具有双螺旋桨的无反作用自由转动马达制造技术

一种系统包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、联接到第一螺旋桨的电磁场发射器和联接到第二螺旋桨的电磁场接收器。电磁场发射器发射电磁场，并且响应于电磁场，电磁场接收器和第二螺旋桨在第一旋转方向上旋转，并且电磁场发射器和第一螺旋桨在反向的第二旋转方向上旋转。和第一螺旋桨在反向的第二旋转方向上旋转。和第一螺旋桨在反向的第二旋转方向上旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有双螺旋桨的无反作用自由转动马达
[0001]相关申请的交叉引用本申请要求2020年1月17日提交的名称为“FREE SPINNING MOTOR WITH DUAL PROPELLERS”的美国临时专利申请No. 62/962,630的优先权，该临时专利申请以引用方式并入本文以用于所有目的。

技术介绍

[0002]新型电池供能(即电动)飞行器正在开发中。就载具(无论它们是电池供能的还是具有燃烧发动机)而言，该载具的续航里程和能量效率是重要的性能指标。可改善电池供能飞行器的这些指标的新型马达和/或推进系统将是令人期望的。
附图说明
[0003]在以下详细描述和附图中公开了本专利技术的各种实施例。
[0004]图1A是示出具有双螺旋桨的自由转动马达的实施例的侧视图。
[0005]图1B是示出自由转动马达的实施例的俯视图，其中电磁场接收器包围电磁场发射器。
[0006]图1C示出具有双螺旋桨的自由转动马达的第二实施例。
[0007]图2A是示出具有相对于机身横向地附接的马达和螺旋桨的电动飞行器的实施例的前视图。
[0008]图2B是示出具有相对于机身横向地附接的马达和螺旋桨的电动飞行器的实施例的俯视图。
[0009]图3是示出具有相对于机身横向地附接的马达和螺旋桨的电动常规起降飞行器的实施例的前视图。
[0010]图4是示出具有在机身上方的马达和螺旋桨的eVTOL飞行器的实施例的前视图。
[0011]图5A是示出带有具有不同叶片长度的螺旋桨的自由转动马达的实施例的图。
[0012]图5B是示出用于具有不同叶片长度的螺旋桨的响应函数的实施例的图表。
具体实施方式
[0013]本专利技术能够以多种方式实现，包括实现为：过程；装置；系统；物质的组成；计算机程序产品，其体现在计算机可读存储介质上；和/或处理器，诸如被配置成执行指令的处理器，所述指令被存储在联接到处理器的存储器上和/或由联接到处理器的存储器提供。在本说明书中，这些实施方式或者本专利技术可采取的任何其他形式可被称为技术。通常，在本专利技术的范围内，可改变所公开的过程的步骤的顺序。除非另有说明，被描述为配置成执行任务的诸如处理器或存储器的部件可被实现为被临时配置成在给定时间执行任务的通用部件或者被制造成执行任务的特定部件。如在本文中所使用的那样，术语“处理器”指被配置成处理诸如计算机程序指令的数据的一个或多个设备、电路和/或处理核心。
[0014]下面提供了本专利技术的一个或多个实施例的详细描述以及示出本专利技术的原理的附
图。结合这样的实施例描述了本专利技术，但是本专利技术不限于任何实施例。本专利技术的范围仅由权利要求书限定，并且本专利技术涵盖许多替代方式、改型和等同物。为了提供对本专利技术的全面理解，在以下描述中阐述了许多具体细节。这些细节是出于示例的目的而提供的，并且本专利技术可根据权利要求书来实施，而不需要这些具体细节中的一些或全部。为了清楚起见，没有详细描述与本专利技术相关的
中已知的技术材料，以便不会不必要地模糊本专利技术。
[0015]在本文中描述了具有无反作用自由转动马达(该无反作用自由转动马达具有双螺旋桨)的推进系统的各种实施例。在一些实施例中，该系统包括第一螺旋桨、第二螺旋桨、联接到第一螺旋桨的电磁场发射器和联接到第二螺旋桨的电磁场接收器，其中电磁场发射器发射电磁场，并且电磁场接收器和第二螺旋桨响应于电磁场在第一旋转方向上旋转，并且电磁场发射器和第一螺旋桨在反向的第二旋转方向上旋转。发射器和接收器两者都被允许自由旋转，因此不存在系统的固定部分；换句话说，不存在定子。在典型的马达中，马达的场发射部分形成定子，并且场接收器为典型地由永磁体或感应转子芯体实现的转子。如在下文中将更详细地描述的那样，这种布置将马达与螺旋桨的比例从1:1降低到1:2，其中单个自由转动马达为两个螺旋桨供能。下面的附图描述了该推进系统的各种实施例。
[0016]图1A是示出具有双螺旋桨的自由转动马达的实施例的侧视图。在该示例中，存在两个螺旋桨：第一螺旋桨(100)，其经由轴联接到电磁场发射器(102)；和第二螺旋桨(104)，其经由另一个轴联接到电磁场接收器(106)。在该示例中，为了使两个螺旋桨(100和104)旋转，发射器(102)使用电流或响应于电流生成或以其他方式发射磁场。接收器(在该示例中，筒形侧壁)由一种或多种材料制成或以其他方式包括(至少在该示例中)一种或多种材料，所述一种或多种材料由生成的磁场吸引或排斥(例如，磁体、金属、线圈等)。响应于所生成的来自发射器(102)的电磁场，接收器(106)在第一取向(在该示例中，当从上往下看时是顺时针方向)上旋转。经由轴联接到接收器(106)的第二螺旋桨(104)类似地在该取向上转动，从而产生推力和/或升力(在该示例中，向下)。
