垂直航空器起降稳定装置、系统和方法与流程

1.本公开总体上涉及垂直升空航空器和垂直下降航空器领域。更具体地，本公开涉 及改进在有人居住的位置附近使用垂直升空载具和垂直下降载具。


背景技术：

2.对包裹、有效载荷和人员的点到点运送的需求增加了对用于这种运送和人员运输 的航空器的潜在需求。旋翼驱动的飞行器(例如，旋翼飞行器)包括统称为“无人机
”ꢀ
的非载人小型旋翼飞行器，通常是垂直升空载具和垂直下降载具，它们通过接合一个 或更多个强大的旋翼来产生飞行所需的升力。这种“垂直航空器”会在起飞和降落期 间产生严重的空气湍流、噪音和安全问题，并且会以其他方式在例如起飞和降落期间 对位于地平面处的结构和人员造成不利影响。此外，在起飞和降落期间，由于地面效 应湍流导致的不稳定，载具本身可能会受到损坏。这些问题和其他问题已成为在居民 区大规模采用航空器提供服务和人员运输的障碍。除非明确指出，否则本文中的任何 陈述都不会仅仅因为它被包括在技术领域和/或背景技术部分中而被承认为现有技 术。


技术实现要素：

3.通过使用不需要大量起飞和降落空间的飞行器，可以促进货物和人员的点到点运 输和运送。因此，垂直航空器(在本文中等同地称为“垂直起降载具”(vtol))包 括旋翼飞行器，其不需要跑道等来实现离地所需的升力，具有许多优点。但是，增加 采用vtol(包括vtol的商业使用)的缺点包括局部噪声增加、旋翼的地面效应、 安全问题、起飞和降落期间对vtol或陆基结构造成损坏的可能性等。此外，各种 因素(包括阵风等)会影响起飞和降落期间的vtol稳定性、飞行和性能。本发明 的方法、系统和装置解决、显著改善和/或消散了广泛(例如，商业)采用vtol的 缺点，并进一步促进了vtol使用的增加，包括在居住区(包括人口稠密的居住区) 广泛采用vtol。
4.根据本发明的方面，公开了一种对垂直起降载具的起飞和降落进行稳定方法，该 方法包括提供至少部分封闭式垂直起降装置，至少部分封闭式垂直起降装置包括垂直 定向支承元件，垂直定向支承元件具有垂直定向支承元件第一端和垂直定向支承元件 第二端，垂直定向支承元件第一端靠近基部，垂直定向支承元件从垂直定向支承元件 第一端延伸到垂直定向支承元件第二端，垂直定向支承元件第二端位于远离垂直定向 支承元件第一端的选定距离处，垂直定向支承元件包括第一协作稳定元件，并且第一 协作稳定元件靠近垂直定向支承元件第二端定位或与垂直定向支承元件第二端成一 体，以及壳体，所述壳体包括壳体内表面，并且所述壳体的尺寸被设计为基本上围绕 所述至少一个垂直定向支承元件。所述装置还包括电力充电元件，所述电力充电元件 与电源连通，并且所述充电元件包括至少一个充电元件触点，所述充电元件触点可以 是充电元件表面。一种方法还包括：提供垂直起降载具，该垂直起降载具包括至少一 个第二协作稳定元件，该第二协作稳定元件的尺寸被设计成与第一协作稳定元件接 合；以及垂直起降载具还包括可充电电池，
并且至少一个载具电触点与可充电电池连 通，至少一个电触点被配置为接合充电元件充电触点。该方法还包括：接合垂直定向 支承元件的第一协作稳定元件与垂直起降载具的第二协作稳定元件，并将电荷从电力 充电元件输送至垂直起降载具。
5.在另一方面，壳体与垂直定向支承元件直接连通。
6.在另外的方面，壳体包括至少一个可移动板，该可移动板被配置为在打开位置与 闭合位置之间具有一定的运动范围。
7.在另一方面，可移动板靠近垂直定向支承元件第一端。
8.在另一方面，可移动板靠近基部。
9.在另一方面，该方法还包括通过启动垂直起降载具旋翼运动、限制垂直起降载具 在壳体内的垂直移动、以及在垂直起降载具起飞之前增加壳体内的气压，所述至少一 个可移动壳体板被设定在闭合位置。
10.在另一方面，该方法还包括：检测至少在壳体的区域内的气压，并释放垂直起降 载具以选定的壳体内部压力起飞。
11.在另一方面，该方法还包括：在起飞期间，维持至少一个载具电触点与充电元件 充电触点的接触。
12.在另一方面，该方法还包括：在起飞期间，维持至少一个载具电触点与充电元件 充电触点的接触。
13.在另一方面，该方法还包括：在起飞期间，维持至少一个载具电触点与充电元件 充电触点的接触，直到垂直起降载具退出壳体。
14.在另一方面，该方法还包括：从外部电压为垂直起降载具的起飞提供动力，所述 外部电压从充电元件被输送到垂直起降载具。
15.根据另一方面，在起飞和降落中的至少一者期间对垂直起降载具进行稳定(至少 在角度上)可以包括水平稳定、角稳定以及它们的组合，其还可以包括空中状况的稳 定，包括例如、俯仰、偏航、滚转及其组合中的至少一种。
