JP2007518620A - プロペラ - Google Patents

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JP2007518620A
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アンドレイ イゴーレヴィッチ アカーロ
アナトーリ ミハイロビッチ ゼリンスキー
ミハイル ミハイロヴィッチ メドヴェーデフ
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オブシャストバ エス オグラニチェンノイ アタベツトヴェンノスティーユ 《ミデーラ−カー》
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/001—Shrouded propellers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/16—Blades
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/46—Arrangements of, or constructional features peculiar to, multiple propellers
    • B64C11/48—Units of two or more coaxial propellers

Abstract

プロペラはブレード（３）が取り付けられた少なくとも２つのハブ（２）が搭載されたシャフト（１）を有している。ブレード（３）は鋭利な前方縁部と後方縁部を有しており、最大厚（０．１０〜０．２５）ｂ（ｂは翼弦長）を有している。各ブレード（３）で、最大厚（６）は翼弦の中央部に位置し、翼弦の中央部を通る軸（８）に対して捻じれている。ブレード（３）はハブ（２）の半径方向に対して９０°以内で傾斜して搭載されており、空気力学的抵抗と空気力学的負荷を減少させている。プロペラにはブレードを取り囲む固定筒状ケーシングが提供でき、ブレードの長さ以上で前方ハブのブレードから延び出るように提供されている。ケーシングはトルク値を増加させる。
【選択図】図１

