JP2021133888A - Air vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の電源装置を備えた飛行体に関する。 The present invention relates to an air vehicle including a plurality of power supply devices.
モータ等の電動の駆動源を備えた電気推進式の飛行体が提案されている。例えば、特許文献1には、エンジン(燃焼機関)で発電機の回転シャフトを回転させることで電力を生成し、当該電力によりモータを駆動する電気推進式のヘリコプタが開示されている。
An electric propulsion type air vehicle equipped with an electric drive source such as a motor has been proposed. For example,
特許文献に記載されているように、キャビンを有する機体内にエンジンと発電機とを配置すると、キャビンスペースの確保が困難になったり、乗員の安全性が低下したりしうる。そのため、エンジンおよび発電機は、機体の外部に配置されることが好ましい。また、飛行体では、安定飛行のため左右の重量差を低減させることが求められているが、飛行体の右側と左側とのそれぞれにエンジンおよび発電機を配置することは冗長的な構成であり、飛行体のコストの点で不利になりうる。 As described in the patent document, if the engine and the generator are arranged in the cabin having the cabin, it may be difficult to secure the cabin space and the safety of the occupants may be lowered. Therefore, it is preferable that the engine and the generator are arranged outside the airframe. In addition, the flying object is required to reduce the weight difference between the left and right sides for stable flight, but arranging the engine and generator on the right side and the left side of the flying object is a redundant configuration. , Can be disadvantageous in terms of the cost of the aircraft.
そこで、本発明は、電気推進式の飛行体におけるコストの点で有利な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique advantageous in terms of cost in an electric propulsion type air vehicle.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての飛行体は、電気推進式の飛行体であって、推進ロータと、前記推進ロータを軸支して回転させるモータと、前記推進ロータを駆動するための電力を生成する発電手段と、前記発電手段で生成された電力を蓄電する蓄電手段と、前記飛行体の機体の外部において互いに離間して配置された第1ハウジングおよび第2ハウジングと、を備え、前記発電手段は前記第1ハウジング内に収容され、前記蓄電手段は前記第2ハウジング内に収容されている、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the air vehicle as one aspect of the present invention is an electric propulsion type air vehicle, and includes a propulsion rotor, a motor that pivotally supports and rotates the propulsion rotor, and the propulsion rotor. A power generation means for generating electric power for driving, a power storage means for storing the electric power generated by the power generation means, and a first housing and a second housing arranged apart from each other outside the body of the flying object. , The power generation means is housed in the first housing, and the power storage means is housed in the second housing.
本発明によれば、電気推進式の飛行体におけるコストの点で有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique advantageous in terms of cost in an electric propulsion type air vehicle.
