用于私人飞机的通风旋翼安装臂架制造技术

所述实施例提供了一种用于私人飞机的旋翼安装臂架组件。旋翼安装臂架组件包括可释放地附接到私人飞机的机翼的旋翼安装臂架、一个或多个垂直提升旋翼，以及一个或多个旋翼控制器组件。用于每个旋翼的控制器组件定位在旋翼安装臂架上，使得来自旋翼的下洗引起增加的穿过控制器组件的气流以冷却控制器组件的构件。旋翼控制器外壳包括空气入口和空气出口，以允许气流通过外壳以冷却控制器构件。空气入口相对于旋翼叶片的路径定位，使得来自流入空气入口的旋翼的下洗最大化。外壳的结构包括用于增加通过外壳的气流的特征。

Ventilation Rotor Mounting Arm for Private Aircraft

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于私人飞机的通风旋翼安装臂架
本公开大体上涉及用于私人飞机的旋翼安装臂架，其构造成提供安全操作，同时实现稳健控制和高效维护。具体而言，所描述的实施例包括用于具有垂直起飞和降落能力的飞机的旋翼安装臂架。旋翼安装臂架包括旋翼和通过旋翼下洗通风的控制器组件。
技术介绍
替代使用跑道在地面上产生足够的速度以使机翼提供足够的升力，垂直起飞和降落需要飞机提供垂直推力和前向推力两者。在垂直方向上产生的推力为交通工具提供升力；水平产生的推力提供向前移动。垂直起飞和降落(VTOL)飞机可产生垂直推力和水平推力两者，并且能够以平衡的方式控制这些力。旋翼飞机或直升机是一种常见类型的VTOL飞机。直升机有大型旋翼，其可提供垂直和水平推力。为了使旋翼在一定范围的空速下执行这种双重功能，旋翼通常非常复杂。根据交通工具飞行条件，旋翼叶片必须围绕360度的方位旋转处于不同定向角，以提供所需的推力。因此，旋翼具有叶片定向角的共同和周期变化两者。共同同样地改变每个叶片的角度，与360度旋转方位角无关。作为360度旋转方位角的函数，循环改变叶片迎角。循环控制允许旋翼在各个方向上倾斜，并因此向前、向后、向左或向右引导旋翼的推力。该方向提供控制力以使直升机在水平面内移动并响应诸如阵风之类的干扰。直升机旋翼很大并且不能避免撞击附近的障碍物。此外，它们利用机械复杂系统来控制共同和循环叶片角度。这种旋翼机械上复杂并需要维护。旋翼通常以低速旋转；这导致旋翼和马达之间的重型传动。传动机构或变速箱降低了交通工具有效载荷潜力以及交通工具安全性。由于整个交通工具系统之上的机械复杂性，故许多零件都是单点故障。由于缺乏冗余，故需要频繁检查和维护以保证交通工具安全。其它类型的VTOL飞机具有多个旋翼以减少单点故障。然而，许多重要构件(如马达控制器)不会重复，并因此仍然是单点故障。由于设计复杂性、重量问题和维护问题，这些构件不会重复。例如，马达控制器通常需要被冷却，并且在飞机上包括多个常规冷却系统会增加设计复杂性和飞机重量。另外，包括多个常规冷却系统增加了飞机停飞而进行维护的机会。
技术实现思路
所述的实施例提供了一种用于私人飞机的旋翼安装臂架，其具有安全且有效且易于维护的构造。在一个实施例中，多个旋翼安装臂架联接到私人飞机的机翼并且可拆卸和可更换以便维护。每个旋翼安装臂架包括前旋翼组件和后旋翼组件，这使得飞机能够以到向前飞行的过渡和从向前飞行的过渡实现垂直起飞和降落。在一个实施例中，每个旋翼安装臂架包括一个或多个旋翼控制器组件，用于通过向旋翼发送控制信号来控制旋翼操作。旋翼安装臂架包括用于附接到私人飞机机翼的附接接口。在一个实施例中，附接接口允许使用可释放的紧固件(如螺钉或螺栓)将旋翼安装臂架附接到机翼，使得可容易地从机翼移除旋翼安装臂架以进行有效的修理或更换。在一个实施例中，飞机构造包括在多个旋翼安装臂架上的多个旋翼，多个旋翼安装臂架定向成在起飞、过渡到向前飞行和从向前飞行过渡和降落期间提供用于升力和控制的垂直推力。