16.在另一方面，该方法还包括：在垂直起降载具的起飞和降落期间，限制垂直起降 载具朝向和远离垂直定向支承元件的角运动。
17.在另一方面，对角运动的限制可以是水平限制或除平面(平面定义为0
°
或 180
°
)之外的有一定角度的限制。
18.在另一方面，该方法包括使用多个垂直定向支承元件。
19.在另一方面，基部接近地平面。
20.在另一方面，垂直定向支承元件第一端被附接到基部。
21.在另一方面，壳体与至少一个垂直定向支承元件直接连通。
22.在另一方面，该方法包括使用包括至少一个垂直定向支承元件的框架。
23.在另一方面，垂直定向支承元件第二端位于距第一端一段距离处，所述距离的范 围是从约4英尺到约100英尺。
24.在另一方面，第一协作稳定元件包括以下项中的至少一项：凸形附接部分和凹形 附接部分。
25.在另一方面，第二协作稳定元件包括以下项中的至少一项：凸形附接部分和凹形 附接部分。
26.在另一方面，第一协作稳定元件包括支架元件，该支架元件被构造成从垂直定向 支承元件向外延伸，并且支架元件被构造成接合第二协作稳定元件。
27.在另一方面，第二协作稳定元件包括支架元件，该支架元件被构造成接合第一协 作稳定元件。
28.在另一方面，第二协作稳定元件被构造成从垂直起降载具结构向外延伸。
29.此外，载具支架元件被构造成从垂直起降载具旋翼防护装置向外延伸。
30.在另一方面，支架元件与垂直起降载具成一体。
31.在另一方面，支架元件与垂直起降旋翼防护装置成一体。
32.在另一方面，垂直起降载具是旋翼飞行器。
33.在另一方面，框架被构造成驻留在固定位置处。
34.在另一方面，框架可移动到多个位置。
35.在另一方面，该方法还包括在至少一次起飞和降落期间对垂直起降载具进行稳 定。
36.根据本发明的其他方面，公开了一种对垂直起降载具的起飞和降落进行稳定的装 置，该装置包括至少一个垂直定向支承元件，所述至少一个垂直定向支承元件包括垂 直定向支承元件第一端和垂直定向支承元件第二端。垂直定向支承元件第二端从垂直 定向支承元件第一端延伸到垂直定向支承元件第二端，垂直定向支承元件第二端位于 远离垂直定向支承元件第一端的选定距离处，垂直定向支承元件还包括至少一个第一 协作稳定元件，该至少一个第一协作稳定元件靠近垂直定向支承元件第二端定位，并 且其中至少一个第一协作稳定元件包括以下项中的至少一项：凸形附接部分和凹形附 接部分。所述装置还包括壳体，所述壳体具有壳体内表面，所述壳体的尺寸被设计成 基本上围绕所述至少一个垂直定向支承元件。所述装置还包括电力充电元件，所述电 力充电元件与电源连通，所述充电元件包括至少一个充电元件充电触点，所述充电元 件充电触点可以是充电元件表面，并且充电元件充电触点与以下项中的至少一项连 通：充电座，至少一个垂直定向支承元件和壳体内表面。
37.在另一方面，至少一个第一协作稳定元件包括以下项中的至少一项：凸形附接部 分和凹形附接部分。
38.在另一方面，垂直定向支承元件第二端位于距垂直定向支承元件第一端的一段距 离处，所述距离的范围是从约4英尺至约100英尺。
39.在另一方面，垂直定向支承元件第二端位于距垂直定向支承元件第一端的一段距 离处，所述距离的范围是从约1英尺到约10英尺。
40.在另外的方面，至少一个第一协作稳定元件被构造成从垂直定向支承元件向外延 伸。
41.在另一方面，第一协作稳定元件包括凸形附接部分，该凸形附接部分的尺寸被设 计成容纳第二协作稳定元件，该第二协作稳定元件包括凹形附接部分。
42.在另一方面，第一协作稳定元件包括凹形附接部分，该凹形附接部分的尺寸被设 计成容纳第二协作稳定元件，该第二协作稳定元件包括凸形附接部分。
43.在另一方面，凹形附接部分包括槽，槽靠近垂直定向支承元件第二端定位，并且 槽从垂直定向支承元件第二端沿垂直定向支承元件的长度纵向延伸选定距离。
44.在另一方面，凹形附接部分包括槽，槽靠近垂直定向支承元件第二端定位，并且 槽沿垂直定向支承元件的长度纵向延伸。
45.在另一方面，该装置还包括引导件，该引导件与垂直定向支承元件第二端连通， 并且该引导件还与至少一个第一协作稳定元件连通。
46.在另一方面，该装置还包括引导件，该引导件与垂直定向支承元件第二端连通， 该引导件还与至少一个第一协作稳定元件连通，并且该引导件还包括引导件内表面。
47.在另一方面，该装置还包括壳体，该壳体包括靠近壳体定位的框架，该框架包括 多个垂直定向支承元件，多个垂直定向支承元件彼此间隔一段距离，并且框架还包括 至少一个周向框架支承件，至少一个周向框架支承件与多个垂直定向支承元件中的一 个或更多个连通，并且其中壳体的尺寸被设计为基本上围绕多个垂直定向支承元件， 并且其中壳体的尺寸被设计成基本上围绕框架。
