飞行器的制作方法

本发明涉及一种飞行器、尤其一种全电动的、可垂直地起飞和降落(verticaltake-offandlanding，vtol)的飞行器。

背景技术：

vtol在航空航天技术中跨语言地指如下任何类型的飞机、无人机或火箭，其能够基本垂直地且无需起飞和降落跑道的情况下升起和再次着陆。这个通称术语在下文中被广义地使用，其不仅包括带有机翼的固定翼飞机，而且同样包括旋翼飞机(如直升旋翼机、自转旋翼机、螺旋桨旋翼机)和混合式飞机(如复合式直升旋翼机或组合式旋翼机)以及可垂直升降的飞机。此外，还包括能够在特别短的距离内起飞和降落(shorttake-offandlanding，stol)、在短的距离内起飞但垂直地降落(shorttake-offandverticallanding，stovl)、或垂直地起飞但水平地降落(verticaltake-offandhorizontallanding，vthl)的飞行器。

us5,716,032a描述了一种自动的降落系统，其用于引导无人驾驶的飞行器沿预先确定的路径到达地面上的预先确定的点。该系统包含计算飞行器参数的运动补偿处理器中的图像处理设备。这些计算是基于元件在飞行器机载的图像传感器的视频中的移动。运动补偿处理器也测量两个灯标之间的距离，这些灯标在虚拟的着陆点的每一侧相互隔开已知的距离。地面上的恢复控制处理器计算自动驾驶仪的指令，该自动驾驶仪修正飞行器的飞行轨迹。或者可以经由数据连接将视频图像传输到地面站，或者可以在飞行器的机上进行图像处理。

根据de60106446t2的一种精密飞行器着陆系统通过在多个预先确定的位置处测量询问信号与应答-回复信号间所经历的时间来实时地确定飞行器的位置。该系统通过测量应答-回复时间差来实现准确的飞行器定位，从而计算着陆进场角度。

技术实现要素：

根据本发明的方案基于以下认识：在小的并且紧密地建造的降落场应按照准确地预先确定的飞行轨迹进行垂直降落，从而避免与其他的使用者、载具、行人等相撞或受其干扰。

所提出的方案还考虑到以下情况：用于实现空间上的定位和位置关系的精确性高的机载系统一般而言是笨重且昂贵的。

最后，本发明所基于的认识在于：正确的航线应是在特定降落场(例如直升机降落场)上众所周知的，并且因此不需要使每一个着陆进场的飞行器都自动地获得这一认识。取代于此，必须仅以适合的方式告知：如何遵循所设置的飞行轨迹。

在此背景下，本发明提供一种根据优选实施方式的飞行器，尤其完全电动的、如上所述可垂直地起飞和降落的飞行器。

这种基于雷达的识别系统的优点在于：能够利用简单的、预先限定的字符和标志本身在不利的视觉条件下使用。

本发明的其他有利的设计方案在可选技术方案中给出。因此，例如该飞行器可以设计有被折弯的或者甚至选择性地能够折弯的机翼。对应的变体增大了水平飞行中有效的机翼面积，而不扩展飞行器的占地面积。

此外，该飞行器能够具有可快速充电的电池系统，该电池系统提供用于垂直起降以及水平飞行的驱动能量并且可以实现能够对飞行器进行短暂的充电。

在此，为了驱动飞行器，可以使用不同尺寸的多个涵道螺旋桨(ductedfans)来代替自由旋翼，例如这些涵道螺旋桨在航空技术以外如从气垫船或风扇船(sumpfbooten)中已知。在这种实施方式中，包围螺旋桨的柱形壳体由于叶片尖端处的湍流而能够明显减小推进损失。适合的涵道螺旋桨能够水平地或竖直地定向、在这两种位置之间可枢转地实施、或者出于空气动力学原因在水平飞行中由片(louvers)遮盖。此外可设想借助固定的涵道螺旋桨产生纯水平的推进。

最后，除了飞行器的优选完全自主的运行之外，在资格足够的情况下也考虑允许人类飞行员手动控制，这使得根据本发明的设备在操纵中被赋予最大可能的灵活性。

附图说明

本发明的实施例在附图中展示并且在下文中更详细地进行说明。

该附图示出所提出的解决方案，其中：

图1示出根据本发明的飞行器10的优选设计方案的结构上的特征；

图2示出相应的运动方向和速度在液体显示器15上的展示。

具体实施方式

附图1示出根据本发明的飞行器10的优选设计方案的结构上的特征。飞行器10中的系统包括指向地面的进程无线电探测仪11和简单的识别软件，该识别软件说明预先确定的标志和字符，这些标志和字符进而借助于无线电波的反射由铁电性的液体显示器15读取。

地面站14自身包括用于位置检测13的系统，该系统的由传感器形成的组合允许准确地读取飞行器10相对于地面站14的位置，该地面站包括用于引导的、地面上的液体显示器15以及适合的控制器。

地面站14的用于位置检测13的系统以高的准确性识别飞行器10相对于地面站14的相对位置。这样的定位系统可以是不同传感器(相机、雷达、光学雷达等)的组合，这些传感器可能不同地布置，以改善位置检测13的精确性。这种传感器组件不一定是轻质的或省电的，并且可以因此成本有效地生产。

地面站14的控制器存储了航线的预先限定的飞行轨迹12。通过将这个飞行轨迹12与飞行器10的实际位置进行比较，该控制器计算飞行器10所需的运动连同其速度，以遵循飞行轨迹12。图2中示出，相应的运动方向和其速度在液体显示器15上由对应的方向箭头或数字展示。近程无线电探测仪11读取上述的字符和数字并将其传输给自动驾驶仪，该自动驾驶仪作出对应的回应。