在侧风飞行和悬停飞行之间转换飞行器的方法和系统的制作方法_4

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?11)的阻力系数(&),其中&是升力系数,e是飞行器的翼展效率,且AR是飞行器的纵横比。但是,在其他示例中,在此描述的飞行器可以具有各种其他推力对重量比,如大于1.2的推力对重量比。此外,在其他示例中,在此描述的飞行器可以具有Cd的各种其他值,如在0.1和0.2之间的Cd的值。
[0119]如所指出的,图4a是曲线表示402。尤其是,曲线表示402描绘了飞行器的升角相对于空速(airspeed)。在曲线表示402中,升角可以以度为单位测量,并且空速可以以m/s为单位测量。如图4a中所示,曲线表示402上的点402A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角,如示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示402中,最大升角可以是大约65度,且与该最大升角相对应的空速可以是大约I lm/s。
[0120]此外,如指出的,图4b是曲线表示404。尤其是,曲线表示404描绘了飞行器的升角相对于飞行器的Cl。在曲线表示404中,升角可以以度来测量,且Cl可以是无量纲的值。如图4b中所示,曲线表示404上的点404A可以表示在升高期间用于附着流的飞行器的最大升角,如在示例300中的一个或多个点318处。在曲线表示404中,最大升角可以是大约65度,而与最大升角相对应的Cl可以是大约0.7。
[0121]此外,如所指示的,图4c是曲线表示406。尤其是,曲线表示406描绘了飞行器的速度的第一分量相对于飞行器的速度的第二分量。在曲线表示406中,飞行器的速度的第一和第二分量可以以m/s为单位测量。在一些示例中,飞行器的速度的第一分量可以是在基本上与地面平行的方向上。此外,在一些实施方式中,飞行器的速度的第二分量可以在基本上与地面垂直的方向上。
[0122]如图4c中示出的,曲线表示406上的点406A可以表示飞行器处于升高期间用于附着流的最大升角时,如在不例300中的一个或多个点318处,飞行器的速度的第一和第二分量。在曲线表不406中,与最大升角相对应的飞行器速度的第一分量可以大约为5m/s,而与最大升角相对应的飞行器速度的第二分量可以大约为10.25m/s。
[0123]图5a和5b描绘了根据示例性实施方式的系绳球体504。尤其是,系绳躯体504具有基于系绳520的长度的半径,如系绳520在其延伸时的长度。如图5a和5b中所示,系绳520连接到地面站510,且地面站510位于地面502上。此外,如图5a和5b所示,相对风503接触系绳球体504。相对风503可以是从地面站510的角度来看的相对风。在图5a和5b中,仅描绘了在地面502之上的系绳球体504的一部分。该部分可以被描述为系绳球体504的一半。
[0124]地面502可以采取地面302的形式或与之类似的形式,系绳球体504可以采取系绳球体304的形式或与之类似的形式,地面站510可以采取地面站110和/或地面站210的形式或与之类似的形式,且系绳520可以采取系绳120和/或系绳220的形式或与之类似的形式。
[0125]在此描述的将飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A之内和/或基本上在该第一部分504A上进行。如图5a和5b所示,系绳球体504的第一部分504A在地面站510基本上下风处。第一部分504A可以描述为系绳球体504的一个四分之一。系绳球体504的第一部分504A可以采取系绳球体304的部分304A的形式或与之类似的形式。
[0126]此外,在此描述的飞行器在悬停飞行和侧风飞行之间的转换的示例可以在系绳球体504的第一部分504A内和/或上的各种位置处进行。例如,如图5a所示,在飞行器处于悬停飞行取向的同时,飞行器可以定位在点508处,该点508可以基本上位于系绳球体504的第一部分504A上。
[0127]此外,如图5b中所示,当飞行器从悬停飞行取向向向前飞行取向转换时,飞行器可以定位在系绳球体504的第一部分504A内侧的点514处。再者,如图5b中所示,当飞行器沿着向前飞行取向升高到基本上处于系绳球体504的第一部分504A上的点518处时,飞行器可以遵循路径516。路径516可以采取各种形状的形式。例如,路径516可以是线段,如系绳球体504的弦。而且,在一些情况下,路径516可以是在一个或多个位置相交的线段。另外,路径516可以是曲线。例如,路径316可以是具有基于飞行器130的速度的曲率和在点518处的路径516的切线的曲线。其他形状和/或其他类型的形状同样是有可能的。
[0128]点508可以对应于示例300中的点308,点514可以对应于示例300中的点314,点518可以对应于示例300中的点31 SC,而路径516可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0129]此外,根据这个公开内容,点508和点518可以定位在基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处,并且点514可以位于系绳球体504的第一部分504A的内侧的各个位置处。