48.在另一方面，至少一个周向框架支承件包括水平定向的连接件。
49.在另一方面，框架被配置为驻留在固定位置处。
50.在另一方面，框架可移动到多个位置。
51.在另一方面，框架被构造成支承多个垂直定向支承元件中的至少一个。
52.在另一方面，该装置还包括基部，该基部被构造成支承框架。
53.在另一方面，基部与多个垂直定向支承元件中的至少一个连通。
54.在另一方面，壳体包括至少一个可移动壳体板，至少一个可移动壳体板靠近垂直 定向支承元件第一端定位。
55.在另一方面，壳体包括至少一个可移动壳体板，该至少一个可移动壳体板被定位 成靠近以下项中的至少一项：基部和垂直定向支承元件第一端；至少一个可移动壳体 板被配置成具有在闭合位置与打开位置之间的运动范围，并且其中所述至少一个板可 以是例如门。
56.在另一方面，该装置还包括用于在至少壳体的局部区域内检测压力的检测器、与 检测器连通的控制器、以及与控制器连通的驱动机构，驱动机构还与可移动壳体板进 行连通。
57.在另一方面，引导件还包括引导件外表面和引导件内表面，引导件内表面还包括 至少一个引导件内表面通道，该引导件内表面通道的尺寸被设计成将第二协作稳定元 件容纳到引导件内表面通道中，所述引导件内表面通道与第一协作稳定元件连通。
58.在另一方面，该装置还包括水平设置的平台，该水平设置的平台与垂直定向支承 元件连通，该水平设置的平台包括刚性地板，。
59.在另一方面，该刚性地板包括网状物材料，并且该网状物材料包括被选择成促进 气流通过刚性地板的网状物规格。
60.该装置还包括与水平设置的平台连通的驱动机构，并且其中驱动机构被构造成将 水平设置的平台从第一位置升高和降低到第二位置。
61.在另一方面，水平设置的平台与垂直定向支承元件连通。
62.在另一方面，水平设置的平台与多个垂直定向支承元件中的多个垂直定向支承元 件连通。
63.根据另外的方面，公开了一种垂直起降载具，该载具包括：垂直起降载具主体， 该
垂直起降载具主体容纳马达，至少一个旋翼与该马达连通，至少一个旋翼具有旋翼 长度；以及旋翼防护装置，旋翼防护装置的尺寸被设计成具有旋翼防护装置直径，并 且旋翼防护装置的半径超过旋翼长度。垂直起降载具还包括与垂直起降载具主体和旋 翼防护装置中的至少一者连通的载具支架元件。
64.在另一方面，垂直起降载具包括载具支架元件，该支架元件包括凸形附接部分。
65.在另外的方面，垂直起降载具包括支架元件，该载具支架元件包括凹形附接部分。
66.在另一方面，旋翼防护装置是周向旋翼防护装置。
67.在另外的方面中，载具支架元件从垂直起降载具主体和旋翼防护装置中的至少一 者向外延伸。
68.在另一方面，载具支架元件与垂直起降载具主体成一体。
69.在另一方面，载具支架元件与垂直起降旋翼防护装置成一体。
70.在另一方面，垂直起降载具是旋翼飞行器。
71.根据本发明的其他方面，公开了一种辅助垂直起降载具起飞的装置。所述装置包 括至少一个垂直定向支承元件，所述至少一个垂直定向支承元件具有垂直定向支承元 件第一端和垂直定向支承元件第二端，第一端靠近基部，垂直定向支承元件从垂直定 向支承元件第一端延伸至垂直定向支承元件第二端，所述垂直定向支承元件第二端位 于远离垂直定向支承元件第一端的选定距离处，所述垂直定向支承元件包括第一协作 稳定元件，并且所述第一协作稳定元件靠近所述垂直定向支承元件第二端定位。该装 置还包括壳体，所述壳体的尺寸被设计成基本上围绕至少一个垂直定向支承元件，并 且所述壳体包括导电壳体内表面。该装置还包括电力充电元件，该电力充电元件与电 源连通，该充电元件包括至少一个充电元件充电触点，充电元件充电触点可以是充电 元件表面，并且充电元件与以下项中的至少一项连通：充电座，至少一个垂直定向支 承元件和导电壳体内表面。该装置还包括压力检测器、与压力检测器连通的控制器以 及与控制器连通的释放机构，该释放机构被配置为从壳体内的基本固定位置释放垂直 起降载具。
72.已经讨论的特征、功能和优点可以在各个方面独立地实现，或者可以在其他方面 进行组合，其进一步的细节可以参见以下描述和附图。
附图说明
73.已经如此概括地描述了本公开的变化，现在将参考附图，这些附图不一定按比例 绘制，并且其中：
74.图1是根据本发明的方面的垂直起降载具(vtol)的立体图；
75.图2是根据本发明的方面的与当前公开的装置接合的vtol的俯视图；
76.图3a是根据本发明的方面的与当前公开的装置接合的vtol的图示；
