混合動力垂直起降運載工具的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 按照35U.S.C. §119(e)，本申請要求2013年6月27日提交的美國臨時申請 No. 61/840, 145的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容通過引用全部納入此文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開涉及能夠飛行的運載工具，尤其是涉及具有組合的升起方法的有人駕駛和 無人駕駛運載工具，該組合的升起方法包括動力升起和移位上浮。
【背景技術(shù)】
[0004] 飛行器是能夠飛行的運載工具并且包括比空氣輕的飛行器，以及諸如固定的和可 移動的翼式飛行器和諸如直升機等的旋翼機等的比空氣重的飛行器，其中該比空氣輕的飛 行器能夠上升并且通過使用所包含的重量比空氣輕的氣體能夠保持懸停，其中上述空氣被 上述氣體取代，其中，該翼式飛行器使用由翼在空氣中的移動而產(chǎn)生的動力提升。各個類型 的飛行器具有其各自的優(yōu)點和缺點。
[0005] 為了使用不同模式的起飛的優(yōu)點，已經(jīng)提議將翼與比空氣輕的飛行器組合。例 如，美國專利No. 6, 311，925描述了用于運輸貨物的飛艇和方法，該飛艇具有位于飛艇氣囊 中的支撐結(jié)構(gòu)，該飛艇氣囊被連接到從飛艇向外延伸的螺旋槳或機翼。該設(shè)計試圖避免負(fù) 載的機翼直接向飛艇氣囊示例的結(jié)構(gòu)限制。雖然在機翼上使用噴氣輔助式渦輪螺旋槳發(fā) 動機，但是該設(shè)計不能充分使用一起產(chǎn)生的并且與渦輪螺旋槳發(fā)動機組合的兩種形式的升 力。此外，部分因為氣囊被設(shè)計為提供足夠的升力以克服飛行器的重量，即，氣囊具有正的 靜升力，因而該設(shè)計不使用固翼飛行器的垂直起降（verticaltakeofforlanding，VT0L) 的能力。
[0006] 具有正的靜升力的一個缺點是在大風(fēng)情況下在地面上或者靠近地面很難控制比 空氣輕的飛行器。另一缺點是此種運載工具必須具有大的阻力引入輪廓，從而保持足夠的 氣體以提供必要的靜升力。此外，該設(shè)計的前進(jìn)速度被限定為基本上50節(jié)或更少。
[0007] 因此，需要能夠組合靜升力和動升力的飛行器，其中，在不過度向氣囊加壓的情況 下能夠獲得增大的空速并且所述飛行器在大風(fēng)的條件下提供改進(jìn)的動力控制以及靠近地 面時的可操作性。另外，此種航空器應(yīng)該提供安全的發(fā)動機熄火性能，從而保證貨物和乘客 在發(fā)動機熄火降落的情況下不受到傷害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本公開涉及一種混合動力飛行器，該飛行器使用由氣體產(chǎn)生的靜升力（在此情況 下是靜升力），結(jié)合由響應(yīng)于各個翼上的推力產(chǎn)生裝置（例如，螺旋槳，風(fēng)扇，噴氣機等）而 在空氣中移動的機翼產(chǎn)生的升力。
[0009] 根據(jù)本公開的一個方面，提供一種運載工具，該運載工具包括：
[0010] 第一升力裝置，其能夠提供靜升力； toon] 第二升力裝置，其能夠通過移動提供動升力；以及
[0012]系統(tǒng)，其被構(gòu)造為產(chǎn)生推力并且被聯(lián)接到第二升力裝置，第二升力裝置和推力產(chǎn) 生系統(tǒng)能夠一起圍繞橫向于運載工具的縱向軸線的軸線轉(zhuǎn)動從90度至180度范圍內(nèi)的角 度。
[0013] 根據(jù)本公開的另一方面，提供上述的運載工具，其中，第二升力裝置包括在運載工 具的相反的第一側(cè)和第二側(cè)上的第一翼和第二翼，第一翼和第二翼分別具有連接到其上的 各自的推力產(chǎn)生裝置，并且第一翼和第二翼中的每一個被構(gòu)造為獨立于第一翼和第二翼中 的另一個而分別圍繞橫向軸線轉(zhuǎn)動。
[0014] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，第一升力裝置包括氣囊，該 氣囊被構(gòu)造為保持氣體，該氣體能夠向運載工具提供移位浮力；以及還包括艙體，該艙體能 夠連接到氣囊并且該艙體具有連接到其上的第二升力裝置。