旋翼以固定的非平面定向附接到旋翼安装臂架上。旋翼的定向提供飞机的横向(并且在一些实施例中，前和后)控制，而在不需要改变姿态，并且在飞机巡航时最小化对流动的干扰。在各种实施例中，旋翼具有向前、向后、向左和向右的定向，并且沿着机翼的前缘和后缘定位，其中两个或更多个旋翼位于机身的每一侧。由于垂直提升旋翼的较多数量和独立性，垂直推力是冗余的，即使任何单个旋翼发生故障，仍然可获得推力和控制。由于有多个垂直旋翼提供较大的控制力，因此旋翼较小，即使在强风条件下也有较快操作响应速率。在一个实施例中，单独的电马达和控制器为每个垂直提升旋翼提供动力，以提供升力系统冗余以防止一个或多个提升旋翼的故障。用于每个旋翼的控制器组件定位在旋翼安装臂架上，使得来自旋翼的下洗引起增加的穿过控制器组件的气流，这允许更有效的控制器组件构件的冷却和更有效的控制器操作。在一个实施例中，控制器组件包括容纳和保护控制器构件的外壳。外壳包括空气入口和空气出口，以允许气流通过外壳来冷却控制器构件。在一个实施例中，诸如折叠翅片式热交换器的热交换器包括在控制器构件中，以利用流过外壳的空气促进其它构件的冷却。空气入口相对于旋翼叶片的路径定位，使得来自旋翼的流入空气入口的下洗最大化。在一个实施例中，外壳的结构包括用于增加通过外壳的气流的特征。例如，外壳可包括入口罩和鼻锥，以引导气流通过外壳。另外，外壳可包括空气入口后部的凸起部分，其升高空气入口周围的空气压力以增加进入空气入口的气流。附图说明图1为根据一个实施例的私人飞机的俯视图。图2示出了根据一个实施例的私人飞机的透视图。图3示出了根据一个实施例的私人飞机的前视图。图4示出了根据一个实施例的私人飞机的左(左舷)侧的视图。图5A示出了根据一个实施例的旋翼安装臂架的左侧视图。图5B示出了根据一个实施例的旋翼安装臂架的俯视图。图5C示出了根据一个实施例的旋翼安装臂架的前视图。图5D示出了根据一个实施例的旋翼安装臂架的透视图。图5E示出了根据一个实施例的用于旋翼控制器组件的示例性外壳的透视图。图5F示出了根据一个实施例的用于旋翼控制器组件的示例性外壳的截面透视图。图5G示出了根据一个实施例的用于旋翼控制器组件的示例性外壳的截面视图。图5H示出了图5G的示例性外壳的截面视图，其中虚线箭头指示通过外壳的气流。图6示出了根据第二实施例的侧视旋翼安装臂架。图7示出了根据第三实施例的侧视旋翼安装臂架。图8示出了根据第四实施例的侧视旋翼安装臂架。图9示出了根据第五实施例的侧视旋翼安装臂架。图10A示出了根据一个实施例的侧视旋翼安装臂架。图10B示出了根据一个实施例的侧视旋翼安装臂架。图11是根据一个实施例的飞行计算机1100的框图。具体实施方式图1示出了根据一个实施例的私人飞机100。飞机100包括：具有固定定向的前垂直提升旋翼组件101a-f(大体上为101)；后垂直提升旋翼组件102a-f(大体上为102)；向前飞行螺旋桨103；机翼104；水平稳定翼105；垂直稳定翼106；旋翼安装臂架114；驾驶舱区域112和机身107。机身107还包括起落架、飞行计算机和电源(未示出)，其中每个将在下面进一步描述。图2示出了私人飞机100的透视图，包括腹翅202、向下成角的翼尖204和臂架附接接口206。图3示出了私人飞机100的前视图。图4示出了根据一个实施例的飞机100的左(左舷)侧的视图。在各种实施例中，飞机100的尺寸适于容纳单个飞行员和个人货物。例如，在各种实施例中，飞机从机头到其最后表面的长度在15到20英尺之间，并且其翼展在15到20英尺之间。在备选实施例中，如本领域技术人员将理解的，飞机可更长或更短，更宽或更窄，而不脱离这里描述的原理。飞机100在各种实施例中主要由复合材料构成。