使用固定前倾旋翼来模拟刚性机翼空气动力学的垂直起降飞行器的制作方法

文档序号:29915232发布日期:2022-05-06 04:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种适用于垂直起飞和水平飞行的航空载具,其使用旋翼来模拟传统机翼空气动力学,所述航空载具包括:载具主体;右侧机翼组件,所述右侧机翼组件包括:右侧机翼;多个右侧机翼旋翼组件,其中每个所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线在相对于飞行器结构的固定位置向前倾斜,所述多个右侧机翼旋翼组件适于在向前飞行期间保持动力,所述多个右侧机翼旋翼组件包括:在所述右侧机翼前面的右侧前部内侧旋翼组件,所述右侧前部内侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的内侧部分;在所述右侧机翼后面的右侧后部内侧旋翼组件,所述右侧后部内侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的内侧部分;以及右侧外侧旋翼组件,其连结到所述右侧机翼的尖端;以及左侧机翼组件,所述左侧机翼组件包括:多个左侧机翼旋翼组件,其中每个所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线在相对于飞行器结构的固定位置向前倾斜,所述多个左侧机翼旋翼组件适于在向前飞行期间保持动力,所述多个左侧机翼旋翼组件包括:在所述左侧机翼前面的左侧前部内侧旋翼组件,所述左侧前部内侧旋翼组件连结到所述左侧机翼的内侧部分;在所述左侧机翼后面的左侧后部内侧旋翼组件,所述左侧后部内侧旋翼组件连结到所述左机翼的内侧部分;以及左侧外侧旋翼组件,其连接到所述左侧机翼的尖端;以及水平推进后部旋翼组件,其适于在常规飞行期间提供水平推力。2.根据权利要求1所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成8-12度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成8-12度范围的角度向前倾斜。3.根据权利要求1所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-15度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-15度范围的角度向前倾斜。4.根据权利要求1所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-20度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-20度范围的角度向前倾斜。5.根据权利要求2所述的航空载具,其中,所述航空载具没有可控的控制表面。6.根据权利要求2所述的航空载具,其中,所述右侧旋翼组件和所述左侧旋翼组件包括:电动马达;
连结到所述电动马达的旋转部分的顶部中心轮毂;以及连结到所述中心轮毂的多个叶片。7.根据权利要求6所述的航空载具,其中,所述顶部中心轮毂是扁平轮毂。8.根据权利要求6所述的航空载具,其中,所述顶部中心轮毂的直径与所述多个叶片的扫掠直径之比大于0.25。9.根据权利要求6所述的航空载具,其中,所述顶部中心轮毂的直径与所述多个叶片的扫掠直径之比大于0.30。10.根据权利要求6所述的航空载具,其中,所述右侧旋翼组件和所述左侧旋翼组件还包括在所述顶部中心轮毂后面延伸的下整流罩。11.根据权利要求9所述的航空载具,其中,所述右侧旋翼组件和所述左侧旋翼组件还包括在所述顶部中心轮毂后面延伸的下整流罩。12.根据权利要求1所述的航空载具,其中,所述多个右侧旋翼组件中的每一个具有配对的左侧旋翼组件,该配对的左侧旋翼组件在通过所述航空载具的大致质心的线上离所述飞行器的中心线大致等距。13.根据权利要求2所述的航空载具,其中,所述多个右侧旋翼组件中的每一个具有配对的左侧旋翼组件,该配对的左侧旋翼组件在通过所述航空载具的大致质心的线上离所述飞行器的中心线大致等距。14.根据权利要求4所述的航空载具,其中,所述多个右侧旋翼组件中的每一个具有配对的左侧旋翼组件,该配对的左侧旋翼组件在通过所述航空载具的大致质心的线上离所述飞行器的中心线大致等距。15.一种适用于垂直起飞和水平飞行的航空载具,其使用旋翼来模拟传统机翼空气动力学,所述航空载具包括:载具主体;右侧机翼组件,所述右侧机翼组件包括:右侧机翼;多个右侧机翼旋翼组件,其中每个所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线在相对于飞行器结构的固定位置向前倾斜,所述多个右侧机翼旋翼组件适于在向前飞行期间保持动力,所述多个右侧机翼旋翼组件包括:在所述右侧机翼前面的右侧前部内侧旋翼组件,所述右侧前部内侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的内侧部分;在所述右侧机翼后面的右侧后部内侧旋翼组件,所述右侧后部内侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的内侧部分;在所述右侧机翼前面的右侧前部外侧旋翼组件,所述右侧前部外侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的外侧部分;在所述右侧机翼后面的右侧后部外侧旋翼组件,所述右侧后部外侧旋翼组件连结到所述右侧机翼的外侧部分;以及左侧机翼组件,所述左侧机翼组件包括:多个左侧机翼旋翼组件,其中每个所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线在相对于飞行器结构的固定位置向前倾斜,所述多个左侧机翼旋翼组件适于在向前飞行期间保持动力,所