Description

本発明は航空機分野や特殊乗物（プロペラ式そり、空力乗物）の分野で使用される空気スクリューに関する。
２つのハブが搭載されたシャフトを有し、それぞれのハブの周縁に均等に搭載されたブレード（翼体）を有したプロペラは知られている。２体のハブのブレードはモーター手段によって反対方向に回転するように駆動される（米国特許２９５３３２０、Ｕ．Ｓ．Ｃｌａｓｓ：２４４−１２、１９６０）。
２つのハブが搭載されたシャフトを有し、それぞれのハブの周縁に均等に搭載されたブレードを有したプロペラは知られている。２つのハブのブレードはモーター手段によって反対方向に回転するように駆動される（ロシア特許２０６２２４６、ＩＰＣ：Ｂ６４Ｃ２９/００、１９９６）。
両方の従来プロペラの弱点は、プロペラのそれぞれのデザインが、ブレードに作用する大きな空気力学的負荷を発生させるため、ブレードには相当なる強度と剛性を必要とすることである。
本発明の目的はブレードに作用する空気力学的負荷を減少させるプロペラの提供である。
この目的は以下のプロペラで達成される。すなわち、少なくとも２つのハブが搭載されたシャフトを有し、ブレードがそれぞれのハブの周縁に均等に配置されており、各ブレードは鋭利な前方縁部と後方縁部とを有しており、最大厚（０．１０〜０．２５）ｂ（ｂはブレードの翼弦長）で形成されており、ブレードに沿って翼弦の中央を通る軸に対して捻じれており、最大厚は翼弦の中央に位置するブレードを有したプロペラで達成される。
少なくとも２つのハブに対してブレードを周縁に均等に配置するアレンジはブレードを備えたハブのサイズを減少させ、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
各ブレードの鋭利な前方縁部と後方縁部は共同でブレードの空気力学的抵抗を減少させ、結果としてプロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
最大厚（０．１０〜０．２５）ｂのブレード形状は、選択範囲の最大厚内でブレードの空気力学的抵抗を減少させ、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
翼弦の中央部でのブレードの最大厚は翼弦（ブレード幅）に沿った均等な空気力学的負荷を提供し、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
ブレードに沿って翼弦の中央を延びる軸に対する捻じれはブレードに沿って空気力学的負荷を分散させ、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
回転方向とは反対方向に傾斜させてそれぞれのハブにブレードを搭載すると、ブレードの軸とブレードの移動方向との間の角度が静止状態の角度とは相違し、ブレードに対する空気力学的抵抗を減少させ、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
プロペラに全ブレードを囲むように固定筒状ケーシングを設置し、ブレードの長さ以上に前方ハブのブレードから前方に延びるように提供するとトルク値が増加する。回転中にプロペラは空気を回転方向で、プロペラの動きに抗して前方に送る。送られた空気はケーシングで反射し、流体の流れは回転方向に捻じれ、トルクを増加させてプロペラの効率を高める。この空気の反射のため、流体の最大捻じれは筒状ケーシングにより得られる。ケーシングの長さは反射空気の速度がほぼゼロとなる距離で決定される。ブレードとプロペラの回転速度の最良数値では、それはプロペラの半径に近くなる。すなわち、ブレードの長さに近くなる。
プロペラはシャフト１と少なくとも２つのハブ２を有しており、ハブ２の周囲には均等にブレード３が配されている。ブレード３を備えたハブ２の数は２でなくともよい。ハブ２のブレード３は反対方向あるいは同一方向に回転するように搭載できる。回転はドライブシャフトとギヤトレーンの手段でモーターによって提供できる。
各ブレード３は鋭利な前方縁部４と鋭利な後方縁部５とを有しており、最大厚（０．１０〜０．２５）ｂでブレード３に沿って形状化されている。ｂはブレード３の翼弦である。
各ブレード３で最大厚６は翼弦の中央に沿って提供される。
ブレード形状は異なることもできる。例えば、両凸形状、楔形状あるいは菱形状であってもよい。ブレードはブレードに添って異なる形状であることもできる。
ブレード３はブレード３に沿って翼弦の中央を通過して延びる軸８に対して捻じれている。
ブレードはハブ２のそれぞれに、図６の矢印で示すようにプロペラの回転方向とは反対方向に傾斜状態で搭載できる。
プロペラには全ブレード３を包囲し、ブレードの長さ（Ｌ）以上で前方ハブ２のブレード３の前方に延びた固定筒状ケーシング９を提供することができる。ブレード３を備えたハブ２はモーターのシャフト１で回転され、空気力学的力と運動を発生させ、乗物を動かす。
少なくとも２つのハブ２の周囲に均等にブレード３を提供すると、ブレードを備えたハブ２のサイズを減少させ、プロペラにかかる空気力学的負荷を減少させる。
各ブレード３の鋭利な前方縁部４と後方縁部５はブレード３の空気力学的抵抗を減少させ、プロペラの空気力学的負荷を減少させる。
最大幅（０．１０〜０．２５）ｂのブレード３に沿った形状は選択範囲の厚み内でブレード３の空気力学的抵抗を減少させ、プロペラの空気力学的負荷を減少させる。
翼弦７の中央部におけるブレード３の最大厚は翼弦７の長さ（ブレード３の幅）に沿って空気力学的負荷の均等な配分を提供し、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
ブレード３の翼弦７の中央部を通って延びる軸８に対する各ブレード３の捻じれはブレード３に沿って空気力学的負荷を分散させ、プロペラに作用する空気力学的負荷を減少させる。
ハブ２にブレード３をその回転方向とは反対側に傾斜状態で設置すると、ブレード３の軸とブレード３の移動速度との間の角度が直接的な角度とは異なり、ブレード３の空気力学的抵抗が減少し、プロペラに作用する空気力学的負荷が減少する。
プロペラに全ブレード３を包囲する固定筒状ケーシング１０を提供し、ブレード３の長さ（Ｌ）以上を前方ハブ２のブレード３の前方に延びるようにすると、プロペラの回転中のトルク値を増加させることができる。
本発明は航空分野及び特殊乗物分野で最良に活用できる（空気そり、空気排出乗物）。
プロペラの概略図 ケーシングが提供されたプロペラの概略図 ケーシングが提供されたプロペラの側面図 ブレードの側面図 捻じれたブレードの端面図 傾斜したブレードを備えたプロペラの平面図

Claims (3)

  1. 少なくとも２つのハブを備えたシャフトを有したプロペラであって、それぞれのハブには周縁に沿って均等にブレードが固定されており、それぞれのブレードは鋭利な前方縁部と後方縁部とを有しており、それぞれのブレードの翼弦中央部における最大厚は（０．１０〜０．２５）ｂであり（ｂは翼弦長）、それぞれのブレードは翼弦の中央に沿った軸に対して捻じれていることを特徴とするプロペラ。
  2. ブレードは回転方向とは反対側に傾斜してハブに固定されていることを特徴とする請求項１記載のプロペラ。
  3. 全ブレードを包囲する固定筒状ケーシングが提供されており、ブレードの長さ以上で前方ハブのブレードの前方に延びて提供されていることを特徴とする請求項１または２に記載のプロペラ。


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