77.图3b是在起飞期间与当前公开的装置接合的vtol的图示，图3b还例示了根 据本发明的方面在起飞期间从当前公开的装置脱离的vtol；
78.图4a示出了根据本发明的方面的处于接合构造的第一(凹形)协作稳定元件和 第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
79.图4b示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凹形)协作稳定 元件和第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
80.图4c示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凹形)协作稳定 元件和第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
81.图4d示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凹形)协作稳定 元件和第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
82.图4e示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凹形)协作稳定 元件和第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
83.图4f示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凹形)协作稳定 元件和第二(凸形)协作稳定元件的配合布置结构；
84.图5a示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
85.图5b示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
86.图5c示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
87.图5d示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
88.图5e示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
89.图5f示出了根据本发明的方面的可以是包括凸形协作稳定元件的支架的侧视图 或俯视图的立体图；
90.图6a示出了根据本发明的方面的处于接合构造的第一(凸形)协作稳定元件和 第二(凹形)协作稳定元件的配合布置结构；
91.图6b示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凸形)协作稳定 元件和第二(凹形)协作稳定元件的配合布置结构；
92.图6c示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凸形)协作稳定 元件和第二(凹形)协作稳定元件的配合布置结构；
93.图6d示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凸形)协作稳定 元件和第二(凹形)协作稳定元件的配合布置结构；
94.图6e示出了根据本发明的方面的处于接合构造的另外的第一(凸形)协作稳定 元件和第二(凹形)协作稳定元件的配合布置结构；
95.图7a示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
96.图7b示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
97.图7c示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
98.图7d示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
99.图7e示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
100.图7f示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
101.图8a示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
