配备有具有吸力和压力风扇的分布式推进系统的飞行器技术方案

提供一种配备有分布式风扇推进系统的飞行器和操作这种飞行器的方法。在一方面，飞行器包括具有顶面和底面的翼。该飞行器还具有分布式推进系统，该系统包括具有安装到翼的一个或多个风扇的吸力风扇阵列和具有安装到翼的一个或多个风扇的压力风扇阵列。吸力风扇阵列的风扇各自主要定位在翼的顶面上方，而压力风扇阵列的风扇各自主要定位在翼的底面下方。吸力风扇阵列的风扇可独立于压力风扇阵列的风扇来控制，使得可局部控制翼上方和/或下方的气压，从而允许调整翼上的升力。从而允许调整翼上的升力。从而允许调整翼上的升力。

【技术实现步骤摘要】
配备有具有吸力和压力风扇的分布式推进系统的飞行器


[0001]本主题大体上涉及具有分布式推进系统的飞行器。

技术介绍

[0002]飞行器可包括用于在飞行期间控制其升力的各种高升力装置。例如，飞行器可包括缝翼、襟翼和/或用于增加飞行器升力的其它可移动和/或固定装置。这种装置在飞行的起飞和着陆期间特别有用。虽然此类高升力装置可有效增加飞行器的升力，但此类装置会增加飞行器的复杂性和质量，这是不希望的。作为一个示例，可移动的高升力装置可液压控制。部分沿飞行器翼定位的液压系统可能很复杂，且会增加翼的质量。
[0003]因此，解决上述一个或多个挑战的飞行器和操作飞行器的方法将是有用的。

