带有位于翼尖的螺旋桨的飞行器制造技术

本发明专利技术提供了一种飞行器，包括机身，该机身设有第一机翼，带有弯曲翼尖，位于设有弯曲翼尖的第二机翼上方。转子组件位于第一机翼和第二机翼的弯曲翼尖之间，既可为飞行器垂直起飞提供垂直推力，也可自动旋转以产生电能，为机载电源充电。第一机翼可为V形，可旋转的鸭翼上可以设有额外的转子组件，向飞行器提供向前和垂直推力。和垂直推力。和垂直推力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有位于翼尖的螺旋桨的飞行器


[0001]本申请就2019年12月31日提交的美国临时专利申请62/956,227主张优先权。
[0002]本专利技术涉及飞行器及其使用的螺旋桨，更具体地，涉及位于翼尖的螺旋桨，螺旋桨可操作地接合到电动发电机。该电动发电机配置可为飞行器提供推力以供飞行，亦可在飞行器飞行期间捕获翼尖涡流能量，将翼尖涡流能量转换为电能。

技术介绍

[0003]近年来，随着无人机出现，许多亚音速传统飞行器以及跑道垂直起飞飞行器都以螺旋桨驱动，以提高效率。这种飞行器上的螺旋桨与一个旋转轮毂接合，该旋转轮毂具有径向突出的桨叶，根据所接合马达的操作产生升力和阻力。螺旋桨将可操作地连接到动力源的马达所产生的旋转动力转换成线性推力，根据当时的操作，推动飞行器向上和向前。
[0004]这种产生推力的螺旋桨，在由电源例如电池及/或慢放电电容器可操作地供电时，会逐渐增加气流，降低气压，直到螺旋桨平面为止。到达旋转螺旋桨的平面后，下游气流的气压突然增加，当减小到自由气流值时，气压逐渐减少。
[0005]近年来，此类轻型无人机或遥控飞行器以垂直起降的方式运行。然而，配备降落架时，此类飞行器在常规跑道起飞和着陆中都易于操作。
[0006]垂直操作中，这种飞行器通常使用可操作地接合到马达的至少一个螺旋桨，优选地为多个。这种螺旋桨在垂直起飞和着陆操作中以产生垂直推力的方向设置。
[0007]在垂直移动期间，控制飞行器需要多个转子产生和改变推力，及/或控制转子桨叶的俯仰角。为了从垂直飞行过渡到水平飞行，一些飞行器倾斜产生推力的部件或倾斜整个飞行器，而其他轻型飞行器按每种飞行模式使用独立的电机驱动螺旋桨。
[0008]所有这些系统都需要控制器，在飞行方向中维持飞行器飞行，并控制各种机翼表面和螺旋桨，以保持飞行器在空中飞行，在飞行过程中垂直及水平移动。
[0009]综上所述，在解释本专利技术带有位于翼尖的螺旋桨的飞行器系统之至少一个优选实施例之前，应当理解，所公开的装置和系统的应用不限于以下阐述或附图示出的使用细节及组件布置或步骤。本专利技术公开的飞行器系统中各种设备和操作亦可有其他实施例，能以各种方式实践执行，审视本专利技术资料时，这些对于本领域的技术人员来说，将是显而易见的。
[0010]此外，亦应当理解，本专利技术使用的措辞和术语目的只为描述，不应被视为限制。因此，本领域的技术人员应该理解，本专利技术的概念可以容易地成为其他飞行器的基础，该等飞行器具有位于翼尖的螺旋桨，与电动发电机可操作地接合。因此，重要的是，在不脱离本专利技术的精神和范围下，本专利技术的实施例、目的和权利要求可被视为包括上述等效结构和方法。

