JP5779643B2 - 周辺制御イジェクタ - Google Patents
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Description
ダクト付きファンの垂直離着陸(VTOL)航空機の新しい構成があり、2つの主要な構成は単一あるいはタンデム型ダクトのVTOLプラットホームである。したがって、これらの構成のそれぞれに対する本発明のアプリケーションが以下に簡単に説明される。
単一のダクト付きプラットホームは1940年代にヒラーにより普及され、小径の無人航空機(UAVs)用として、今日まで実行可能なプラットホームとして続いている。この構成において、単一ダクト付きファンは航空プラットホームである。制御は典型的には、制御モーメントを引起すために吹き下ろしの中に置かれた制御面を介する。これらの航空機の制御は、このタイプのプラットホームの利点が如何なる方向へも前進できることであるので、ピッチおよびロールによって典型的には定義されない。しかし以下の説明を簡単にするため、この慣習に従う。
タンデム型ダクト付きプラットホームは通常、動きの前進方向がそれらの中心線を通るベクトル上にあるようにして、ほぼ同一面にある2つのダクトで構成される。あるいは、ダクト付きファンは、移動の前進方向がそれらの間の線に沿うようにして、地面よりかなり高く、重心よりも上に配置されてもよい。前者の構成よりも安定しないが、このアプローチは地面効果と逆の効果を除去することを助ける。本発明はタンデム型構造に用いられてもよいが、ここに記載され図12に示されている典型的なアプリケーションは前者の構造を利用する。タンデム型ダクト付きプラットホーム1200は前方ダクト付きファン1201、後方ダクト付きファン1203、およびフレーム1205を有する。タンデム型ダクト付きプラットホームは様々な航空機のフレームを用いてもよく、またフレーム1205がこのようなフレームの代表であることが理解される。この図を簡単にするため、プロペラ、制御システム等のような、プラットホーム1200の多くの特徴が図12から除去されている。
Claims (16)
- ダクトとプロペラを有するダクト付きファンのための気流増大システムであって、
内側カウル部材であって、前記内側カウル部材が複数の内側カウル取付け支柱を介して前記ダクトの後縁の内面に機械的に取付けられ、前記内側カウル部材が前記プロペラの吹き下ろしの中に取付けられ、前記内側カウル部材の後縁が前記ダクトの前記後縁の下方に延びる、内側カウル部材と、
外側カウル部材であって、前記外側カウル部材が複数の外側カウル取付け支柱を介して前記ダクトの前記後縁の外面に機械的に取付けられ、前記外側カウル部材の後縁が前記ダクトの前記後縁の下方に延びる、外側カウル部材と、
複数のアクチュエータをさらに備え、前記複数のアクチュエータのそれぞれが前記内側カウル部材の前記後縁と前記外側カウル部材の前記後縁の間に取付けられ、前記複数のアクチュエータのそれぞれが少なくとも2つの位置に配置され、前記少なくとも2つの位置の第1の位置におけるアクチュエータが前記内側カウル部材と前記ダクトとの間を通過する空気流に最小の形状をもたらし、前記少なくとも2つの位置の第2の位置における前記アクチュエータが、前記内側カウル部材と前記外側カウル部材および前記ダクト間の前記ダクト外側板との間に空気流が入るように方向を変えさせる気流増大システム。 - 前記複数のアクチュエータのそれぞれが曲線形状を有し、前記曲線形状に対応する円筒軸が、前記アクチュエータが前記第1の位置にあるときに主要気流に対応する下向きベクトルに平行である請求項1に記載の気流増大システム。
- 前記複数のアクチュエータに連結された制御システムをさらに備え、前記制御システムは、ユーザが前記複数のアクチュエータのそれぞれに対して前記第1の位置と前記第2の位置との間において選択することを許容する制御システムをさらに備える請求項2または請求項2に記載の気流増大システム。
- 前記複数のアクチュエータが多重の複数のアクチュエータグループを備え、各アクチュエータグループが多重の個々のアクチュエータを備え、前記制御システムは、前記ユーザが個々のアクチュエータグループに対して前記第1の位置と前記第2の位置の間で選択することを許容する請求項3に記載の気流増大システム。
- 前記制御システムが制御ケーブルを介して前記複数のアクチュエータの前記位置を制御する請求項3に記載の気流増大システム。
- 前記制御システムが電気機械的サーボを介して前記複数のアクチュエータの前記位置を制御する請求項3に記載の気流増大システム。
- 前記内側カウル部材の前縁が、前記内側カウル部材の前記前縁において測定されるプロペラの弦長の1/10以下の間隔だけ前記プロペラに対応する面から離間する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記内側カウル部材の内面が前記ダクトの前記後縁の内面に実質的に平行である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記内側カウル部材の内面が前記ダクトの中心内面と、18°以下の角度を形成する請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記内側カウル部材の内面が前記プロペラに対応する半径の5%から15%の間の間隔だけ隣接する内側ダクト面から離間する請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記外側カウル部材の内面の前縁が前記ダクトの隣接する外面に実質的に平行である請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記外側カウル部材の前記後縁が前記内側カウル部材の前記後縁に実質的に平行である請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記内側カウル部材が多重の複数の穴を有し、前記多重の複数の穴が剥離した空気流の再付着に作用する請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記多重の複数の穴のうちの各複数の穴が、前記内側カウル部材と前記内側カウルの取付け支柱の1つとの交点に近接して配置される請求項13に記載の気流増大システム。
- 複数のイジェクタキャビティをさらに備え、前記複数のイジェクタキャビティの各キャビティが前記内側カウル部材の一部と前記外側カウル部材の一部とを備え、隣接するイジェクタキャビティが前記複数の内側カウル支柱の1つと前記複数の外側カウル支柱の1つとの組みにより分離される請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の気流増大システム。
- 前記外側カウル部材の前縁が外側に湾曲した入口部を有する請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の気流増大システム。
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