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公開番号2025178279
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2025151186,2023553951
出願日2025-09-11,2022-02-24
発明の名称推進翼後縁の排気領域制御
出願人ウィスパーエアロインコーポレイテッド
代理人弁理士法人谷・阿部特許事務所
主分類F02K 1/08 20060101AFI20251128BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気面積を変化させることによって、推力の大きさおよび/または推力方向を調整することができる推進機ファンシステムを提供する。
【解決手段】排気制御システムおよび推進機ファンが含まれる推進機ファンシステムにおいて、排気制御システムは、推進機ファンに接続され、推進機ファンシステムの排気面積を変化させるように構成される。
【選択図】図22
特許請求の範囲【請求項１】
推力を生成するように構成された推進機ファンの出口に接続するように構成された第１の端部であって、推進機ファンの出口の断面形状と実質的に一致する第１の断面形状を有する第１の端部と、
前記第１の断面形状とは異なる第２の断面形状を有する第２の端部であって、推進機ファンによって生成された排気を排気制御システムの前記第２の端部から出るように構成された第２の端部と、
前記排気制御システムの前記第２の端部の面積を第１の面積から前記第１の面積よりも小さい第２の面積に変化させるように構成された排気口領域制御機構と、
を備える、排気制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年３月３日に出願された米国仮特許出願第６３／１５５，９６８号、２０２１年３月３日に出願された米国仮特許出願第６３／１５６，０６３号、２０２１年３月３日に出願された米国仮特許出願第６３／１５６，０６７号、および２０２１年３月３日に出願された米国仮特許出願第６３／１５６，０７６号の優先権を主張し、それぞれが参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 4,700 文字）【０００２】
本開示は、概して、可変排気口領域を有する、ダクト移送推進機に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の推進機は、入口端および出口端の両方に円形またはその他の円状の断面を有する。円形形状の全体にわたる連続性によって推進機を通る滑らかな空気の流れが可能となり得るが、円形断面の出口を有することは出口領域を扱うことができる方法を制限する。円形出口断面を有するいくつかの従来例は、推進機の出口領域を制御するためにスライドプレートを用いる。しかしながら、出口が円形断面であるため、円形出口に沿ったスライドプレートの配置やスライドプレートの制御が複雑になる。
【発明の概要】
【０００４】
推進ファンシステムが開示される。一実施形態では、推進機ファンシステムには、排気制御システムおよび推進機ファンが含まれる。排気制御システムは、推進機ファンに接続され、推進機ファンシステムの排気面積を変化させるように構成される。排気面積を変化させることによって、推力の大きさおよび／または推力方向を調整することができる。
【０００５】
一実施形態では、排気制御システムは、第１の端部、第２の端部、および排気面積制御機構を含む。第１の端部は、推力を生成するように構成された推進機ファンの出口に接続されている。第１の端部は、推進機ファンの出口の断面形状に実質的に一致した第１の断面形状を有する。しかし、排気制御システムの第２の端部は、第１の断面形状とは異なる断面形状を有する。排気制御システムの第２の端部の断面形状によって、排気制御システムの第２の端部の面積を変化させるように構成された排気面積制御機構の複雑さが低減される。
【０００６】
一実施形態では、排気制御システムは、推進機ファンに接続され、可変長としている。推進機ファンに接続する排気制御システムの端部に配置された排気面積制御機構は、排気制御システムの長さを変化させるように構成されている。排気制御システムの長さが変化するにつれて、推進機ファンの排気面積が変化する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態による推進機ファンの斜視図である。
図２Ａは、一実施形態による推進機ファンの第１の分解図である。
図２Ｂは、一実施形態による推進機ファンの第２の分解図である。
図３Ａは、一実施形態による推進機ファンのダクトリップの斜視図を示す。
図３Ｂは、一実施形態による推進機ファンのダクトリップの正面図を示す。
図３Ｃは、一実施形態による推進機ファンのダクトリップの側面図を示す。
図３Ｄは、一実施形態による推進機ファンのダクトリップの断面図を示す。
図４Ａは、一実施形態による、推進機ファンのノーズコーン断面の斜視図を示す。
図４Ｂは、一実施形態による、推進機ファンのノーズコーン断面の正面図を示す。
図４Ｃは、一実施形態による、推進機ファンのノーズコーン断面の断面図を示す。
図４Ｄは、一実施形態による、推進機ファンのノーズコーン断面の斜視図を示す。
図５Ａは、一実施形態による推進機ファンのハブの正面図を示す。
図５Ｂは、一実施形態による推進機ファンのハブの側面図を示す。
図６Ａは、一実施形態による推進機ファンのファン翼の斜視図を示す。
図６Ｂは、一実施形態による推進機ファンのファン翼の正面図を示す。
図７Ａは、一実施形態による、図６Ａおよび図６Ｂに示されるファン翼に含まれる翼板の斜視図を示す。
図７Ｂは、一実施形態による、図６Ａおよび図６Ｂに示されるファン翼に含まれる翼板の正面図を示す。
図７Ｃは、一実施形態による、図６Ａおよび図６Ｂに示されるファン翼に含まれる翼板の側面図を示す。
図７Ｄは、一実施形態による、図６Ａおよび図６Ｂに示されるファン翼に含まれる翼板の上面図を示す。
図８Ａは、一実施形態による推進機ファンの固定リングの斜視図を示す。
図８Ｂは、一実施形態による推進機ファンの固定リングの正面図を示す。
図８Ｃは、一実施形態による推進機ファンの固定リングの側面図を示す。
図９Ａは、一実施形態による推進機ファンの張力リングの斜視図を示す。
図９Ｂは、一実施形態による推進機ファンの張力リングの側面図を示す。
図１０Ａは、一実施形態による推進機ファンの内部ダクト本体のハウジングの斜視図を示す。
図１０Ｂは、一実施形態による推進機ファンの内部ダクト本体のハウジングの正面図を示す。
図１０Ｃは、一実施形態による推進機ファンの内部ダクト本体のハウジングの側面図を示す。
図１１Ａは、一実施形態による推進機ファンのステータの斜視図を示す。
図１１Ｂは、一実施形態による推進機ファンのステータの正面図を示す。
