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公開番号2025067831
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2024172830
出願日2024-10-01
発明の名称プロペラ
出願人国立大学法人東京大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B64U 30/21 20230101AFI20250417BHJP(航空機;飛行;宇宙工学)
要約【課題】複雑な機械機構を有さず、かつ受動的に変形するプロペラを提供する。
【解決手段】プロペラは、ハブと、前記ハブに接続された複数のブレードと、を備えるプロペラ(但し、ピッチを変更するための機械機構を備えるプロペラを除く。)であって、前記複数のブレードの各々は、空力の作用を受けてピッチを変更可能に構成されたコンプライアントメカニズム部を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ハブと、
前記ハブに接続された複数のブレードと、を備えるプロペラ（但し、ピッチを変更するための機械機構を備えるプロペラを除く。）であって、
前記複数のブレードの各々は、空力の作用を受けてピッチを変更可能に構成されたコンプライアントメカニズム部を備える、
プロペラ。
続きを表示（約 250 文字）【請求項２】
前記コンプライアントメカニズム部は、ラティス構造を含む、
請求項１に記載のプロペラ。
【請求項３】
前記ラティス構造は、前記ブレードの全体に設けられる、
請求項２に記載のプロペラ。
【請求項４】
前記ラティス構造は、前記ブレードの根本部分にのみ設けられる、
請求項２に記載のプロペラ。
【請求項５】
前記ラティス構造は、前記ブレードの形状に沿って並ぶ複数の立方体構造を含む、
請求項２に記載のプロペラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電動無人航空機 (UAV; Unmanned Aerial Vehicle) が民間で広く使用されるようになり、大規模な航空写真撮影や物流への応用が期待されている。電動ＵＡＶには、マルチコプター、固定翼、ハイブリッド型など、さまざまな形式がある。そのほとんどはプロペラを使用して推力を生成するため、プロペラの性能を向上させることが要求されている。特定の巡航条件の性能要件を満たすために、いくつかのプロペラ設計方法が考案されているが、巡航条件と他の条件の間には性能のトレードオフがある。可変ピッチプロペラは、飛行条件に応じてプロペラのピッチ（ねじり分布）を変更するプロペラ性能のトレードオフを改善する。このプロペラは、プロペラブレードに搭載した機械機構をサーボモータで制御することで、ＵＡＶ規模のプロペラとして実用化されている。これまでの研究では、電子制御を必要とせず、飛行中の空気力を利用した受動的なピッチ変更により、飛行中常に最適なピッチ角を維持できることが示されている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
Heinzen, S. B., Hall, C. E. Jr., and Gopalarathnam, A.: Development and Testing of a Pas-sive Variable-Pitch Propeller, JOURNAL OF AIRCRAFT, Vol. 52, No.3, May-June 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１のパッシブ可変ピッチプロペラは、空気力学的ねじりモーメントを考慮してプロペラを設計することで考案された。しかし、ピッチ制御システムには依然として機械的な可変システムが必要である。そのため、複雑な機械機構を有さず、かつ受動的に変形するプロペラが望まれている。
【０００５】
そこで本発明は、複雑な機械機構を有さず、かつ受動的に変形するプロペラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、本開示の態様は以下の構成を有する。
（１）本開示の態様に係るプロペラは、ハブと、前記ハブに接続された複数のブレードと、を備えるプロペラ（但し、ピッチを変更するための機械機構を備えるプロペラを除く。）であって、前記複数のブレードの各々は、空力の作用を受けてピッチを変更可能に構成されたコンプライアントメカニズム部を備える。
【０００７】
（２）上記（１）に記載のプロペラでは、前記コンプライアントメカニズム部は、ラティス構造を含んでもよい。
【０００８】
（３）上記（２）に記載のプロペラでは、前記ラティス構造は、前記ブレードの全体に設けられてもよい。
【０００９】
（４）上記（２）に記載のプロペラでは、前記ラティス構造は、前記ブレードの根本部分にのみ設けられてもよい。
【００１０】
（５）上記（２）に記載のプロペラでは、前記ラティス構造は、前記ブレードの形状に沿って並ぶ複数の立方体構造を含んでもよい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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