旋翼单元、堆叠式旋翼叶片及制造方法与流程

本发明涉及旋翼单元、堆叠式旋翼叶片及其制造方法。

背景技术：

1、除非在此另外指出，否则本节中描述的资料不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不因包含在本节中而被承认是现有技术。

2、无人运载工具，其也可以被称为自主运载工具，是能够在没有实际存在的人类操作者的情况下行驶的运载工具。无人运载工具可以以遥控模式、以自主模式或以部分自主模式操作。

3、当无人运载工具以遥控模式操作时，位于远程位置的飞行员或驾驶员可以通过经由无线链路发送到无人运载工具的命令来控制无人运载工具。当无人运载工具以自主模式操作时，无人运载工具通常基于预编程的导航航点、动态自动化系统或这些的组合来移动。此外，一些无人运载工具可以既以遥控模式又以自主模式操作，并且在某些情况下可以同时这样操作。例如，作为示例，远程飞行员或驾驶员可能希望在手动执行另一任务(诸如操作用于拾取物体的机械系统)时将导航交托给自主系统。

4、各种类型的无人运载工具针对各种不同的环境而存在。例如，无人运载工具针对在空中、在地面上、在水下或在太空中的操作而存在。示例包括四轴飞行器(quad-copter)和尾座式uav等。无人运载工具还针对其中可进行多环境操作的混合操作而存在。混合无人运载工具的示例包括能够在陆地上以及在水上操作的两栖飞船、或能够在水上以及在陆地上降落的水上飞机。其它示例也是可能的。

技术实现思路

1、在此描述的实施方式涉及具有堆叠式旋翼叶片的无人飞行器(uav)旋翼单元。堆叠式旋翼叶片由布置成堆叠构造的叶片元件形成。叶片元件可以通过简单的机械加工工艺(诸如从纤维片材激光切割叶片元件)容易地制造。此外，将叶片元件布置成堆叠构造允许对组装好的堆叠式旋翼叶片的整体设计和功能进行高程度的控制。此外，与现有的旋翼叶片设计相比，在此公开的堆叠式旋翼叶片还可以在维持或有可能提高效率的同时降低在飞行期间uav旋翼的噪声。

2、在第一方面，提供了一种旋翼单元。该旋翼单元包括轮毂和堆叠式旋翼叶片。轮毂被配置为绕轴线在第一旋转方向上旋转。堆叠式旋翼叶片可绕轴线旋转，并且还包括第一叶片元件和第二叶片元件。第一叶片元件具有第一前缘，第二叶片元件具有第二前缘。此外，第一叶片元件和第二叶片元件布置成堆叠构造。在示例中，该堆叠构造可以导致第一叶片元件和第二叶片元件以特定的对准彼此固定。另外，堆叠式旋翼叶片的前缘由第一前缘的至少一部分和第二前缘的至少一部分形成。在一些实施方式中，旋翼单元联接到uav。

3、在第二方面，提供了一种堆叠式旋翼叶片。该堆叠式旋翼叶片包括第一平面叶片元件和第二平面叶片元件。第一叶片元件包括第一前缘和底部平面表面，而第二叶片元件包括第二前缘和顶部平面表面。第一叶片元件的底部平面表面以堆叠构造固定到第二叶片元件的顶部平面表面。堆叠式旋翼叶片被配置为在第一旋转方向上旋转。此外，第一叶片元件的第一前缘的至少一部分在第一旋转方向上领先第二叶片元件的第二前缘的至少一部分。另外，第一前缘的至少一部分和第二前缘的至少一部分形成堆叠式旋翼叶片的前缘。

4、在又一方面，提供了一种制造堆叠式叶片旋翼单元的方法。该方法包括切割多个叶片元件。叶片元件可以激光切割自纤维片等。每个叶片元件的至少一个尺寸不同于每个其它叶片元件中的对应尺寸。此外，堆叠式叶片的前缘包括来自每个切割的叶片元件的前缘的至少一部分。该方法还包括将叶片元件联接到轮毂。