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内での構成の変更や変形も含む。また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明に必須のものとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and includes modifications and modifications of the configuration within the scope of the gist of the present invention. Moreover, not all combinations of features described in the present embodiment are essential to the present invention.
<第1実施形態>
本発明に係る第1実施形態について説明する。図1は、本実施形態の飛行体100の模式図である。図中、矢印X、Y、Zはそれぞれ、飛行体100の前後方向、幅方向(左右方向)、上下方向を示す。本実施形態の飛行体100は、モータを駆動源として推進ロータ105(またはプロペラ)を回転させる電気推進式の飛行体であり、具体的には、推進ロータ105を有する固定翼航空機(プロペラ機)である。
<First Embodiment>
The first embodiment according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic view of the
飛行体100は、例えば、キャビン(客室、操縦室)を有する機体101と、主翼102R、102Lと、水平尾翼103R、103Lと、複数の電源装置104(104R、104L)と、飛行体100の推力を発生させる推進ロータ105(プロペラ)とを含みうる。また、機体101には、モータ106と、電力制御部107と、主制御部108とが設けられる。モータ106は、複数の電源装置104から供給された電力により推進ロータ105を回転させる。電力制御部107は、例えばPCU(Power Control Unit)であり、電源装置104からモータ106に供給される電力を制御する。主制御部108は、例えばECU(Electronic Control Unit)であり、CPUに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含み、電力制御部107を介してモータ106による推進ロータ105の回転を制御することにより飛行体100の飛行動作を制御する。ここで、図1に示す例では、推進ロータ105が機体101の後部に設けられているが、それに限られず、機体101の前部に設けられてもよいし、機体101の上部に設けられてもよい。
The
複数の電源装置104は、飛行体100で用いられる電力、例えばモータ106を駆動するための電力を生成(発電)したり蓄積(蓄電)したりする装置であり、機体101の外部に設けられる。このように複数の電源装置104を機体101の外部に配置することで、発電機構等が機体101の内部空間を占有することを回避することができ、キャビンの拡大や他の構成部品のレイアウト性の向上、電源装置104のメンテナンス性の向上を図ることができる。
The plurality of power supply devices 104 are devices that generate (generate electricity) or store (store) electric power used in the
本実施形態の飛行体100では、複数の電源装置104が主翼102R、102Lの上部にそれぞれ設けられている。具体的には、図1に示すように、電源装置104Rが右側の主翼102Rの上部に設けられており、電源装置104Lが左側の主翼102Lの上部に設けられている。以下では、右側の主翼102R(即ち、機体101に対して右側)に設けられた電源装置104Rを「右側電源装置104R」と呼ぶことがあり、左側の主翼102L(即ち、機体101に対して左側)に設けられた電源装置104Lを「左側電源装置104L」と呼ぶことがある。ここで、電源装置104の数は、2個に限られず、3個以上であってもよいが、飛行体100の左右において空気抵抗や重量のバランスを保つためには、機体101の左右に同数の電源装置104が配置されることが好ましい。
In the
複数の電源装置104は、モータ106を駆動するための電力の発電および蓄電を行うユニットであり、電力を生成する発電部1と電力を蓄電するバッテリ2(蓄電部)とを備える。しかしながら、機体101の左右に配置された複数の電源装置104(右側電源装置104R、左側電源装置104L)の各々に対して、発電部1およびバッテリ2の両方を設けてしまうと、構成が冗長的になるとともに、飛行体100のコストの点で不利になりうる。例えば、発電部1は、ガスタービンエンジン10と発電機20とで構成されるモジュールであり高価であるため、複数の電源装置104の各々に発電部1を設けてしまうと、飛行体100の低コスト化を図ることが困難になりうる。そこで、本実施形態の飛行体100は、右側電源装置104Rおよび左側電源装置104Lの一方に発電部1が設けられ、他方にバッテリ2が設けられる。以下では、図1に示すように、右側電源装置104Rに発電部1が設けられ、左側電源装置104Lにバッテリ2が設けられている例について説明する。