技术实现思路

[0004]本公开的方面涉及控制涡轮机的分布式控制系统和方法。本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地提出，或可从描述中清楚，或可通过实施本专利技术学习到。
[0005]在一方面，提供一种飞行器。该飞行器包括具有顶面和底面的翼。该飞行器还包括具有安装到翼的一个或多个风扇的吸力风扇阵列。一个或多个风扇各自主要定位在翼的顶面上方。该飞行器还包括具有安装到翼的一个或多个风扇的压力风扇阵列。压力风扇阵列的一个或多个风扇各自主要定位在翼的底面下方。吸力风扇阵列的一个或多个风扇可独立于压力风扇阵列的一个或多个风扇来控制。
[0006]在另一方面，提供一种方法。该方法包括通过旋转吸力风扇阵列的一个或多个风扇和压力风扇阵列的一个或多个风扇来操作飞行器。吸力风扇阵列的一个或多个风扇和压力风扇阵列的一个或多个风扇各自安装到飞行器的翼。吸力风扇阵列的一个或多个风扇主要定位在翼的顶面上方，而压力风扇阵列的一个或多个风扇各自主要定位在翼的底面下方。此外，该方法包括由飞行器的一个或多个计算装置接收推力需求和关于与飞行器相关联的一个或多个参数的一个或多个参数值。该方法还包括由一个或多个计算装置至少部分地基于推力需求和一个或多个参数值来生成控制命令。另外，该方法包括由一个或多个计算装置，至少部分地基于控制命令使飞行器的一个或多个可控装置调整吸力风扇阵列的一个或多个风扇的第一操作点和压力风扇阵列的一个或多个风扇的第二操作点中的至少一个，使得翼底面下方的气压与翼顶面上方的气压的压力比改变。
[0007]在另外的方面，提供一种操作飞行器的方法。该方法包括旋转吸力风扇阵列的一个或多个风扇，吸力风扇阵列的一个或多个风扇各自安装到飞行器的翼并且主要定位在翼的顶面上方。此外，该方法包括使压力风扇阵列的一个或多个风扇自转，压力风扇阵列的一个或多个风扇各自安装到飞行器的翼并且各自主要定位在翼的底面下方，其中在使压力风扇阵列的一个或多个风扇自转时，压力风扇阵列的一个或多个风扇由进入的气流围绕其相应的旋转轴线驱动，使得可操作地联接到其的一个或多个电机输出电功率。
[0008]本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好
理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出本专利技术的实施例，且连同描述用于阐释本专利技术的原理。
附图说明
[0009]包括针对本领域的技术人员的其最佳模式的本专利技术的完整且开放的公开内容在参照附图的说明书中提出，在附图中：图1提供配备有根据本公开的示例实施例的分布式推进系统的飞行器的前视图；图2提供图1的飞行器的示意性俯视图；图3提供图1的飞行器的分布式推进系统的一对风扇的特写示意图；图4提供配备有根据本公开的另一个示例实施例的分布式风扇推进系统的飞行器的示意性俯视图；图5提供用于图1的飞行器的分布式推进系统的示例性控制系统的框图；图6提供根据本公开的示例性方面的操作飞行器的方法的流程图；图7提供根据本公开的示例性方面的另一种操作飞行器的方法的流程图；以及图8提供图5的控制系统的计算系统的框图。
具体实施方式
[0010]现在将详细参照本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。该详细描述使用数字和字母标记来表示附图中的特征。附图和说明书中相似或类似的标记用于表示本专利技术的相似或类似的部分。如本文使用的用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流的相对流动方向。例如，“上游”是指流体流自的流动方向，且“下游”是指流体流至的流动方向。
[0011]本公开的方面涉及具有风扇推进系统的飞行器及其操作方法。在一方面，飞行器包括具有顶面和底面的翼。该飞行器还具有分布式推进系统，该系统包括具有安装到翼的一个或多个风扇的吸力风扇阵列和具有安装到翼的一个或多个风扇的压力风扇阵列。吸力风扇阵列的风扇各自主要定位在翼的顶面上方，而压力风扇阵列的风扇各自主要定位在翼的底面下方。吸力风扇阵列的风扇可独立于压力风扇阵列的风扇来控制，使得可局部控制翼上方和/或下方的气压，从而允许调整翼上的升力。
[0012]现在参看图1和图2，图1提供配备有根据本公开的示例实施例的分布式推进系统150的飞行器100的前视图。图2提供飞行器100的示意性俯视图。如示出的，对于该实施例，图1和图2的飞行器100是具有“管和翼”构造的固定翼飞行器。然而，本公开的专利技术方面也可应用于其它飞行器构造，例如混合翼构造和飞翼构造。此外，本公开的专利技术方面可适用于有人驾驶和无人驾驶飞行器，或无人航空载具(UAV)。作为参考，飞行器100限定彼此正交延伸的纵向方向L1、横向方向L2和竖直方向V以限定正交方向系统。飞行器100还限定沿纵向方向L1延伸并将飞行器100分成两半(例如第一侧和第二侧)的横向中心线LC。
[0013]如示出的，飞行器100在第一端110和第二端112之间例如沿纵向方向Ll延伸。对于该实施例，第一端110是飞行器100的前端，而第二端112是飞行器100的后部或后端。如上所述，横向中心线LC将飞行器100沿横向方向L2分成两半，或换句话说，分成第一侧114和第二
侧116。例如，具体参看图1，飞行器100的第一侧114包括横向中心线LC左侧的所有部分，且飞行器100的第二侧116包括横向中心线LC右侧的所有部分。因此，飞行器100可限定横向中心线平面LP，该横向中心线平面LP在与横向方向L2正交的平面中延伸穿过横向中心线LC，如图1中的点划线所示。飞行器100的第一侧114包含横向中心线平面LP左侧的所有部分，且飞行器100的第二侧116包含横向中心线平面LP右侧的所有部分。
[0014]对于该实施例，飞行器100包括机身118，机身具有右舷120和左舷122。飞行器100还包括一对翼130,140，每个翼从机身118横向向外延伸。具体地，第一翼130从机身118的右舷120向外延伸，例如，沿横向方向L2。第一翼130横跨在翼根部132和翼末端134之间。第一翼130的展向长度在翼根部132和翼末端134之间延伸。第一翼130还具有前缘136和后缘138。第一翼130的弦向长度在前缘136和后缘138之间延伸。第一翼130具有顶面133和底面135。顶面133和底面135在前缘136和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞行器，包括：翼，所述翼具有顶面和底面；吸力风扇阵列，所述吸力风扇阵列具有安装到所述翼的一个或多个风扇，所述一个或多个风扇各自主要定位在所述翼的顶面上方；以及压力风扇阵列，所述压力风扇阵列具有安装到所述翼的一个或多个风扇，所述压力风扇阵列的一个或多个风扇各自主要定位在所述翼的底面下方；其中所述吸力风扇阵列的一个或多个风扇可独立于所述压力风扇阵列的一个或多个风扇来控制。2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述吸力风扇阵列的一个或多个风扇可控制到第一操作点，且所述压力风扇阵列的一个或多个风扇可控制到第二操作点，且其中所述飞行器还包括：一个或多个可控装置；一个或多个传感器；计算系统，所述计算系统具有一个或多个存储器装置和一个或多个处理器，所述一个或多个处理器配置成：至少部分地基于推力需求和关于与所述飞行器相关联的一个或多个参数的一个或多个参数值来生成控制命令，所述控制命令指示用于调整所述第一操作点和所述第二操作点中的至少一个的指令；以及使所述一个或多个可控装置至少部分地基于所述控制命令来调整所述第一操作点和所述第二操作点中的至少一个。3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述一个或多个参数包括高度、高度上的改变、飞行器的姿态、环境压力和空速中的至少一个。4.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，在使所述一个或多个可控装置至少部分地基于所述控制命令来调整第一操作设定点和第二操作设定点中的至少一个时，调整所述第一操作点和所述第二操作点中的至少一个，使得所述翼下方的气压与所述顶面上方的气压的压力比改变。5.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，在使所述一个或多个可控装置至少部分地基于所述控制命令来调整所述第一操作设定点和所述第二操作设定点中的至少一个时，调整所述第一操作点和所述第二操作点中的至少一个，使得所述压力比增加，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：