堆叠式马达组件及飞行器制造技术

一种用于飞行器的堆叠式马达组件以及飞行器，该堆叠式马达组件包括具有排气口的前置马达和布置在前置马达的后面的后置马达，该后置马达具有进气口。该堆叠式马达组件包括排气管道，该排气管道起始于前置马达的排气口并且至少部分地绕后置马达布置，使得来自前置马达的排气绕过后置马达。该堆叠式马达组件还包括进气管道，该进气管道终止于后置马达的进气口并且至少部分地绕前置马达布置，使得后置马达的进气绕过前置马达。

Stacked Motor Modules and Aircraft

【技术实现步骤摘要】
堆叠式马达组件及飞行器
本公开总体上涉及用于飞行器马达的空气管理系统，特别是涉及用于为飞行器推进系统提供动力的堆叠式马达组件的空气管理系统。
技术介绍
电动马达可以在飞行器中用作用于各种功能——例如在飞行器推进系统中提供转动能——的动力源。某些电动马达利用气流对其内部电气部件进行冷却，将环境空气吸入马达中并且将升温的空气排出马达。在仅使用单个马达的飞行器推进系统中，备用马达的缺少增大了因马达故障而发生坠落或其他灾难性状况的可能性。单个马达推进系统也可能无法以最有效的方式满足推进系统所需的动力需求。在推进系统中使用两个或更多个马达虽然解决了这些问题，但是会引起来自这些马达中的一个马达的排气被另一个马达吸入的空气管理问题。马达对排气的吸入可能会造成马达在高到无法接受的温度下运行，从而使马达的电气部件承受较高的热状况并且可能会影响到马达的寿命、性能和效率。这种空气管理问题在这些马达中的一个马达朝向或者邻近于另一马达的进气口排出排气的情况下会加重。因此，需要一种空气管理系统，其允许在飞行器系统中使用两个或更多个马达的冗余和动力优势，同时通过促进非排气的环境空气流动到马达中提升了马达效率。
技术实现思路
在第一方面，本公开针对的是一种用于飞行器的堆叠式马达组件，其包括具有排气口的前置马达和布置在前置马达的后面的后置马达，后置马达具有进气口。堆叠式马达组件包括排气管道，排气管道起始于前置马达的排气口并且至少部分地绕后置马达布置且布置成使得来自前置马达的排气绕过后置马达。该堆叠式马达组件还包括进气管道，进气管道终止于后置马达的进气口并且至少部分地绕前置马达布置且布置成使得后置马达的进气绕过前置马达。在一些实施方式中，前置马达可以包括多个排气口并且后置马达可以包括多个进气口。在这些实施方式中，排气管道可以包括多个排气管道，每个排气管道均起始于前置马达排气口中的一个排气口，并且进气管道可以包括多个进气管道，每个进气管道均终止于后置马达进气口中的一个进气口。在某些实施方式中，排气管道可以包括结构上独立的多个排气管，并且进气管道可以包括结构上独立的多个进气管。在一些实施方式中，前置马达可以包括多个进气口并且堆叠式马达组件可以包括布置在前置马达的前面的前端板。在这些实施方式中，前端板可以形成有多个内部进气孔和多个外部进气孔，前置马达的进气口能够操作成经由内部进气孔接收进气，后置马达的进气口能够操作成经由外部进气孔和进气管道接收进气。在某些实施方式中，进气管道均可以具有联接至前端板并靠近外部进气孔中的相应的一个外部进气孔的前端。在一些实施方式中，内部进气孔和外部进气孔可以基本上形成同心圆。在某些实施方式中，后置马达可以包括多个排气口并且堆叠式马达组件可以包括布置在后置马达的后面的后端板。在这些实施方式中，后端板可以形成有多个内部排气孔和多个外部排气孔，后置马达的排气口能够操作成通过内部排气孔排出排气，前置马达的排气口能够操作成经由排气管道通过外部排气孔排出排气。在一些实施方式中，排气管道均可以具有联接至后端板并靠近外部排气孔中的相应的一个外部排气孔的后端。在某些实施方式中，内部排气孔和外部排气孔可以基本上形成同心圆。在一些实施方式中，前置马达可以包括多个进气口，这些马达可以具有共同的纵向轴线，并且这些马达中的一个马达可以以可旋转的方式绕共同的纵向轴线布置且布置成使得马达相对于彼此旋转地偏置，并且前置马达的进气口与后置马达的进气口不对准。