The plurality of power supply devices 104 are units that generate and store electric power for driving the
図2は、飛行体100の構成例を示すブロック図である。図2では、機体101と、右側電源装置104Rと、左側電源装置104Lとが図示されている。
機体101には、推進ロータ105と、推進ロータ105を軸支して回転させるモータ106と、モータ106に供給される電力を制御する電力制御部107と、飛行体100の飛行動作を制御する主制御部108とが設けられる。電力制御部107は、主制御部108による制御下において、飛行体100の飛行動作に応じた電力をバッテリ2からモータ106に供給することにより、推進ロータ105の回転量を制御することができる。なお、本実施形態では、発電部1で発電された電力を一旦バッテリ2に蓄電し、バッテリ2に蓄電された電力をモータ106に供給する構成例を説明しるが、それに限られず、バッテリ2を介さずに発電部1からモータ106に直接電力を供給する構成であってもよい。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the
The
右側電源装置104R(第1電源装置)は、発電部1と燃料タンク3Rとを備える。発電部1は、ガスタービンエンジン10と、ガスタービンエンジン10の出力により発電する発電機20とを含む。燃料タンク3Rは、ガスタービンエンジン10の燃料を貯留する。ガスタービンエンジン10の燃料としては、メタノールやガソリン等が用いられる。一方、左側電源装置104L(第2電源装置)は、バッテリ2と燃料タンク3Lとを備える。バッテリ2は、右側電源装置104Rの発電部1(発電機20)で生成された電力を蓄電する。燃料タンク3Lは、ガスタービンエンジン10の燃料を貯留する。右側電源装置104Rの燃料タンク3Rと左側電源装置104Lの燃料タンク3Lとは、連通管5を介して互いに連通されており、これにより燃料タンク3Rと燃料タンクLとで貯留している燃料の量を同様にし、飛行体100の左右のバランスを保つことができる。ここで、右側電源装置104Rの燃料タンク3Rおよび左側電源装置104Lの燃料タンク3Lは、飛行体100の左右のバランスを保つ観点から、貯留可能な燃料の容量の差が許容範囲になるように構成される。例えば、燃料タンク3Rと燃料タンク3Lとは、貯留可能な燃料の容量が同様(例えば同じ)になるように構成されることが好ましい。
The right
[右側電源装置の構成例]
次に、右側電源装置104Rの構成例について、図3および図4を参照しながら説明する。図3は右側電源装置104Rの外観図を示し、図4は、右側電源装置104Rの断面図を示している。なお、図4において、矢印は気体の経路を示している。
[Configuration example of right power supply unit]
Next, a configuration example of the right
右側電源装置104Rは、その外壁を形成する中空のハウジング6R(第1ハウジング)を備える。ハウジング6Rは、X方向に沿って延伸した外形(即ち、X方向に沿って細長いポット型の外形)を有している。機体101の外部に配置されるハウジング6Rがこのような外形を有することにより、飛行体100の前進飛行中の空気抵抗を低減することができる。本実施形態のハウジング6Rは、その胴体部分が円筒形状を有しているため、横風の影響をより小さくすることができる。また、ハウジング6Rの先端部は、前側に向かって縮径するテーパ形状を有する。本実施形態では、ハウジング6Rの先端部が半球形状に構成されているが、三角錐形状であってもよい。このように先端部をテーパ形状に構成することにより、飛行体100の前進飛行中の空気抵抗をさらに低減することができる。ここで、ハウジング6Rの形状は、円筒形状に限られず、角筒形状等や他の筒形状であってもよい。また、ハウジング6Rが円筒形状の部分と角筒形状の部分とを含んでいてもよい。
The right
ハウジング6Rの内部には、発電部1と燃料タンク3Rとが収容される。発電部1は、上述したように、ガスタービンエンジン10と、ガスタービンエンジン10の出力により発電する発電機20とを含む。燃料タンク3Rは、ガスタービンエンジン10の燃料(メタノールやガソリン等)を貯留する。ガスタービンエンジン10、発電機20および燃料タンク3Rは、飛行体100の前後方向(X方向)に沿って配列されることが好ましい。本実施形態では、飛行体100の前後方向において、ガスタービンエンジン10と燃料タンク3Rとの間に発電機20が配置される。また、ガスタービンエンジン10と発電機20とは共通の回転軸7上(同軸上)に設けられ、ガスタービンエンジン10が回転軸7を回転駆動することで、発電機20が発電することができる。このような構成により、ガスタービンエンジン10と発電機20とをスペース的に無駄なく配置し、コンパクト化を図ることができる。なお、発電部1(発電機20)で発電された電力は、不図示のケーブルを介して左側電源装置104Lのバッテリ2に供給されて蓄電される。
The