[0130]另外,在一些示例中,点514可以位于基本上在系绳球体504的第一部分504A上的各个位置处。
[0131]D.飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换
[0132]图6a_6c描绘了根据示例性实施方式将飞行器从侧风飞行向悬停飞行转换的示例600。作为示例,示例600大体地描述为通过上面结合图1描述的飞行器130来执行。为了说明的目的,示例600描述为飞行器130的一系列动作,如图6a-6c所示,但是示例600可以按照任何数量的动作和/或动作的组合来执行。
[0133]如图6a中所示,飞行器130连接到系绳120,且系绳120连接到地面站110。地面站110位于地面302上。此外,如图6a所示,系绳120限定了系绳球体304。示例600可以在系绳球体304的部分304A内和/或基本上在该部分304A上进行。
[0134]示例600在点606处开始为在侧风飞行取向上操作飞行器130。当飞行器处于侧风飞行取向时,飞行器130可以从事侧风飞行。此外,在点606,系绳120可以被延伸。
[0135]示例600在点608继续以在飞行器130处于侧风飞行取向的同时,将飞行器130定位在第一位置601,该第一位置基本上在系绳球体304上。(在一些示例中,第一位置610可以称为第三位置)。如图6a中所示,第一位置610可以在空中的并且在地面站110基本上下风处。第一位置610可以采取第一位置310的形式或与之类似的形式。但是,在一些示例中,第一位置610可以具有大于或小于第一位置310的高度的高度。
[0136]例如,第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中,该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下,第一角度可以称为方位角,且第一角度可以在从轴线顺时针30度到从轴线顺时针330度之间,如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0137]此外,在点606和点608处,系绳120的底部可以在地面302之上的预定高度612处。利用这种布置,在点606和点608处,系绳120可以不接触地面302。该预定高度612可以大于、小于和/或等于预定高度312。
[0138]示例600在点614处继续以将飞行器从侧风飞行取向向向前飞行取向转换,使得飞行器130从系绳球体120移动。如图6b中所示,飞行器130可以从系绳球体304朝向地面站110
移动到一定位置。
[0139]在飞行器处于向前飞行取向时,飞行器可以从事向前飞行。在一些示例中,将飞行器130从侧风飞行取向向向前飞行取向转换可以涉及到飞行机动,如俯仰向前。此外,在这样的示例中,飞行机动可以在诸如小于一秒的时间段内执行。
[0140]在点614,飞行器130可以接收附着流。此外,在点614,系绳120的张力可以减小。利用这种布置,在点614处,系绳120的曲率可以大于在点608处系绳120的曲率。
[0141]示例600在一个或多个点618处继续以在向前飞行取向上操作飞行器130以升角AA2升高到第二位置620(在一些示例中,第二位置620可以称为第四位置)。如在图6b中所示,在一个或多个点618处升高期间,飞行器130可以基本上沿着路径616飞行。在这个示例中,一个或多个点618包括两个点,点618A和点618B。但是,在其他示例中,一个或多个点618可以包括少于两个或多于两个点。
[0142]在一些示例中,升角AA2可以是路径618和地面302之间的角。此外,在各种不同实施方式中,路径616可以采取各种不同形式。例如,路径616可以是线段,如系绳球体304的弦。其他形状和/或其它类型的形状同样是可能的。升角AA2可以采取升角AAl的形式或与之类似的形式,并且路径616可以采取路径316的形式或与之类似的形式。
[0143]在一些实现方式中,在一个或多个点618处,飞行器130可以在基本上没有由飞行器130的转子134A-134D提供的推力的情况下升高。利用这种布置,飞行器130在升高期间可以减速。例如,在一个或多个点618处,飞行器130的转子134A-134D可以关闭。术语“基本上没有”,如在本公开内容中使用的,指的是精确没有和/或从精确没有的一个或多个偏离,该偏离并不明显影响如在此描述的飞行器在特定飞行模式之间的转换。
[0144]此外,在一些实现方式中,飞行器130在升高期间可以具有附着流。而且,在这样的实现方式中,飞行器130的一个或多个控制表面的效力可以被保持。此外,在这样的实现方式中,示例600可以涉及到选定最大升角,使得飞行器130在升高期间具有附着流。此外,在这样的实现方式中,示例600可以涉及到基于最大升角调节飞行器的俯仰角和/或基于最大升角调节飞行器130的推力。在一些示例中,调节飞行器130的推力可以涉及到利用飞行器130的一个或多个转子134A-134D的差动推进。
[0145]如图6b中所示,在点614,飞行器130可以具有速度V61和俯仰角PA61;在点618A处,飞行器130可以具有速度V62和俯仰角PA61;而在点618B处,飞行器130可以具有速度V63和俯仰角PA63。