在某些实施方式中，每个马达可以是圆柱形形状的。在一些实施方式中，这些马达可以是风冷式电动马达。在某些实施方式中，这些马达均可以具有前端和后端，并且前置马达的后端可以邻近于后置马达的前端。在一些实施方式中，排气管道可以包括前端和后端。在这些实施方式中，排气管道的前端可以联接至前置马达的排气口，并且排气管道的后端可以靠近后置马达的后端。在某些实施方式中，进气管道可以包括前端和后端。在这些实施方式中，进气管道的前端可以靠近前置马达的前端，并且进气管道的后端可以联接至后置马达的进气口。在一些实施方式中，排气管道可以具有后端并且可以扩口以使宽度朝向后端增大。在某些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括延伸穿过前置马达和后置马达的共同的驱动轴。在这些实施方式中，前置马达和后置马达能够操作成为共同的驱动轴提供转动能。在一些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括部分地或完全地围绕马达的壳体。在这些实施方案中，壳体可以形成有延伸穿过壳体的多个孔道，并且这些孔道可以包括进气管道和排气管道。在某些实施方式中，壳体可以是圆柱形形状的。在一些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括突出到后置马达的后面的尾锥。在某些实施方式中，前置马达可以包括进气口，并且每个马达可以包括叶轮。在这些实施方式中，前置马达的叶轮可以通过前置马达的进气口吸入进气，并且后置马达的叶轮可以通过进气管道和后置马达的进气口吸入进气。在第二方面，本公开针对的一种飞行器，该飞行器包括机身和由机身支承的推进组件。推进组件包括堆叠式马达组件，该马达组件包括具有排气口的前置马达和布置在前置马达的后面的后置马达，该后置马达具有进气口。堆叠式马达组件包括排气管道，排气管道起始于前置马达的排气口并且至少部分地绕后置马达布置且布置成使得来自前置马达的排气绕过后置马达。堆叠式马达组件还包括进气管道，进气管道终止于后置马达进气口并且至少部分地绕前置马达布置且布置成使得后置马达的进气绕过前置马达。在一些实施方式中，飞行器可以是倾转涵道风扇飞行器，并且推进组件可以包括能够相对于机身倾斜的多个涵道风扇。在某些实施方式中，推进组件可以包括具有多个叶片组件的旋翼毂组件。在这些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括共同的驱动轴，共同的驱动轴联接至旋翼毂组件并且延伸穿过前置马达和后置马达，前置马达和后置马达能够操作成为共同的驱动轴提供转动能，由此使旋翼毂组件转动。在一些实施方式中，前置马达的动力输出、形状和尺寸近似等于后置马达的动力输出、形状和尺寸。在某些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括布置在前置马达的前面的前端板。在这些实施方式中，前端板可以形成有一个或更多个进气孔，并且马达的进气口能够操作成经由进气孔接收进气。在一些实施方式中，堆叠式马达组件可以包括布置在后置马达的后面的后端板。在这些实施方式中，后端板可以形成有一个或更多个排气孔，并且马达的排气口能够操作成经由一个或更多个排气孔排出排气。附图说明为了更全面的理解本公开的特征和优点，现参照详细描述和附图，在附图中，不同图中的对应的附图标记指代对应的部件，并且在附图中：图1A-图1B是使用了根据本公开的实施方式的堆叠式马达组件的倾转涵道风扇飞行器的示意图。图2A-图2H是根据本公开的实施方式的堆叠式马达组件的各视图；并且，图3是根据本公开的实施方式的堆叠式马达组件的等轴侧视图。具体实施方式尽管下文中详细地讨论了本公开的各种实施方式的实现和使用，但是应当理解的是，本公开提供了可以在各种具体情况下实施的许多适用的专利技术构思。