ガスタービンエンジン10は、インペラ11とデフューザ12とを含む圧縮機を備える。インペラ11は回転軸7に取り付けられており、吸気口Piから取り入れられた空気が、インペラ11の回転によりデフューザ12を介して圧縮されながら圧縮室13に送出される。圧縮室13は、図4に示すように、ガスタービンエンジン10を囲う筒状の外周ケース(ハウジング6)と、その内側に配されて排気管17の外壁を構成する筒状の内周ケースとの間に画定された密閉空間である。圧縮室13内に保持された圧縮空気は、燃焼室14の周壁に設けられた開口部14aから燃焼室14内に取り込まれる。燃焼室14には、燃料噴射ノズル15が設けられており、供給ポンプ8(供給部)により配管を介して燃料タンク3Rから供給された燃料が、燃料噴射ノズル15により燃焼室14内に噴射される。始動時には、不図示の点火装置により燃焼室14内の混合気体が点火され、その後、燃焼室14内で混合気体の燃焼が継続的に発生する。燃焼室14内で高温高圧となった燃焼ガスは、タービンノズル16から筒状の排気管17へ噴出され、回転軸7に取り付けられたタービン18を回転させるとともに、電源装置104(ハウジング6)の後部に設けられた排気口Poから後方へ排出される。
The
回転軸7には、インペラ11と、タービン18と、後述する発電機20のロータ21(永久磁石等)とが設けられており、タービン18の回転により、インペラ11およびロータ21を一体的に回転させることができる。なお、本実施形態の場合、ガスタービンエンジン10は、専ら発電機20の駆動を目的としたものであり、排気流を飛行体100の推進力に積極的に利用することは想定されていないが、補助的な推進力として利用する態様であってもよい。
The rotating shaft 7 is provided with an
発電機20は、回転軸7に取り付けられた永久磁石等のロータ21と、ロータ21の周囲に配設されたコイル等のステータ22とを含む。ガスタービンエンジン10により回転軸7が回転し、それに伴って、回転軸7に取り付けられたロータ21が回転することにより、ステータ22で発電することができる。また、ステータ22の周囲には、ステータ22を冷却するためのフィン23が、回転軸7の周方向に複数設けられている。複数のフィン23は、吸気口Piから取り入れられた空気が導風される空間に配置されており、当該空気が複数のフィン23の間を通ることにより、複数のフィン23が冷却され、それに伴ってステータ22を冷却することができる。
The
また、発電部1は、発電制御部24を備える。発電制御部24は、発電機20の発電を制御する回路、および、ガスタービンエンジン10の駆動を制御する回路を含む。発電制御部24は、左側電源装置104Lのバッテリ2を電源として使用してもよいが、発電制御部24内に蓄電池(バッテリ)を独自に設けておき、その蓄電池を電源として使用してもよいし、機体101内に設けられた蓄電池(バッテリ)を電源として使用してもよい。
Further, the
[左側電源装置の構成例]
次に、左側電源装置104Lの構成例について説明する。
左側電源装置104Lは、その外壁を形成する中空のハウジング6L(第2ハウジング)を備える。ハウジング6Lは、図3に示す右側電源装置104Rのハウジング6R(第1ハウジング)と同様の外形を有しているとともに、当該ハウジング6Rと離間(分離)して配置される。このように右側電源装置104Rのハウジング6Rと左側電源装置104Lのハウジング6Lとを同様の外形(例えば同じ外形)とすることで、飛行体100の前進飛行中における空気抵抗の差を低減し、飛行体100を安定的に飛行させることができる。
[Configuration example of left power supply unit]
Next, a configuration example of the left
The left
ハウジング6Lの内部には、図1等に示すように、バッテリ2と燃料タンク3Lとが収容される。バッテリ2は、右側電源装置104Rの発電機20で生成された電力を蓄電する。バッテリ2は、その総重量が、右側電源装置104Rの発電部1(ガスタービンエンジン10および発電機20)の総重量と同様(例えば同じ)になるように設けられることが好ましい。具体的には、バッテリ2は、バッテリ2の重量と発電部1の重量との差が許容範囲に収まるように設けられることが好ましい。許容範囲は、例えば飛行体100が安定的に飛行することができる左右のバランス差の範囲に設定されうる。
As shown in FIG. 1 and the like, the
ここで、左側電源装置104Lのハウジング6Lが、図3に示す右側電源装置104Rのハウジング6Rと同様の外形を有する場合、吸気口Piおよび排気口Poは、バッテリ2を冷却するために用いられるとよい。例えば、吸気口Piから取り込まれた空気がバッテリ2における複数のバッテリセルの間を通過して排気口Poから排出されるように、バッテリ2が構成されるとよい。
Here, when the
[飛行体の飛行制御]
次に、上述した飛行体100の飛行制御例について説明する。
図5は、飛行体100の飛行動作の制御ブロックを示す図であり、主制御部108(ECU)と飛行体100に備えられたセンサ群とが図示されている。図5に示すように、主制御部108(ECU)は、少なくとも1個のプロセッサ(CPU)108aと、ROMやRAMなどのメモリ108bと、I/O108cとを備えるマイクロコンピュータによって構成されうる。主制御部108は、上述したように、機体101内に設けられうる。また、センサ群は、例えば、第1回転数センサ40、第1温度センサ41、第2温度センサ42、第3温度センサ43、第1圧力センサ44、第2圧力センサ45、高度計46、ジャイロセンサ47、GPSセンサ48、第2回転数センサ49、WOW(Weight-On-Wheel)センサ50を含みうる。
[Flight control of flying object]
Next, a flight control example of the above-mentioned