102.图8b示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
103.图8c示出了根据本发明的方面的包括凹形协作稳定元件的支架的顶视图；
104.图9a示出了根据本发明的方面的接近当前公开的装置的降落vtol；
105.图9b示出了根据本发明的方面的接合当前公开的装置的降落vtol；
106.图9c示出了根据本发明的方面的图9a和图9b中所示装置的俯视图；
107.图10a示出了根据本发明的方面的接近当前公开的装置的降落vtol；
108.图10b示出了根据本发明的方面的接合当前公开的装置的降落vtol；
109.图10c示出了根据本发明的方面的图10a和图10b中所示装置的俯视图；
110.图11a示出了根据本发明的方面的装置；
111.图11b示出了根据本发明的方面的图11a中所示装置的俯视图；
112.图12a示出了根据本发明的方面的另选装置；
113.图12b示出了根据本发明的方面的图12a中所示装置的俯视图；
114.图12c示出了根据本发明的方面的图12a中所示装置的俯视图；
115.图13示出了根据本发明的方面的装置；
116.图14a示出了根据本发明的方面的装置；
117.图14b示出了根据本发明的方面的图14a中所示装置的俯视图；
118.图14c示出了根据本发明的方面的图14a和图14b中所示装置的侧视图；
119.图15a示出了根据本发明的方面的装置；
120.图15b示出了根据本发明的方面的图15a中所示装置的俯视图；
121.图16a示出了根据本发明的方面的装置；
122.图16b示出了根据本发明的方面的图16a中所示装置的俯视图；
123.图17a示出了根据本发明的方面的具有引导件的vtol起降稳定装置；
124.图17b示出了根据本发明的方面的具有引导件的vtol起降稳定装置；
125.图17c示出了根据本发明的方面的控制箱的框图；
126.图18a示出了根据本发明的方面的具有多个引导件的垂直起降稳定装置；
127.图18b示出了根据本发明的方面的具有引导件的vtol起降稳定装置；
128.图18c示出了根据本发明的方面的具有引导件的vtol起降稳定装置的有槽引 导件的放大图；
129.图19示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
130.图20示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
131.图21示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
132.图22示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
133.图23示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
134.图24示出了根据本发明的方面的靠近住宅的vtol起降稳定装置；
135.图25a示出了根据本发明的方面的靠近住宅的vtol起降稳定装置；
136.图25b示出了根据本发明的方面的靠近住宅的vtol起降稳定装置；
137.图26a示出了根据本发明的方面的靠近住所的vtol起降稳定装置；
138.图26b示出了根据本发明的方面的靠近住宅的vtol起降稳定装置；
139.图27a示出了根据本发明的方面的靠近住所的vtol起降稳定装置；
140.图27b示出了根据本发明的方面的靠近住宅的vtol起降稳定装置；
141.图28示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
142.图29示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
143.图30示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
144.图31示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
145.图32示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
146.图33示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
147.图34a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
