混合动力垂直起降运载工具的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 按照35U.S.C. §119(e)，本申请要求2013年6月27日提交的美国临时申请 No. 61/840, 145的优先权，该申请的内容通过引用全部纳入此文。
技术领域
[0003] 本公开涉及能够飞行的运载工具，尤其是涉及具有组合的升起方法的有人驾驶和 无人驾驶运载工具，该组合的升起方法包括动力升起和移位上浮。
【背景技术】
[0004] 飞行器是能够飞行的运载工具并且包括比空气轻的飞行器，以及诸如固定的和可 移动的翼式飞行器和诸如直升机等的旋翼机等的比空气重的飞行器，其中该比空气轻的飞 行器能够上升并且通过使用所包含的重量比空气轻的气体能够保持悬停，其中上述空气被 上述气体取代，其中，该翼式飞行器使用由翼在空气中的移动而产生的动力提升。各个类型 的飞行器具有其各自的优点和缺点。
[0005] 为了使用不同模式的起飞的优点，已经提议将翼与比空气轻的飞行器组合。例 如，美国专利No. 6, 311，925描述了用于运输货物的飞艇和方法，该飞艇具有位于飞艇气囊 中的支撑结构，该飞艇气囊被连接到从飞艇向外延伸的螺旋桨或机翼。该设计试图避免负 载的机翼直接向飞艇气囊示例的结构限制。虽然在机翼上使用喷气辅助式涡轮螺旋桨发 动机，但是该设计不能充分使用一起产生的并且与涡轮螺旋桨发动机组合的两种形式的升 力。此外，部分因为气囊被设计为提供足够的升力以克服飞行器的重量，即，气囊具有正的 静升力，因而该设计不使用固翼飞行器的垂直起降（verticaltakeofforlanding，VT0L) 的能力。
[0006] 具有正的静升力的一个缺点是在大风情况下在地面上或者靠近地面很难控制比 空气轻的飞行器。另一缺点是此种运载工具必须具有大的阻力引入轮廓，从而保持足够的 气体以提供必要的静升力。此外，该设计的前进速度被限定为基本上50节或更少。
[0007] 因此，需要能够组合静升力和动升力的飞行器，其中，在不过度向气囊加压的情况 下能够获得增大的空速并且所述飞行器在大风的条件下提供改进的动力控制以及靠近地 面时的可操作性。另外，此种航空器应该提供安全的发动机熄火性能，从而保证货物和乘客 在发动机熄火降落的情况下不受到伤害。
【发明内容】
[0008] 本公开涉及一种混合动力飞行器，该飞行器使用由气体产生的静升力（在此情况 下是静升力），结合由响应于各个翼上的推力产生装置（例如，螺旋桨，风扇，喷气机等）而 在空气中移动的机翼产生的升力。
[0009] 根据本公开的一个方面，提供一种运载工具，该运载工具包括：
[0010] 第一升力装置，其能够提供静升力； toon] 第二升力装置，其能够通过移动提供动升力；以及
[0012]系统，其被构造为产生推力并且被联接到第二升力装置，第二升力装置和推力产 生系统能够一起围绕横向于运载工具的纵向轴线的轴线转动从90度至180度范围内的角 度。
[0013] 根据本公开的另一方面，提供上述的运载工具，其中，第二升力装置包括在运载工 具的相反的第一侧和第二侧上的第一翼和第二翼，第一翼和第二翼分别具有连接到其上的 各自的推力产生装置，并且第一翼和第二翼中的每一个被构造为独立于第一翼和第二翼中 的另一个而分别围绕横向轴线转动。
[0014] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，第一升力装置包括气囊，该 气囊被构造为保持气体，该气体能够向运载工具提供移位浮力；以及还包括舱体，该舱体能 够连接到气囊并且该舱体具有连接到其上的第二升力装置。
[0015] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，舱体被构造为机身，并且第 二升力装置包括在横向于气囊的纵向轴线的方向上从机身延伸的第一翼和第二翼。
[0016] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，第一翼和第二翼分别被构造 为一起或者独立地或者一起和独立地围绕横向于气囊的纵向轴线的轴线转动。可选地，翼 可以具有前掠，从而当翼使得发动机转动为面向上时，该发动机被定位成高于地面。
[0017] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，各个推力产生装置包括螺旋 桨，该螺旋桨被安装到各个翼上并且被构造为当翼围绕横向轴线转动时与翼一起移动。
[0018] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，各个翼被构造为围绕翼的横 向于运载工具的纵向轴线的纵向轴线转动。理想地，多个翼一起或独立地围绕翼的横向于 气囊的纵向轴线的纵向轴线在从90度至180度的范围内转动。在一些构造中，该翼能够转 动从180度至270度以及大于270度的角度。
[0019] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，运载工具包括第三翼以及第 四翼，该第三翼被安装为在与第一翼相同的方向上从机身延伸，第四翼被安装在机身上从 而在与第二翼的方向相同的方向上延伸。
[0020] 根据本公开的又一方面，提供上述的运载工具，其中，第三翼和第四翼与第一翼和 第二翼共面，并且第三翼和第四翼分别包括连接到其上的各自推力产生装置。
[0021] 根据本公开的另一方面，提供一种运载工具，其中，机身能够容纳乘客。可选地，机 身被构造为容纳乘客货物，并且运载工具能够被控制员或远程自动控制系统远程地控制， 诸如地面上的系统，或者空气中的、空间中的、陆地上的或者水面上的另一运载系统中的系 统。
【附图说明】
[0022] 因为当接合附图时从下文的说明书中这些特征和优点将变得更好理解，因而本公 开的前述和其他特征和优点将变得更加容易领会，其中：
[0023] 图1是根据本公开形成的混合动力垂直起降运载工具的第一替换实施例和第二 替换实施例的等轴测图；
[0024] 图2-4分别是如图2-7所示的第一实施例的运载工具的透视侧视图、俯视图和前 视图，其中引擎舱在朝前的取向上；
[0025] 图5-8分别是第一实施例的透视等轴测图、侧视图、俯视图和前视图，其中引擎舱 被向后转90度或者在垂直取向上；
[0026] 图9是第一实施例的运载工具客舱的放大等轴测图；
[0027]图10是第一实施例的尾部结构上的安装为用于轨道运动的后部螺旋桨的放大等 轴测图；
[0028] 图11至13是用于第一实施例的飞行包线、爬升速度和爬升速度-发动机熄火图 表；
[0029] 图14是示出第一实施例的运载工具操作的多个阶段的侧视图；
[0030] 图15至17分别是运载工具的第二实施例的侧视图、俯视图和前视图；
[0031] 图18是第二实施例的运载工具客舱和引擎舱的放大侧视图；
[0032] 图19和20是运载工具的第二实施例的飞行包线、爬升速度图表。
【具体实施方式】
[0033] 在下文的说明中，提及了特定的具体细节从而提供多种公开实施例的全面理解。 然而，相关领域的技术人员将意识到可以在不具有这些具体细节的一个或多个的情况下或 者利用其它方法、部件、材料等实现这些实施例。在其他示例中，在下文中未示出或未说明 如下的结构或部件以避免造成对实施例的不必要的模糊说明：已知的结构或部件，