FIG. 5 is a diagram showing a control block for flight operation of the
第1回転数センサ40は、ガスタービンエンジン10により回転駆動される回転軸7の回転数を検出する。第1温度センサ41は、ハウジング6の吸気口Piから取り入れられた空気の温度を検出する。第2温度センサ42は、排気口Poから排出される燃焼ガスの温度を検出する。第3温度センサ43は、潤滑オイル供給系(不図示)により回転軸7に供給される潤滑油の温度を検出する。第1圧力センサ44は、飛行体100の外部圧力(大気圧)を検出する。第2圧力センサ45は、吸気口Piから取り入れられる空気の圧力を検出する。高度計46は、飛行体100の高度を検出する。ジャイロセンサ47は、ピッチ軸、ロール軸およびヨー軸の各々について飛行体100の傾きを検出する。GPSセンサ48は、飛行体100の現在位置を検出する。第2回転数センサ49は、モータ106の回転数(即ち、推進ロータ105の回転数)を検出する。また、WOWセンサ50は、飛行体100の重量が車軸に掛かったことを検知するセンサである。
The first
主制御部108は、各センサ40〜50で得られたデータに基づいて、推進ロータ105の回転を制御するための指令信号を電力制御部107に送信する。電力制御部107では、主制御部108から受信した指令信号に基づいて、バッテリ2からモータ106に供給される電力を制御する。これにより、推進ロータ105の回転数を制御し、飛行体100の飛行動作を制御することができる。
The
図6は、飛行体100の飛行制御を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートの各工程は、主制御部108によって実行されうる。
主制御部108は、S10において、操縦者が入力(指示)した目的地、フライトコースなどのフライトミッションを読み込んだ後、S12に進み、ガスタービンエンジン10に燃料を供給して駆動する。次いでS14に進み、主制御部108は、離陸可能か否かを判断する。離陸が不可能である場合には以降の処理をスキップして終了し、離陸可能である場合にはS16に進み、離陸動作を行う。
FIG. 6 is a flowchart showing the flight control of the flying
After reading the flight mission such as the destination and the flight course input (instructed) by the operator in S10, the
次いでS14に進み、主制御部108は、高度計46での検出結果に基づいて、飛行体100が所望の高度に達したか否か、即ち、離陸動作が完了したか否かを判断する。所定の高度に達していない場合にはS16に戻り、所定の高度に達した場合にはS20に進んで飛行動作を行う。飛行動作では、主制御部108は、ジャイロセンサ47での検出結果に基づき、操縦者の指令に従って飛行体100の姿勢を調整しつつ、入力された目的地に向けて飛行する。
Then, the process proceeds to S14, and the
次いでS22に進み、主制御部108は、GPSセンサ48での検出結果に基づいて、目的地の上空に到達したか否かを判断する。目的地の上空に到達していない場合にはS20に戻り、目的地の上空に到達した場合にはS24に進んで着陸動作に移行する。主制御部108は、S26において、WOWセンサ50での検出結果に基づいて飛行体100が着陸(着地)したか否かを判断し、着陸が完了するまでS24を繰り返し行う。
Then, the process proceeds to S22, and the
上述したように、本実施形態の飛行体100は、モータ106を駆動するための電力の発電および蓄電を行う複数の電源装置104(右側電源装置104R、左側電源装置104L)を含む。そして、右側電源装置104Rおよび左側電源装置104Lの一方に発電部1が設けられ、他方にバッテリ2が設けられる。このような構成により、複数の電源装置104(ハウジング6R、6L)の各々に対して発電部1およびバッテリ2の両方が設けられる構成に比べ、冗長的な構成を回避して飛行体100のコストの点で有利になりうる。つまり、高価である発電部1(ガスタービンエンジン10、発電機20)を右側電源装置104Rおよび左側電源装置104Lの一方のみに設けることにより、飛行体100の低コスト化を図ることができる。ここで、本実施形態の飛行体100では、発電部1を有する電源装置104(右側電源装置104R)とバッテリ2を有する電源装置104とを1個ずつ配置した構成としたが、飛行体100の重量や飛行距離に応じて複数個ずつ配置した構成であってもよい。この場合においても、飛行体100の左右のバランス差が許容範囲に収まるように、複数の電源装置104を配置するとよい。
As described above, the flying
<第2実施形態>
本発明に係る第2実施形態について説明する。本実施形態では、複数の電源装置104の各々に対して推進ロータを設けた構成例について説明する。図7は本実施形態の飛行体100’の模式図であり、図8は本実施形態の飛行体100’の構成例を示すブロック図である。なお、図7〜図8に示す例では、推進ロータ105、モータ106および電力制御部107が機体101に設けられているが、推進ロータが各電源装置104に設けられる本実施形態の構成では、推進ロータ105、モータ106および電力制御部107が機体101に設けられていなくてもよい。