5、在再一方面，任何类型的装置或系统都可以用作或配置成用于执行在此描述的任何方法(或在此描述的方法的任何部分)的功能的装置。例如，用于制造堆叠式旋翼叶片单元的系统包括用于切割多个叶片元件的装置。该系统还包括用于对准叶片元件的装置以及用于将叶片元件联接到旋翼单元的轮毂的装置。

6、通过在适当的情况下参照附图阅读以下详细描述，这些以及其它方面、优点和备选方案将对本领域普通技术人员变得明显。此外，应理解，在本技术实现要素：部分和本文档其它地方提供的描述旨在作为示例而非作为限制来说明所要求保护的主题。

技术特征：

1.一种旋翼单元，包括：

2.根据权利要求1所述的旋翼单元，其中，在距所述轴线的第一径向距离处，所述堆叠式旋翼叶片的弦大于所述第一叶片元件的弦和所述第二叶片元件的弦中的每个。

3.根据权利要求1所述的旋翼单元，其中所述堆叠式旋翼叶片的跨距大于所述第一叶片元件的跨距，以及进一步地其中所述堆叠式旋翼叶片的所述跨距大于所述第二叶片元件的跨距。

4.根据权利要求1所述的旋翼单元，其中所述第一叶片元件相对于所述轴线从所述第二叶片元件径向地偏移。

5.根据权利要求1所述的旋翼单元，其中所述第一叶片元件的尖端与所述第二叶片元件的前缘径向地对准。

6.一种堆叠式旋翼叶片，包括：

7.根据权利要求6所述的堆叠式旋翼叶片，其中所述第一叶片元件包括第一前缘，所述第二叶片元件包括第二前缘，其中所述第一前缘的至少一部分和所述第二前缘的至少一部分形成所述堆叠式旋翼叶片的前缘。

8.根据权利要求6所述的堆叠式旋翼叶片，其中所述第一叶片元件的所述底表面联接至所述第二叶片元件的所述顶表面，使得所述第一叶片元件相对于所述第二叶片元件被固定。

9.根据权利要求6所述的堆叠式旋翼叶片，其中，在距所述轮毂的第一径向距离处，所述堆叠式旋翼叶片的弦大于所述第一叶片元件的弦和所述第二叶片元件的弦中的每个。

10.根据权利要求6所述的堆叠式旋翼叶片，其中所述堆叠式旋翼叶片的跨距大于所述第一叶片元件的跨距，以及进一步地其中所述堆叠式旋翼叶片的所述跨距大于所述第二叶片元件的跨距。

11.根据权利要求6所述的堆叠式旋翼叶片，其中所述第一叶片元件相对于所述轮毂从所述第二叶片元件径向地偏移。

12.一种方法，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述多个叶片元件包括从纤维片激光切割所述多个叶片元件中的每个。

14.根据权利要求12所述的方法，其中形成所述多个叶片元件使用三维打印机打印所述多个叶片元件中的每个。

15.根据权利要求12所述的方法，其中固定形成的所述多个叶片元件中的每个包括固定形成的所述多个叶片元件中的每个使得每个形成的叶片元件相对于形成的所述多个叶片元件中的另外的叶片元件被固定。

16.根据权利要求12所述的方法，其中将形成的所述多个叶片元件中的每个彼此对准并固定以形成堆叠式叶片包括相对于所述轮毂使形成的所述多个叶片元件中的每个从彼此径向地偏移。

技术总结公开了一种旋翼单元、堆叠式旋翼叶片及制造方法。该旋翼单元包括：轮毂，其被配置为绕轴线在第一旋转方向上旋转；以及堆叠式旋翼叶片，其联接到轮毂，使得堆叠式旋翼叶片可绕轴线旋转，堆叠式旋翼叶片包括：第一叶片元件，其包括第一表面以及在第一表面中的凹陷，凹陷形成第一对准特征，以及第二叶片元件，其包括第二表面以及形成在第二表面上的突起，突起形成第二对准特征，其中第一叶片元件的第一表面上的凹陷联接第二叶片元件的第二表面上的突起，以将第一叶片元件相对于第二叶片元件固定。技术研发人员：S·泽韦克受保护的技术使用者：WING航空有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/26