述多个左侧机翼旋翼组件包括:在所述左侧机翼前面的左侧前部内侧旋翼组件,所述左侧前部内侧旋翼组件连结到所述左侧机翼的内侧部分;在所述左侧机翼后面的左侧后部内侧旋翼组件,所述左侧后部内侧旋翼组件连结到所述左机翼的内侧部分;以及在所述左侧机翼前面的左侧前部外侧旋翼组件,所述左侧前部外侧旋翼组件连结到所述左侧机翼的外侧部分;在所述左侧机翼后面的左侧后部外侧旋翼组件,所述左侧后部外侧旋翼组件连结到所述左侧机翼的外侧部分;以及水平推进后部旋翼组件,其适于在常规飞行期间提供水平推力。16.根据权利要求15所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成8-12度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成8-12度范围的角度向前倾斜。17.根据权利要求15所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-15度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-15度范围的角度向前倾斜。18.根据权利要求15所述的航空载具,其中,所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-20度范围内的角度向前倾斜,并且所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成5-20度范围的角度向前倾斜。19.根据权利要求16所述的航空载具,其中,所述航空载具没有可控的控制表面。20.根据权利要求16所述的航空载具,其中,所述右侧旋翼组件和所述左侧旋翼组件包括:电动马达;连结到所述电动马达的旋转部分的顶部中心轮毂;以及连结到所述中心轮毂的多个叶片。21.一种具有固定前倾旋翼的垂直起飞和降落的飞行器的飞行方法,所述方法包括以下步骤:给多个右侧机翼旋翼组件和多个左侧机翼旋翼组件加电,其中,每个所述右侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成一定角度向前倾斜,每个所述左侧机翼旋翼组件的旋转轴线与标称向前飞行中的航空载具的水平飞行线的法线成一定角度向前倾斜;使航空载具升空成上仰的垂直起飞和降落的配置,从而从所述多个右侧机翼旋翼组件和所述多个左侧机翼旋翼组件产生主要的垂直推力;使用所述垂直推力获得高度;使航空载具向前倾斜以从所述向前倾斜的多个右侧机翼旋翼组件和多个左侧机翼旋翼组件获得向前推力分量;
增加水平推进旋翼的功率,从而增加航空载具的前进速度并增加由所述航空载具的机翼提供的升力;以及通过降低所述多个右侧机翼旋翼组件和所述多个左侧机翼旋翼组件的功率以向前飞行模式飞行,使得所述向前倾斜的多个右侧机翼旋翼组件和多个左侧机翼旋翼组件提供的升力与机翼的升力之比在0.05到0.50的范围内。22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述向前倾斜的多个右侧机翼旋翼组件和多个左侧机翼旋翼组件提供的升力与机翼的升力之比在0.10到0.35的范围内。23.根据权利要求21所述的方法,还包括通过区别对待不同机翼旋翼组件所提供的推力来进行航空载具的操纵。24.根据权利要求22所述的方法,还包括通过区别对待不同机翼旋翼组件所提供的推力和扭矩来进行航空载具的操纵。25.根据权利要求21所述的方法,还包括仅通过区别对待不同机翼旋翼组件所提供的推力和扭矩来进行航空载具的操纵。26.根据权利要求22所述的方法,还包括仅通过区别对待不同机翼旋翼组件所提供的推力和扭矩来进行航空载具的操纵。

技术总结
一种垂直起飞和降落的飞行器,其使用固定的旋翼进行垂直起降和向前飞行操作。旋翼形成合成机翼并且被定位成可实现高翼展效率。旋翼被定位成可以使跨越合成机翼翼展的升力均匀。合成机翼也可以具有狭窄的前后翼型,其可以提供结构支撑并在向前飞行期间提供升力,或者可以具有单个中央机翼。机翼旋翼向前倾斜并且在水平飞行期间提供一些向前推进力。水平飞行期间提供一些向前推进力。水平飞行期间提供一些向前推进力。


技术研发人员:乔本
受保护的技术使用者:杰欧比飞行有限公司
技术研发日:2020.05.21
技术公布日:2022/5/5
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