机身107和机翼104由碳纤维复合材料制成。在备选实施例中，机翼可具有金属配件和肋，其附接到碳纤维复合材料机翼蒙皮的内侧和外侧。在一些实施例中，机翼蒙皮可包括由碳纤维与其它复合材料(如凯夫拉(Kevlar))组合制成的复合材料。在其它备选实施例中，机身可包括由钢或铝制成的金属桁架，以及覆盖桁架的复合蒙皮。该实施例中的复合机身蒙皮可由碳纤维、凯夫拉或本领域技术人员理解的其它复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于私人飞机的旋翼安装臂架组件，所述旋翼安装臂架组件包括：臂架，其能够通过臂架附接接口联接到所述私人飞机的机翼；垂直提升旋翼组件，其联接到所述臂架，所述垂直提升旋翼组件具有旋翼；空气入口，其位于所述臂架上，使得由所述旋翼产生的气流被引导通过所述空气入口；旋翼控制器组件，其设置在所述臂架上，所述旋翼控制器组件包括：旋翼控制器，其用于将控制信号发送到所述垂直提升旋翼组件；以及控制器外壳，其围绕所述旋翼控制器设置，所述控制器外壳与所述空气入口和空气出口流体连通，以允许空气流过所述控制器外壳。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 US 15/297,0331.一种用于私人飞机的旋翼安装臂架组件，所述旋翼安装臂架组件包括：臂架，其能够通过臂架附接接口联接到所述私人飞机的机翼；垂直提升旋翼组件，其联接到所述臂架，所述垂直提升旋翼组件具有旋翼；空气入口，其位于所述臂架上，使得由所述旋翼产生的气流被引导通过所述空气入口；旋翼控制器组件，其设置在所述臂架上，所述旋翼控制器组件包括：旋翼控制器，其用于将控制信号发送到所述垂直提升旋翼组件；以及控制器外壳，其围绕所述旋翼控制器设置，所述控制器外壳与所述空气入口和空气出口流体连通，以允许空气流过所述控制器外壳。2.根据权利要求1所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述臂架使用能够释放的紧固件联接到所述私人飞机的机翼。3.根据权利要求1所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述旋翼安装臂架组件还包括：第二垂直提升旋翼组件，其联接到所述臂架，所述第二垂直提升旋翼组件包括第二旋翼，所述第二旋翼具有相关的第二旋翼叶片路径;以及第二空气入口，其定位于所述第二旋翼叶片路径下方的所述臂架上。4.根据权利要求3所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述旋翼安装臂架组件还包括：第二旋翼控制器组件，其设置在所述臂架上，所述第二旋翼控制器组件包括：第二旋翼控制器，其用于将控制信号发送到所述第二垂直提升旋翼；以及第二控制器外壳，其围绕所述第二旋翼控制器设置，所述第二控制器外壳与所述第二空气入口和第二空气出口流体连通，以允许空气流过所述第二控制器外壳。5.根据权利要求4所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述垂直提升旋翼位于所述臂架附接接口的前方，并且所述第二垂直提升旋翼位于所述臂架附接接口的后方。6.根据权利要求1所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述旋翼控制组件还包括联接到所述旋翼控制器的热交换器，所述热交换器适于从所述旋翼控制器散热。7.根据权利要求6所述的旋翼安装臂架组件，其特征在于，所述热交换器是折叠翅片式热交换...

【专利技术属性】
技术研发人员：JJ泰伊，GA龙，U察诺茨基，
申请(专利权)人：小鹰公司，
类型：发明
国别省市：美国,US