<Second Embodiment>
A second embodiment according to the present invention will be described. In this embodiment, a configuration example in which a propulsion rotor is provided for each of the plurality of power supply devices 104 will be described. FIG. 7 is a schematic view of the flying object 100'of the present embodiment, and FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of the flying object 100'of the present embodiment. In the examples shown in FIGS. 7 to 8, the
本実施形態の飛行体100’は、図7〜図8に示すように、複数の電源装置104の各々に対し、推進ロータ60、モータ61および電力制御装置62が設けられている。具体的には、右側電源装置104Rに対して推進ロータ60R、モータ61Rおよび電力制御装置62Rが設けられ、左側電源装置104Lに対して推進ロータ60L、モータ61Lおよび電力制御装置62Lが設けられている。電力制御装置62R、62Lは、例えばPCU(Power Control Unit)であり、主制御部108による制御下において、飛行体100の飛行動作に応じた電力をバッテリ2からモータ61R、61Lにそれぞれ供給することにより、推進ロータ60R、60Lの回転量をそれぞれ制御することができる。なお、上記以外の構成は第1実施形態と同様であり、発電部1(ガスタービンエンジン10、発電機20)は右側電源装置104Rに設けられ、バッテリ2は左側電源装置104Lに設けられうる。
As shown in FIGS. 7 to 8, the flying object 100'of this embodiment is provided with a propulsion rotor 60, a motor 61, and a power control device 62 for each of the plurality of power supply devices 104. Specifically, the
<他の実施形態>
上記実施形態では、飛行体100として固定翼航空機(プロペラ機)を例示したが、ヘリコプタなどの回転式航空機や飛行船といった航空機の他、飛行型パーソナルモビリティ等にも本発明を適用可能である。
<Other embodiments>
In the above embodiment, a fixed-wing aircraft (propeller aircraft) is exemplified as the
<実施形態のまとめ>
1.上記実施形態の飛行体は、
電気推進式の飛行体(例えば100、100’)であって、
推進ロータ(例えば105、60R、60L)と、
前記推進ロータを軸支して回転させるモータ(例えば106、61R、61L)と、
前記推進ロータを駆動するための電力を生成する発電手段(例えば1)と、
前記発電手段で生成された電力を蓄電する蓄電手段(例えば2)と、
前記飛行体の機体(例えば101)の外部において互いに離間して配置された第1ハウジング(例えば6R)および第2ハウジング(例えば6L)と、
を備え、
前記発電手段は前記第1ハウジング内に収容され、前記蓄電手段は前記第2ハウジング内に収容されている。
この構成によれば、機体の外部に設けられる複数のハウジングの各々に対して発電手段および蓄電手段の両方が設けられる構成に比べ、冗長的な構成を回避して飛行体のコストの点で有利になりうる。つまり、高価である発電手段を複数のハウジングの少なくとも1つのみに設けることで、飛行機の低コスト化を図ることができる。
<Summary of Embodiment>
1. 1. The flying object of the above embodiment is
Electric propulsion type flying object (for example, 100, 100')
Propulsion rotors (eg 105, 60R, 60L) and
A motor (for example, 106, 61R, 61L) that pivotally supports and rotates the propulsion rotor, and
A power generation means (for example, 1) that generates electric power for driving the propulsion rotor, and
A power storage means (for example, 2) for storing the electric power generated by the power generation means, and
With the first housing (for example, 6R) and the second housing (for example, 6L) arranged apart from each other outside the airframe (for example, 101) of the flying object.
