JP2021030960A - 電動航空機 - Google Patents
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Abstract
Description
そのため、航空機の翼への着氷を防止する技術すなわち防氷のための技術が種々開発されている。
また、この他にも、氷が付着しやすい翼の前縁部を圧縮エアによって部分的に膨らませたり翼の前縁部に温風を送るなどする翼の前縁部の防氷のための技術が種々開発されている。
電動モータで駆動するプロペラによって推進力を得る電動航空機において、
前記プロペラを駆動するための複数の電動モータをそれぞれ制御する複数のコントローラが、翼の前縁部の内面側にそれぞれ配置されていることを特徴とする。
図1は、電動航空機の一例を表す外観斜視図である。
電動航空機10は、翼11にプロペラ12が取り付けられており、後述する電動モータ20でプロペラ12を駆動して推進力を得るように構成されている。なお、図1では、プロペラ12が固定翼に取り付けられている場合が示されているが、これに限定されず、例えばプロペラ12がティルトウイング等の可動する翼に取り付けられていてもよい。また、電動航空機10は無人機であってもよい。
本実施形態では、プロペラを駆動するための電動モータ20の配置が冗長系のモータ配置とされており、複数の電動モータ20A〜20Eでプロペラ12を駆動するようになっている。
なお、図2では、ナセル等の図示が省略されている。また、図2等では5基の電動モータ20A〜20Eで1つのプロペラ12を駆動する場合が示されており、以下では、1つのプロペラ12につき電動モータ20が5基設けられている場合について説明するが、電動モータ20の数は複数であればよく、5基以外でもよい。また、複数の電動モータ20の配置のしかたは図2の場合に限定されない。
そして、各電動モータ20を駆動させることでプロペラ12がプロペラ軸12a周りに回転駆動されるようになっている。
本実施形態に係る電動航空機10では、プロペラ12を駆動するための複数の電動モータ20をそれぞれ制御する複数のコントローラ30が、翼11の延在方向に沿って翼11の前縁部11aの内面側にそれぞれ配置されている。なお、本発明において前縁部とは、翼11の前縁やその近傍を含む翼11の部分をいう。
なお、治具を介してコントローラ30を取り付ける場合、治具は熱伝導性を有するように構成される。また、図4(A)中の11cは翼11を構成する構造物であり(図3では図示省略)、11dについては後で説明する。
なお、図3では、プロペラ12より翼11の先端側にコントローラ30が2個、プロペラ12より翼11の根元側にコントローラ30が3個配置されている場合が示されているが、コントローラ30を翼11の延在方向のどの位置にそれぞれ配置するかは、後述する各コントローラ30の熱による翼11の防氷効果や後述する配線31A、31Bの重量等を考慮して適宜決められる。
そして、各コントローラ30は、バッテリから供給される電力に基づいて自らが担当する電動モータ20をそれぞれ制御してプロペラ12を回転駆動させるようになっている。なお、図3では、コントローラ30ごとに配線31A、31Bがそれぞれ1本ずつ示されているが、配線31A、31Bはそれぞれ必要な本数が接続される。
なお、上記のように構成すると、翼11の前縁部11aを構成する板状部材13が各コントローラ30のヒートシンクとして機能するため、各コントローラ30を効率良く冷却することも可能となる。
そのため、本実施形態に係る電動航空機10によれば、翼11の部分に新たな装置等を配置することなく翼11の防氷を行うことが可能となる。そのため、新たな装置等を設けて翼11の部分の重量が増加したり電動航空機の製造コストが高騰したりする事態が生じることを防止することが可能となる。
また、各コントローラ30を効率良く冷却することも可能となる。
このように構成すれば、翼11の前縁部11aで融けた氷が翼11の前縁部11aより後方の表面部分11dで凍っても撥水性を有する防氷塗料により氷が表面部分11dに付着することを防止することが可能となり、氷が付着して飛行性能が低下する等の問題が生じることを防止することが可能となる。
しかし、図3に示した本実施形態のように、複数のコントローラ30が翼11の延在方向に沿って分散して配置されていれば、1つのコントローラ30が発火した際に、火や熱の影響が他のコントローラ30に連鎖して広がる可能性は少なくなる。
そこで、これを防止するために、例えば図3に示すように、翼11の前縁部11aの内面側に防火壁14を仕切り板のように設け、コントローラ30ごとに防火壁14で仕切るように構成することが可能である。
そのため、火や熱の影響が隣接するコントローラ30に及ぶことを的確に防止することが可能となる。
そのため、火や熱の影響が隣接するコントローラ30に及ぶことをより確実に防止することが可能となる。
例えば、各コントローラ30は、図4(A)、(B)に示した位置よりもさらに翼11の前端に近い位置に配置するように構成することも可能であり、防氷が効果的に行われる適宜の位置に配置される。
さらに、本発明のように翼11の前縁部11aに複数のコントローラ30を配置するとともに、前述した防氷のための装置を翼11に配置するように構成すること(すなわち本発明の複数のコントローラ30の配置と他の防氷のための装置とを組み合わせて用いること)も可能である。
11 翼
11a 前縁部
11d 表面部分
12 プロペラ
13 板状部材
14 防火壁
20、20A〜20E 電動モータ
30 コントローラ
S 空間
Claims (6)
- 電動モータで駆動するプロペラによって推進力を得る電動航空機において、
前記プロペラを駆動するための複数の電動モータをそれぞれ制御する複数のコントローラが、翼の前縁部の内面側にそれぞれ配置されていることを特徴とする電動航空機。 - 前記複数のコントローラは、前記翼の延在方向に沿って前記翼の前縁部の内面側にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電動航空機。
- 前記コントローラは、前記翼の前縁部を構成する板状部材の内面側に直接又は熱伝導性を有する治具を介して取り付けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動航空機。
- 前記翼の前縁部より後方の表面部分に防氷塗料が塗布されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動航空機。
- 前記翼の前縁部の内面側が、前記コントローラごとに防火壁で仕切られていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の電動航空機。
- 前記防火壁で仕切られた各空間の内壁面に防火塗料が塗布されていることを特徴とする請求項5に記載の電動航空機。
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