技术实现思路

[0011]近年来，轻型螺旋桨飞行器已广泛用于航空观测、测量和摄影等业余爱好和工作。在提供多个地点之间的货物和人员运输方面，特别是采用垂直起降(VTOL)的情况，较新的
设计展现出很大发展潜力。
[0012]本文中的飞行器和系统可在本专利技术系统和方法的各种模式下操作，以提供更快的飞行速度以及更长的飞行和滑行时间。此外，本专利技术中的飞行器配置和操作系统扩展了这种飞行器的航程和飞行能力。
[0013]本专利技术飞行器系统的一个优选模式中，通过位于翼尖的螺旋桨扩展飞行范围，每个螺旋桨可操作地接合到一个电动发电机。位于翼尖的螺旋桨是指螺旋桨可操作地接合到电动发电机，并且位于第一顶翼的对应弯曲翼尖和第一顶翼下的第二翼的对应弯曲翼尖之间。位于翼尖与对应电动发电机接合的螺旋桨，在大致水平的平面中旋转。大致水平的平面是指每个位于翼尖的螺旋桨的旋转平面在第一机翼及/或第二机翼平面的20
°
内。
[0014]因此，位于各个弯曲翼尖之间的各个螺旋桨可以在机载电源供电时操作，向飞行器提供升力。未获供电时，可操作地位于两个相应弯曲翼尖之间的螺旋桨会运行，以从第一机翼和第二机翼的翼尖捕获涡流能量。该涡流能量用于旋转各个螺旋桨和可操作地接合的电动发电机，收集风能转换为电能，为机载电源充电。众所周知，这种机载电源可为可操作地连接的多组电池及/或电容器。
[0015]除了捕获水平飞行期间每个翼尖产生的涡流能量外，实验发现，位于翼尖的螺旋桨还会捕获机翼和鸭翼的涡流所产生的风力、接合到鸭翼的螺旋桨产生的螺旋桨滑流、以及环境风。这样位于翼尖可提供多种方式产生电力，并将电力储存到机载电源。
[0016]此外，螺旋桨接合到相应电动发电机及位于翼尖，在飞行器向前移动下降期间，可操作提供再生减速或自动旋转。飞行器下降期间产生气流，使每个位于翼尖的螺旋桨自动旋转，便会发生上述情况。该螺旋桨旋转使接合的电动发电机旋转，产生电流，该电流可传送至机载电源，为机载电源充电。
[0017]除了上述和优选的位于翼尖和水平面向并且与相应的电动发电机可操作地接合的螺旋桨以外，在本专利技术飞行器的一个特别优选模式中，飞行器可以包括由电动发电机驱动的螺旋桨，接合在可旋转的前置鸭翼上。虽然这种电动发电机驱动的螺旋桨可以简单地与机翼接合，但将它们设在与机身接合的鸭翼上并位于第一或头顶机翼和第二机翼前方，可使翼尖处水平旋转的螺旋桨直径更大，亦可通过使用致动器旋转鸭翼，控制推动方向。
[0018]如此定位，两个鸭翼可旋转地接合机身，从而旋转每个螺旋桨的平面，该螺旋桨可操作地连接到电动发电机，每个电动发电机附接到每个鸭翼。对于垂直起降，每个与鸭翼接合的螺旋桨的平面可以通过旋转相应的鸭翼来旋转，以在垂直平面与基本水平的定位平面之间移动螺旋桨的平面。螺旋桨位处的基本水平平面是指与可旋转的鸭翼接合的螺旋桨的平面，与第一机翼及/或第二机翼的平面平行。与鸭翼接合的螺旋桨的垂直定位平面是指每个上述螺旋桨的旋转平面呈法线方向或基本垂直于第一机翼及/或第二机翼的平面。因此，每个鸭翼旋转会使其上的电动发电机旋转，进而使接合对应电动发电机的对应螺旋桨的旋转平面旋转。
[0019]对于水平或向前飞行，鸭翼可以旋转，使每个接合鸭翼的螺旋桨的平面從水平平面移动至垂直旋转平面。每个鸭翼旋转，使接合到其上的电动发电机旋转，进而使接合到电动发电机的螺旋桨的平面旋转。
[0020]在本专利技术的飞行器模式中设有电动发电机，每個接合到鸭翼的电动发电机可操作地接合对应的螺旋桨，鸭翼可以被控制器旋转。在旋转过程中，每个螺旋桨可以根据飞行中
特定时刻的需要，一同在水平平面和垂直旋转平面之间旋转。因此，可以控制每个螺旋桨平面的旋转，以在起飞、向前推进或着陆期间，提供飞行器所需的升力及/或向前推进力。在控制器上运行或与控制器操作沟通的软件，可以操作致动器或马达，以旋转每个鸭翼，在飞行器飞行的任何时期，提供所需的升力及/或向前推力。由于位于翼尖的螺旋桨在无动力时会自动旋转，因此它们会不断提供升力，从而对飞行器失速产生很大阻力。
[0021]由此可见，对于垂直起降，接合螺旋桨的鸭翼的旋转平面可为基本水平的，例如接合翼尖的螺旋桨的旋转平面。这样的方向允许来自四个螺旋桨的推力在起飞期间提升飞行器，并且允许四个螺旋桨自动旋转以在着陆期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】权利要求如下：1.一种飞行器，包括：机身，具有前端和后端，机身具有右舷侧和与右舷侧相对的左舷侧；第一机翼，位于第二机翼上方；所述第一机翼具有第一弯曲翼尖，其位于机身的右舷侧，并且具有第二弯曲翼尖，位于机身的左舷侧；所述第二机翼具有第一弯曲翼尖，其位于机身的右舷侧，并且具有第二弯曲翼尖，位于机身的左舷侧；第一转子组件，位于第一机翼第一弯曲翼尖的远端和第二机翼第一弯曲翼尖的远端之间；第二转子组件，位于第一机翼第二弯曲翼尖的远端和第二机翼第二弯曲翼尖的远端之间；所述第一转子组件具有与第一电动发电机接合的第一螺旋桨，该螺旋桨在水平面内旋转，水平面延伸到第一机翼和第二机翼之间的间隙中；所述第二转子组件具有与第二电动发电机接合的第二螺旋桨，该螺旋桨在所述水平面中旋转。2.根据权利要求1所述的飞行器，还包括：所述第一机翼为V形；水平稳定器,其第一端接合到所述机身,并延伸到一远端；及所述第一机翼具有中心部分，与所述水平稳定器的远端接合。3.如权利要求1所述的飞行器，还包括：右舷鸭翼，其第一端与机身右舷侧接合,并延伸到一远端；左舷鸭翼，其第一端与机身左舷侧接合,并延伸到一远端；第三转子组件，位于右舷鸭翼上，所述第三转子组件具有与螺旋桨接合的第三电动发电机；第四转子组件，位于左舷鸭翼上，所述第四转子组件具有与螺旋桨接合的第四电动发电机。4.如权利要求2所述的飞行器，还包括：右舷鸭翼，其第一端与机身右舷侧接合,并延伸到一远端；左舷鸭翼，其第一端与机身左舷侧接合,并延伸到一远端；第三转子组件，位于右舷鸭翼上，所述第三转子组件具有与螺旋桨接合的第三电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森，
申请(专利权)人：乔纳森，
类型：发明
国别省市：