148.图34b示出了根据本发明的方面的图34a的vtol起降稳定装置的俯视图；
149.图35示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
150.图36示出了根据本发明的方面的图35的vtol起降稳定装置的俯视图；
151.图37a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
152.图37b示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
153.图37c示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
154.图38a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
155.图38b示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
156.图38c示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
157.图39a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
158.图39b示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
159.图39c示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
160.图40a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
161.图40b示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
162.图40c示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置的俯视图；
163.图41a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
164.图41b示出了根据本发明的方面的图41a的vtol起降稳定装置的俯视图；
165.图42a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
166.图42b示出了根据本发明的方面的图42a的vtol起降稳定装置的俯视图；
167.图43a示出了根据本发明的方面的vtol起降稳定装置；
168.图43b示出了根据本发明的方面的图43a的vtol起降稳定装置的俯视图；
169.图44是概述根据本发明的方面的本方法的流程图；
170.图45是概述根据本发明的方面的本方法的流程图；
171.图46是概述根据本发明的方面的本方法的流程图；以及
172.图47是概述根据本发明的方面的本方法的流程图。
具体实施方式
173.本发明的方面克服了使用垂直起降载具(vtol)进行有效载荷(例如，包裹、 装置等)和人员的点到点运送和运输所面临的重大缺陷，包括在vtol起飞和降落 期间出现的重大问题，例如噪音、由旋翼生成的地面效应气压引起的过度湍流、载具 不稳定、安全问题、地面结构损坏、vtol损坏等。
174.例如，当典型的vtol降落和起飞时，由vtol在起飞和降落期间生成的定向 气流会生成空气湍流(包括被称为“地面效应”的空气湍流)，其可能会破坏稳定并 以其他方式干
扰或以其他方式增加vtol起飞和降落协议的难度。例如，当vtol 进行降落时(例如，从空中位置下降到地面或可能位于地平面以上或以下的其他实心 结构、降落垫等)，可以通过在来自旋翼的定向气流中操作旋翼来生成气流压力，该 气流最初可以从vtol“向下”，然后“向外”并远离vtol。在地平面以上的一段 距离处，来自旋翼的气流至少在一定程度上消散，来自旋翼的返回气流(该气流被引 导回vtol或以其他方式影响vtol)偏转很小或没有偏转。