[0015] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，艙體被構(gòu)造為機身，并且第 二升力裝置包括在橫向于氣囊的縱向軸線的方向上從機身延伸的第一翼和第二翼。
[0016] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，第一翼和第二翼分別被構(gòu)造 為一起或者獨立地或者一起和獨立地圍繞橫向于氣囊的縱向軸線的軸線轉(zhuǎn)動?？蛇x地，翼 可以具有前掠，從而當(dāng)翼使得發(fā)動機轉(zhuǎn)動為面向上時，該發(fā)動機被定位成高于地面。
[0017] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，各個推力產(chǎn)生裝置包括螺旋 槳，該螺旋槳被安裝到各個翼上并且被構(gòu)造為當(dāng)翼圍繞橫向軸線轉(zhuǎn)動時與翼一起移動。
[0018] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，各個翼被構(gòu)造為圍繞翼的橫 向于運載工具的縱向軸線的縱向軸線轉(zhuǎn)動。理想地，多個翼一起或獨立地圍繞翼的橫向于 氣囊的縱向軸線的縱向軸線在從90度至180度的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。在一些構(gòu)造中，該翼能夠轉(zhuǎn) 動從180度至270度以及大于270度的角度。
[0019] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，運載工具包括第三翼以及第 四翼，該第三翼被安裝為在與第一翼相同的方向上從機身延伸，第四翼被安裝在機身上從 而在與第二翼的方向相同的方向上延伸。
[0020] 根據(jù)本公開的又一方面，提供上述的運載工具，其中，第三翼和第四翼與第一翼和 第二翼共面，并且第三翼和第四翼分別包括連接到其上的各自推力產(chǎn)生裝置。
[0021] 根據(jù)本公開的另一方面，提供一種運載工具，其中，機身能夠容納乘客?？蛇x地，機 身被構(gòu)造為容納乘客貨物，并且運載工具能夠被控制員或遠(yuǎn)程自動控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程地控制， 諸如地面上的系統(tǒng)，或者空氣中的、空間中的、陸地上的或者水面上的另一運載系統(tǒng)中的系 統(tǒng)。
【附圖說明】
[0022] 因為當(dāng)接合附圖時從下文的說明書中這些特征和優(yōu)點將變得更好理解，因而本公 開的前述和其他特征和優(yōu)點將變得更加容易領(lǐng)會，其中：
[0023] 圖1是根據(jù)本公開形成的混合動力垂直起降運載工具的第一替換實施例和第二 替換實施例的等軸測圖；
[0024] 圖2-4分別是如圖2-7所示的第一實施例的運載工具的透視側(cè)視圖、俯視圖和前 視圖，其中引擎艙在朝前的取向上；
[0025] 圖5-8分別是第一實施例的透視等軸測圖、側(cè)視圖、俯視圖和前視圖，其中引擎艙 被向后轉(zhuǎn)90度或者在垂直取向上；
[0026] 圖9是第一實施例的運載工具客艙的放大等軸測圖；
[0027]圖10是第一實施例的尾部結(jié)構(gòu)上的安裝為用于軌道運動的后部螺旋槳的放大等 軸測圖；
[0028] 圖11至13是用于第一實施例的飛行包線、爬升速度和爬升速度-發(fā)動機熄火圖 表；
[0029] 圖14是示出第一實施例的運載工具操作的多個階段的側(cè)視圖；
[0030] 圖15至17分別是運載工具的第二實施例的側(cè)視圖、俯視圖和前視圖；
[0031] 圖18是第二實施例的運載工具客艙和引擎艙的放大側(cè)視圖；
[0032] 圖19和20是運載工具的第二實施例的飛行包線、爬升速度圖表。
【具體實施方式】
[0033] 在下文的說明中，提及了特定的具體細(xì)節(jié)從而提供多種公開實施例的全面理解。 然而，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到可以在不具有這些具體細(xì)節(jié)的一個或多個的情況下或 者利用其它方法、部件、材料等實現(xiàn)這些實施例。在其他示例中，在下文中未示出或未說明 如下的結(jié)構(gòu)或部件以避免造成對實施例的不必要的模糊說明：已知的結(jié)構(gòu)或部件，