With
The power generation means is housed in the first housing, and the power storage means is housed in the second housing.
According to this configuration, compared to a configuration in which both power generation means and storage means are provided for each of a plurality of housings provided outside the airframe, a redundant configuration is avoided and the cost of the airframe is advantageous. Can be. That is, the cost of the airplane can be reduced by providing the expensive power generation means in at least one of the plurality of housings.
2.上記実施形態では、
前記機体の右側および左側のうち一方に前記第1ハウジングが配置され、他方に第2ハウジングが配置されている。
この構成によれば、第1ハウジングと第2ハウジングとにおける空気抵抗や重量等の差に起因する機体の左右の不均衡(アンバランス)を低減するのに有利になる。
2. In the above embodiment
The first housing is arranged on one of the right side and the left side of the airframe, and the second housing is arranged on the other side.
According to this configuration, it is advantageous to reduce the left-right imbalance (imbalance) of the airframe due to the difference in air resistance, weight, etc. between the first housing and the second housing.
3.上記実施形態では、
前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングは、同じ外形を有する。
この構成によれば、第1ハウジングと第2ハウジングとの空気抵抗の差に起因する機体の不均衡(アンバランス)を低減するのに有利になる。
3. 3. In the above embodiment
The first housing and the second housing have the same outer shape.
According to this configuration, it is advantageous to reduce the imbalance of the airframe caused by the difference in air resistance between the first housing and the second housing.
4.上記実施形態では、
前記推進ロータ(例えば105)および前記モータ(例えば106)は、前記機体に設けられている。
この構成によれば、機体に設けられた推進ロータおよびモータを駆動するための電力を機体の外部で発電および蓄電することができるため、機体(例えばキャビン)の設計自由度を向上させることができる。
4. In the above embodiment
The propulsion rotor (for example, 105) and the motor (for example, 106) are provided on the airframe.
According to this configuration, electric power for driving the propulsion rotor and the motor provided in the airframe can be generated and stored outside the airframe, so that the degree of freedom in designing the airframe (for example, the cabin) can be improved. ..
5.上記実施形態では、
前記推進ロータ(例えば60R、60L)および前記モータ(例えば61R、61L)は、前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングの各々に設けられている。
この構成によれば、推進ロータおよびモータを機体の外部に設けることができるため、機体(例えばキャビン)の設計自由度を更に向上させることができる。
5. In the above embodiment
The propulsion rotor (for example, 60R, 60L) and the motor (for example, 61R, 61L) are provided in each of the first housing and the second housing.
According to this configuration, since the propulsion rotor and the motor can be provided outside the airframe, the degree of freedom in designing the airframe (for example, the cabin) can be further improved.
6.上記実施形態では、
前記発電手段は、回転軸(例えば7)を有する発電機(例えば20)と、前記回転軸を回転駆動するエンジン(例えば10)とを含み、
前記第1ハウジング内において、前記発電機および前記エンジンは、前記飛行体の前後方向に沿って配列されている。
この構成によれば、エンジンと発電機とをスペース的に無駄なく配置し、第1ハウジングのコンパクト化を図ることができる。
6. In the above embodiment
The power generation means includes a generator (for example, 20) having a rotating shaft (for example, 7) and an engine (for example, 10) for rotationally driving the rotating shaft.
In the first housing, the generator and the engine are arranged along the front-rear direction of the flying object.
According to this configuration, the engine and the generator can be arranged without wasting space, and the first housing can be made compact.
7.上記実施形態では、
前記第1ハウジングおよび前記第2ハウジングはそれぞれ、前記エンジンの燃料を貯留するタンク(例えば3R、3L)を備える。
この構成によれば、発電するためのエンジンの燃料をより多く飛行体に搭載することが可能となるため、長距離の飛行に有利になる。
7. In the above embodiment
The first housing and the second housing each include tanks (for example, 3R and 3L) for storing fuel for the engine.