[0146]在一些实现方式中,升角AA2可以在点618A之前选择。利用这种布置,俯仰角PA61和/或俯仰角PA62可以基于升角AA2来选择。此外,在一些示例中,俯仰角PA62和俯仰角PA63可以等于俯仰角PA61。但是,在其他示例中,俯仰角PA61、PA62和PA63可以彼此不同。例如,PA61可以大于或小于PA62和/或PA63;PA62可以大于或小于PA63和/或PA61;且PA63可以大于或小于PA61和/或PA62。此外,PA62可以在升高期间被选择和/或调节。再者,PA61和/或PA62可以在升高期间被调节。
[0147]此外,在一些实现方式中,速度V61和/或速度V62可以基于升角AA2来选择。此外,在一些示例中,速度V62和速度V63可以等于速度V61。但是,在其他示例中,速度V61、V62、V63可以彼此不同。例如,速度V63可以小于速度V62,且速度V62可以小于速度V61。此外,速度V61、V62和V63可以在升高期间被选择和/或调节。
[OH8] 在一些实现方式中,速度V61、V62和/或V63中的任一个可以是与飞行器130的最小(或无)节气门相对应的速度。此外,在一些实现方式中,在速度V62下,飞行器130可以在向前飞行取向下升高。此外,在速度V62,升角AA2可以汇聚。如图6中所示,第二位置620可以在空中并在地面站110的基本上下风处。另外,如图6b中所示,第二位置在第一位置的基本上上风处。第二位置620可以以与第一位置610相对于地面站110取向的方式类似的方式相对于地面站110取向。
[0149]例如,第一位置610可以与基本上平行于地面302的轴线成第一角度。在一些实现方式中,该角度可以是与轴线成30度。在一些情况下,第一角度可以称为方位角,并且第一角度可以在从轴线顺时针30度和从轴线顺时针330度之间,如从轴线顺时针15度或者从轴线顺时针345度。
[0150]作为另一示例,第一位置610可以与轴线成第二角度。在一些实现方式中,第二角度可以与轴线成10度。在一些情况下,第二角度可以称为仰角,且第二角度可以在轴线之上方向上10度和轴线之下方向上10度之间。
[0151]在一个或多个点618处,系绳120的张力在升高期间可以增加。例如,在点618B处,系绳120的张力可以大于在点618A处系绳的张力,且在点618A处的系绳的张力可以大于在点614处系绳的张力。
[0152]利用这种布置,在升高期间,系绳120的曲率可以减小。例如,在点618B处,系绳120的曲率可以小于在点618A处系绳120的曲率。此外,在一些示例中,在点618A处系绳120的曲率可以小于在点614处系绳120的曲率。
[0153]此外,在一些示例中,当飞行器130包括GPS接收器时,在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及利用GPS接收器监视飞行器的升高。利用这种布置,在升高期间,飞行器130的轨迹的控制可以得到改善。结果,飞行器130的遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以被提尚。
[0154]此外,在一些示例中,当飞行器130包括至少一个皮托管时,在向前飞行取向下操作飞行器130以升角升高可以涉及在升高期间利用至少一个皮托管监视飞行器130的迎角或飞行器130的侧滑。利用这种布置,在升高期间飞行器130的轨迹的控制可以被改善。结果,飞行器遵循路径616的一个或多个部分和/或点的能力可以得到提高。
[0155]此外,如图6b中所示,在点614和点618处,系绳120的底部可以在地面302之上预定高度624处。利用这种布置,在点614和点618处,系绳120可以不接触地面302。在一些示例中,预定高度624可以小于预定高度612。且预定高度624可以大于、小于和/或等于预定高度324。在一些实现方式中,预定高度624可以大于地面站110的高度的一半。并且在至少一个这种实现方式中,预定高度624可以是6米。
[0156]示例600在点622处继续以将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换。在一些示例中,将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以涉及飞行机动。此外,将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在飞行器130具有阈值速度,如15m/s时发生。在一些实现方式中,将飞行器130从向前飞行取向向悬停飞行取向转换可以在速度V63是15m/s时发生。此外,在点622处,系绳120的张力可以大于在点618B处系绳120的张力。
[0157]在从向前飞行取向向悬停飞行取向转换期间,飞行器130可以定位在第三位置624(在一些示例中,第三位置624可以称为第五位置)。如图6c中所示,第三位置624可以在空中并在地面站110基本上下风处。在一些实现方式中,第三位置624可以与第二位置620相同或
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