在下文中讨论的特定实施方式仅仅是说明性的，而不限定本公开的范围。为了清楚起见，在本说明书中可能没有对实际实现形式的所有特征都进行描述。当然应当理解的是，在任何这种实际实施方式的开发中都必须做出许多具体的实施决断以实现开发者的特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行器的堆叠式马达组件，包括：前置马达，所述前置马达具有排气口；后置马达，所述后置马达布置在所述前置马达的后面，所述后置马达具有进气口；排气管道，所述排气管道起始于所述前置马达的所述排气口并且至少部分地绕所述后置马达布置，使得来自所述前置马达的排气绕过所述后置马达；以及进气管道，所述进气管道终止于所述后置马达的所述进气口并且至少部分地绕所述前置马达布置，使得用于所述后置马达的进气绕过所述前置马达。

【技术特征摘要】
2017.11.16 US 15/815,5131.一种用于飞行器的堆叠式马达组件，包括：前置马达，所述前置马达具有排气口；后置马达，所述后置马达布置在所述前置马达的后面，所述后置马达具有进气口；排气管道，所述排气管道起始于所述前置马达的所述排气口并且至少部分地绕所述后置马达布置，使得来自所述前置马达的排气绕过所述后置马达；以及进气管道，所述进气管道终止于所述后置马达的所述进气口并且至少部分地绕所述前置马达布置，使得用于所述后置马达的进气绕过所述前置马达。2.根据权利要求1所述的堆叠式马达组件，其中，所述前置马达还包括多个排气口，并且所述后置马达还包括多个进气口，其中，所述排气管道还包括多个排气管道，所述多个排气管道中的每个排气管道均起始于所述前置马达的所述排气口中的一个排气口；并且其中，所述进气管道还包括多个进气管道，所述多个进气管道中的每个进气管道均终止于所述后置马达的所述进气口中的一个进气口。3.根据权利要求2所述的堆叠式马达组件，其中，所述排气管道还包括结构上独立的多个排气管；并且其中，所述进气管道还包括结构上独立的多个进气管。4.根据权利要求2所述的堆叠式马达组件，其中，所述前置马达还包括多个进气口，所述堆叠式马达组件还包括：前端板，所述前端板布置在所述前置马达的前面，所述前端板形成有多个内部进气孔和多个外部进气孔，所述前置马达的所述进气口能够操作成经由所述内部进气孔接收进气，所述后置马达的所述进气口能够操作成经由所述外部进气孔和所述进气管道接收进气。5.根据权利要求4所述的堆叠式马达组件，其中，所述进气管道均具有联接至所述前端板、靠近所述外部进气孔中的相应的一个外部进气孔的前端。6.根据权利要求2所述的堆叠式马达组件，其中，所述后置马达还包括多个排气口，所述堆叠式马达组件还包括：后端板，所述后端板布置在所述后置马达的后面，所述后端板形成有多个内部排气孔和多个外部排气孔，所述后置马达的所述排气口能够操作成通过所述内部排气孔排出排气，所述前置马达的所述排气口能够操作成经由所述排气管道通过所述外部排气孔排出排气。7.根据权利要求6所述的堆叠式马达组件，其中，所述排气管道均具有联接至所述后端板、靠近所述外部排气孔中的相应的一个外部排气孔的后端。8.根据权利要求2所述的堆叠式马达组件，其中，所述前置马达还包括多个进气口，其中，所述马达具有共同的纵向轴线；并且其中，所述马达中的一个马达以可旋转的方式绕所述共同的纵向轴线布置，使得所述马达彼此旋转地偏置，并且所述前置马达的所述进气口与所述后置马达的所述进气口不对准。9.根据权利要求1所述的堆叠式马达组件，其中，所述马达还包括风冷式电动马达。10.根据权利要求1所述的堆叠式马达组件，其中，所述马达均具有前端和后端，所述前置马达的所述后端邻近于所述后置马达的所述前端。11.根据权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯克·兰登·格罗宁加，丹尼尔·布赖恩·罗伯特森，
申请(专利权)人：贝尔直升机德事隆公司，
类型：发明
国别省市：美国,US