According to this configuration, more fuel for the engine for power generation can be mounted on the flying object, which is advantageous for long-distance flight.
8.上記実施形態では、
前記第1ハウジングに備えられたタンク(例えば3R)と前記第2ハウジングに備えられたタンク(例えば3L)とは、貯留可能な燃料の容量の差が許容範囲になるように構成される。
この構成によれば、第1ハウジングのタンクに貯留された燃料と第2ハウジングのタンクに貯留された燃料との重量差に起因する機体の不均衡(アンバランス)を低減するのに有利になる。
8. In the above embodiment
The tank provided in the first housing (for example, 3R) and the tank provided in the second housing (for example, 3L) are configured so that the difference in the capacity of fuel that can be stored is within an allowable range.
According to this configuration, it is advantageous to reduce the imbalance of the airframe due to the weight difference between the fuel stored in the tank of the first housing and the fuel stored in the tank of the second housing. ..
9.上記実施形態では、
前記第1ハウジングに備えられたタンク(例えば3R)と前記第2ハウジングに備えられたタンク(例えば3L)とは、連通管(例えば5)によって連通されている。
この構成によれば、燃料をある程度消費した状態であっても、第1ハウジングのタンクに貯留された燃料と第2ハウジングのタンクに貯留された燃料とを均等化し、燃料の重量差に起因する機体の不均衡(アンバランス)を低減するのに有利になる。
9. In the above embodiment
The tank provided in the first housing (for example, 3R) and the tank provided in the second housing (for example, 3L) are communicated with each other by a communication pipe (for example, 5).
According to this configuration, even when the fuel is consumed to some extent, the fuel stored in the tank of the first housing and the fuel stored in the tank of the second housing are equalized, which is caused by the weight difference of the fuel. It is advantageous to reduce the imbalance of the aircraft.
10.上記実施形態では
前記第2ハウジング内に収容される前記蓄電手段は、その重量と前記第1ハウジング内の前記発電手段の重量との差が許容範囲に収まるように構成されている。
この構成によれば、発電手段と蓄電手段との重量差に起因する機体の不均衡(アンバランス)を低減するのに有利になる。
10. In the above embodiment, the power storage means housed in the second housing is configured such that the difference between the weight thereof and the weight of the power generation means in the first housing is within an allowable range.
According to this configuration, it is advantageous to reduce the imbalance of the airframe due to the weight difference between the power generation means and the power storage means.
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
1:発電部、2:バッテリ、3:燃料タンク、5:連通管、6R:第1ハウジング、6L:第2ハウジング、100:飛行体、101:機体、104R:右側電源装置(第1電源装置)、104L:左側電源装置(第2電源装置) 1: Power generation unit, 2: Battery, 3: Fuel tank, 5: Communication pipe, 6R: 1st housing, 6L: 2nd housing, 100: Airframe, 101: Airframe, 104R: Right power supply (1st power supply) ), 104L: Left power supply (second power supply)
Claims (10)
推進ロータと、
前記推進ロータを軸支して回転させるモータと、
前記推進ロータを駆動するための電力を生成する発電手段と、
前記発電手段で生成された電力を蓄電する蓄電手段と、
前記飛行体の機体の外部において互いに離間して配置された第1ハウジングおよび第2ハウジングと、
を備え、
前記発電手段は前記第1ハウジング内に収容され、前記蓄電手段は前記第2ハウジング内に収容されている、ことを特徴とする飛行体。 It ’s an electric propulsion aircraft.
With the propulsion rotor
A motor that pivotally supports and rotates the propulsion rotor,
A power generation means for generating electric power for driving the propulsion rotor, and
A power storage means for storing the electric power generated by the power generation means and
The first housing and the second housing, which are arranged apart from each other outside the airframe of the flying object,
With
An air vehicle characterized in that the power generation means is housed in the first housing and the power storage means is housed in the second housing.
前記第1ハウジング内において、前記発電機および前記エンジンは、前記飛行体の前後方向に沿って配列されている、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の飛行体。 The power generation means includes a generator having a rotating shaft and an engine that rotationally drives the rotating shaft.
The flying object according to any one of claims 1 to 5, wherein the generator and the engine are arranged along the front-rear direction of the flying object in the first housing.
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2020
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