[0017]在该示例中，马达(其包括电磁场发射器(102)和电磁场接收器(106))是自由转动的，其中发射器和接收器两者都被允许旋转。相比之下，传统的马达将使这些部分中的一个固定(例如定子)，而另一个部分将被允许旋转(例如转子)。照此，响应于在接收器上产生的转矩，发射器(102)将在与接收器(104)相反(例如反轴向)的取向上转动。这导致经由轴联接到发射器(100)的第一螺旋桨(100)也转动并产生推力和/或升力。
[0018]发射器(102)及其所联接的部分(例如，包括第一螺旋桨(100))和接收器(106)及其所联接的部分(例如，包括第二螺旋桨(104))将保持旋转平衡。如下文将更详细地描述的那样，在一些实施例中，发射器、接收器、螺旋桨和/或一些其他部分可被设计成具有特定的重量、质量、力矩和/或气动反作用转矩分布，以实现一些期望的性质或特性(例如，保持旋转平衡，同时还实现一些期望的性能，诸如关于推力、旋转速度等)。
[0019]在该特定示例中，两个螺旋桨是同轴的，并且因此除了在反旋转方向上旋转之外，两个螺旋桨还反轴向地旋转。如下文将更详细地描述的那样。
[0020]在本文中描述的具有双螺旋桨的自由转动马达系统的益处是螺旋桨与马达的比例从1个(例如，传统的)马达(例如，具有定子和转子的马达)对应1个螺旋桨到1个(自由转动的)马达对应2个螺旋桨。马达的重量显著地超过螺旋桨，并且因此，能够用固定或给定数量的马达为更多的螺旋桨供能显著地节省了重量(例如，即使增加了某些部分的重量，诸如
由于缺少定子而需要的滑环)。更具体地说，这种布置实现的是单位马达总重量更高的总螺旋桨转矩(例如，比转矩)，并且这种改进可能不一定局限于马达被取消的构造(即，有可能在不完全取消马达的情况下实现这种益处或改进，诸如当螺旋桨重量由于使用成对较小直径的螺旋桨而可能显著地减少时)。在任何情况下，无论重量的节省是如何实现的，它都转化为增加的飞行续航里程。为了确保滑环不会抵消所取消的马达的益处，电池可被设计(例如，从头开始)为具有更高的电压，并且马达可被设计(例如，从头开始)为具有更高的转矩常数，这两者都使得能够使用更小且因此更轻的滑环，使得滑环增加的重量小于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种系统，包括：第一螺旋桨；第二螺旋桨；电磁场发射器，其联接到所述第一螺旋桨；和电磁场接收器，其联接到所述第二螺旋桨，其中，所述电磁场发射器发射电磁场，并且响应于所述电磁场：所述电磁场接收器和所述第二螺旋桨在第一旋转方向上旋转；并且所述电磁场发射器和所述第一螺旋桨在反向的第二旋转方向上旋转。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括以下至少一者：第一机械联接件，其以机械方式重新定向所述电磁场接收器和所述第二螺旋桨之间的旋转的方向，使得所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨不同轴；或者第二机械联接件，其以机械方式重新定向所述电磁场发射器和所述第一螺旋桨之间的旋转的方向，使得所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨不同轴。3. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统被包括在垂直起降载具中；并且所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨围绕基本上竖直的旋转轴线旋转。4. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统被包括在常规起降载具中；并且所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨围绕基本上纵向的旋转轴线旋转。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨在机身的顶部上方的一个或多个平面内旋转。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋桨和所述第二螺旋桨在机身的顶部上方的一个或多个平面内旋转。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋桨具有第一叶片长度，并且所述第二螺旋桨具有不同于所述第一叶片长度的第二叶片长度。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一螺旋桨具有第一叶片俯仰设置，并且所述第二螺旋桨具有不同于所述第一叶片俯仰设置的第二叶片俯仰设置。9. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述第一螺旋桨具有比所述第二螺旋桨短的叶片长度；并且所述第一螺旋桨具有比所述第二螺旋桨高的叶片俯仰设置。10.一种方法，包括：提供第一螺旋桨；提供第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：小鹰公司，
类型：发明
国别省市：