175.随着vtol继续下降并接近地面，从旋翼生成的初始气流压力冲击地面并作为 偏转气流压力在至少向上的方向上从地面偏转回vtol。在典型的vtol降落中，气 流方向偏转随着vtol接近降落位置(例如，地面、降落垫等)而逐渐增加。最大 气流方向偏转通常发生在vtol“降落”以及vtol撞击降落位置的时间点，并且气 流方向偏转会使vtol失稳，导致振动、抖振、湍流等。即，空气湍流会增加，因 为定向气流不仅从地面垂直偏转回vtol(例如，在向上方向上)，而且定向气流还 会在非垂直方向偏转，这会中断或“切断”来自旋翼的向下气流，并且会导致vtol 不稳定，并且会在降落(和起飞)期间以其他方式导致vtol上的侧向力增加以及 垂直力增加(例如，与例如俯仰、横滚和偏航等相关联的力的增加以及可能以其他方 式导致俯仰、横滚和偏航的力的增加)。这样的力可能会阻碍并且以其他方式导致不 可预测且有湍流的vtol降落，而不是所期望的平稳且无湍流的vtol降落(在没 有这种无所不在的可变且潜在地失稳垂直力和侧向力被施加到vtol的情况下)。由 旋翼生成的气流冲击并从降落表面(例如，地面、降落垫等)被偏转而引起的气流偏 转、以及由此生成的空气湍流和从向下方向转换到侧向方向的力的综合效应在本文中 统称为“地面效应”。
176.例如，在vtol起飞和/或降落期间，这种不期望的影响vtol的力会阻碍起飞 和/或降落并危及地面结构、损坏vtol、伤害地面人员等，因为气流方向偏转会达 到最大效果，而且这会进一步使vtol失稳，从而导致振动、抖振、湍流等。
177.根据本发明的方面，提供vtol的垂直升力所需的机械力的致动旋转载具固定 装置可以是垂直推进单元，其包括例如喷气机、螺旋桨和旋翼，其中垂直推进单元在 本文中等同地和可互换地被称为“旋翼”。即，如本文所用的术语“旋翼”包括全部 螺旋桨、垂直推进单元、喷射器和旋翼。
178.根据本发明的方面，装置、系统和方法显著改善或基本消散了涉及vtol的现 有问题(包括在vtol起飞和降落期间)。图1示出了根据本发明的方面的vtol 20， vtol 20包括载具主体22、电池21(其可以是可充电电池)，其中至少一个旋翼组件23(在图1中示出为四个旋翼组件)与载具主体22连通。旋翼组件23包括旋翼24 以及被周向定向以保护旋翼的旋翼防护装置26，其中旋翼防护装置的半径超过旋翼 的长度，使得旋翼在运行中不会撞击旋翼防护装置。当vtol使用螺旋桨时，旋翼 防护装置可以被称为螺旋桨防护装置，并且周向的螺旋桨防护装置的直径超过螺旋桨 的长度。图1还示出了vtol支架28，其具有支架第一端28a，支架第一端28a附接 到旋翼防护装置26或与旋翼防护装置26成一体并从旋翼防护装置26向外延伸。每 个vtol支架28还包括支架第二端28b，支架第二端28b终止于第二协作稳定元件 29。
179.vtol支架28的第二协作稳定元件29被构造成附接到装置30中的垂直定向支 承元件32的第一协作稳定元件34，如图2所示。根据本发明的其他方面，术语“垂 直定向支承元件”被定义为以下支承元件，即，该支承元件包括在垂直定向支承元件 第一端处测量的相
对于由基本水平的基部建立的平面或相对于与该垂直定向支承元 件第一端基本上垂直建立的平面的角度，并且角度的范围是从约10
°
至约90
°
，优 选地角度的范围是从约30
°
至约90
°
，并且更优选地角度的范围是从约70
°
到约 90
°
。
180.图2示出了图1中所示的vtol 20在以下过程中的俯视图(例如，“顶”视图)， 该过程包括vtol 20降落并与装置30接触，以使从vtol 20延伸的各个支架28的 第二协作稳定元件29与装置30的四个垂直定向支承元件32中的每一个的第一协作 稳定元件34接合。在图2中，vtol 20的支架28的第二协作稳定元件29被示出为
ꢀ“
凸形”固定装置，其接合或被插入到“凹部”或容纳垂直定向支承元件32的第一 协作稳定元件34。vtol 20的其余元件如图2所示，并以与图1中提供的相似的方 式编号。
181.根据本发明的方面，vtol可以包括支架28，支架28并入第二并入元件29，该 第二并入元件29可以是凸形固定装置，该凸形固定装置被构造成与垂直定向支承元 件上的第二配合特征接合并变为被插入到垂直定向支承元件上的第二配合特征中，该 第二配合特征可以包括或本身是凹形固定装置(其可以被构造成且尺寸被设计成与位 于vtol上的支架28的第一协作稳定元件29的凸形固定装置接合)。一种该类型的 布置结构在图1和图2中示出。
182.在本发明的其他方面中，例如，如图3a和图3b所示，vtol可以包括支架28， 该支架28并入了第二配合元件49，该第二配合元件可以是凹形固定装置，该凹形固 定装置被构造成容纳垂直定向支承元件42上的第一配合特征并变为与垂直定向支承 元件42上的第一配合特征接合，该第一配合特征可以包括或其本身可以是凸形固定 装置(例如，其可以被构造成且尺寸被设计成与位于vtol上的支架28的第二协作 稳定元件49的凹形固定装置接合)。