図１１Ｃは、一実施形態による推進機ファンのステータの側面図を示す。
図１１Ｄは、一実施形態による推進機ファンのステータの断面図を示す。
図１２Ａは、一実施形態による推進機ファンのテールコーンの斜視図を示す。
図１２Ｂは、一実施形態による推進機ファンのテールコーンの正面図を示す。
図１２Ｃは、一実施形態による推進機ファンのテールコーンの側面図を示す。
図１２Ｄは、一実施形態による推進機ファンのテールコーンの断面図を示す。
図１３Ａは、一実施形態による推進機ファンの周縁駆動システムの斜視図を示す。
図１３Ｂは、一実施形態による推進機ファンの周縁駆動システムの正面図を示す。
図１３Ｃは、一実施形態による推進機ファンの周縁駆動システムの側面図を示す。
図１４は、別の実施形態による推進機ファンの周縁駆動システムを示す。
図１５Ａは、一実施形態による配列した推進機ファンの正面図を示す。
図１５Ｂは、一実施形態による配列した推進機ファンの斜視図を示す。
図１６は、一実施形態による推進機ファン配列の例示的な適用を示す。
図１７Ａは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む、ホバリングするドローンの正面図を示す。
図１７Ｂは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む、ホバリングするドローンの側面図を示す。
図１７Ｃは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む、ホバリングするドローンの上面図を示す。
図１８Ａは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む映画ドローンの正面図を示す。
図１８Ｂは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む映画ドローンの側面図を示す。
図１８Ｃは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む映画ドローンの上面図を示す。
図１９Ａは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む輸送機の正面図を示す。
図１９Ｂは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む輸送機の側面図を示す。
図１９Ｃは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む輸送機の上面図を示す。
図２０Ａは、一実施形態による推進機ファン配列を含む垂直離着陸（ＶＴＯＬ）航空機の正面図を示す。
図２０Ｂは、一実施形態による推進機ファン配列を含む垂直離着陸（ＶＴＯＬ）航空機の側面図を示す。
図２０Ｃは、一実施形態による推進機ファン配列を含む垂直離着陸（ＶＴＯＬ）航空機の上面図を示す。
図２１Ａは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む搬送ドローンの正面図を示す。
図２１Ｂは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む搬送ドローンの側面図を示す。
図２１Ｃは、一実施形態による、推進機ファン配列を含む搬送ドローンの上面図を示す。
図２２は、第１の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの第１の斜視図を示す。
図２３は、第１の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの第２の斜視図を示す。
図２４は、第１の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの断面図を示す。
図２５Ａは、第１の実施形態による排気制御システムの異なる状態を示す。
図２５Ｂは、第１の実施形態による排気制御システムの異なる状態を示す。
図２５Ｃは、第１の実施形態による排気制御システムの異なる状態を示す。
図２６Ａは、第２の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの断面図を示す。
図２６Ｂは、第２の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの断面図を示す。
図２６Ｃは、第２の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの断面図を示す。
図２７は、第２の実施形態による排気制御システムの詳細図を示す。
図２８は、第３の実施形態による排気制御システムを有する推進機ファンシステムの断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面および以下の説明は、例示のみを目的として特定の実施形態を説明するものである。当業者は、本明細書で示される構造および方法の代替的な実施形態が、本明細書に記載される原理から逸脱することなく用いられ得ることを以下の説明から容易に認識する。いくつかの実施形態を詳細に参照し、その例は、添付図面に図示される。実施可能な場合は、いつでも、同様または類似の参照番号が図で用いられ、同様または類似の機能を示す場合があることに留意されたい。
【０００９】
推進機ファンと駆動システム
一実施形態では、推進機ファンおよび駆動システムが開示される。一般に、推進機ファンおよび駆動システムは、推力を生成するように構成される。推進機ファンおよび駆動システムは、航空機からリーフブロワなどの手道具までの様々な用途のための推力を生成するものとすることができる。しかしながら、推進機ファンおよび駆動システムの用途は、本明細書に記載されるものに限定されない。
【００１０】
図１は、一実施形態による推進機ファン１００の斜視図を示す。一般に、推進機ファン１００は、推力生成中に推進機ファン１００から出されるノイズをトータルで低減する複数の構成要素を含む。従って、推進機ファン１００は、騒音公害を低減する。例えば、推進機ファン１００は、複数のファン翼板を含んだ、張力が作用するファン翼を含む。ファン翼に張力をかけることによって、推進機ファンが最大推力を生成しているか、または動作していない（例えば、静止している）かにかかわらず、ファン翼板の角度は実質的に同じ角度に維持される。その結果、従来の推進機ファンと比較して、騒音汚染が低減され、推力効率が向上する。推進機ファン１００は、ファン翼板の角度が所定の許容範囲内に維持されることを前提として騒音汚染を低減する。例えば、推進機ファン１００は、３００フィートのサイドライン／５，０００ｌｂｆで６５ｄＢＡ未満のノイズを放出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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