183.图3a示出了根据本发明的方面的用于促进vtol 40起飞(例如，发射)和降落 的简化vtol起降稳定装置41a(并且在本文中等同地称为“vtol起降稳定装置
”ꢀ
或“vtol装置”)，其中vtol 40包括载具主体22，其中载具主体22具有与载具主 体22连通的至少一个旋翼组件23(在图3a中示出为四个旋翼组件)。除了位于支架 第二端的第二协作稳定元件的差异之外，图3a和图3b中所示的vtol 40还并入了 图1和图2中针对vtol 20所示的列举部分。如图1和图2所示，vtol支架28包 括支架第一端28a，支架第一端28a附接到每个旋翼防护装置26或与每个旋翼防护 装置26成一体并从每个旋翼防护装置26向外延伸。每个vtol支架28还包括支架 第二端28b，支架第二端28b终止于第二协作稳定元件29。
184.如图3a和图3b所示，vtol支架28的第二协作稳定元件49被构造成附接到 装置41a中的垂直定向支承元件42，如图3a所示，其中垂直定向支承元件42具有 垂直定向支承元件第一端42a和垂直定向支承元件第二端42b。垂直定向支承元件42 作为单个元件出现在图3a中，所述单个元件例如可以是锚定到基部(未示出)或以 其他方式与基部连通的杆，所述基部(未示出)可以是例如地面或是与在地平面处或 靠近地平面的地面16相接触的固定装置。
185.术语垂直定向支承元件不一定表示杆是纯垂直的。在一些方面，杆或垂直定向支 承元件可以与vtol以一定角度降落或起飞的基部或地面至少成45度角。在一些方 面，杆或垂直定向支承元件几乎是水平的(例如，与水平面成约1度)并从建筑物的 侧面发出(emanates)，其中vtol可以从建筑物侧面降落或起飞。在一些方面，垂 直定向支承元件是
弯曲的或以其他方式是非线性的。因此，术语“垂直定向支承元件
”ꢀ
应被解释为包括vtol可以从几乎任何角度附接或离开的杆或延伸件。
186.图3b示出了根据本发明的方面的用于促进vtol 40的起飞(例如，发射)和降 落的vtol起降稳定装置41b，其中vtol 40包括载具主体22，载具主体22具有与 载具主体22连通的多个旋翼组件23(在图3a中示出为四个旋翼组件)。两个第二协 作稳定元件49中的一个(在两个vtol支架28中的一个中)被构造成附接到装置 41b中的垂直定向支承元件42，如图3b所示，其中垂直定向支承元件具有垂直定向 支承元件第一端42a和垂直定向支承元件第二端42b。垂直定向支承元件42作为两 个元件出现在图3b中，所述两个元件例如可以是锚定到基部(未示出)或以其他方 式与基部连通的两个杆，所述基部(未示出)可以是例如地面或是与在地平面处或靠 近地平面的地面16相接触的固定装置。
187.如图3a和/或图3b所例示的，在vtol降落程序期间，当vtol 40接近装置 41a、41b时，vtol支架28的第二协作稳定元件49接合例如装置41a、41b的垂直 定向支承元件42的顶部。然后vtol可以下降，并且在vtol下降到地平面期间经 历地面效应时，来自地面效应的湍流能量43(由图3a和图3b中的箭头表示)从vtol 被传递到垂直定向支承元件，使得vtol下降非常稳定，因为对vtol的地面效应 被显著最小化或消散。尽管未在图3a、图3b中示出，但装置41a、41b的垂直定向 支承元件42可以锚定到地面16中，或者可以附接到基部或以其他方式与基部固定连 通，所述基部与地面连通或与可以例如靠近地面的结构连通。
188.注意，术语“垂直定向支承元件”不一定表示杆或垂直定向支承元件是纯垂直的。 在一些方面，杆或垂直定向支承元件与基部或地面至少成45度角，其中vtol可以 以一定角度降落到所述基部或地面中或从所述基部或地面起飞。在某些方面，杆或垂 直定向支承元件几乎是水平的(例如，与水平面成约1度)并从建筑物的侧面发出， 其中vtol可以从建筑物侧面或几乎水平地降落或起飞。在一些方面，垂直定向支 承元件是弯曲的或以其他方式是非直的(尽管垂直定向支承元件通常是平行的)。因 此，术语“垂直定向支承元件”应被解释为包括vtol可以从几乎任何角度附接或 离开以支承和/或稳定vtol的杆或延伸件或构件。
189.根据本发明的方面，与vtol成一体或附接至vtol的支架可以包括在支架的 第二端的终端处的“凸形”第二协作稳定元件或“凹形”第二协作稳定元件，其中根 据将所选择的特征并入本装置的垂直定向支承元件中、附接到本装置的垂直定向支承 元件或与本装置的垂直定向支承元件成一体来进行选择。即，垂直定向支承元件上的 第一协作稳定元件和vtol支架的第二协作稳定元件被选择成“配合”或互锁。
190.图4a至图4f是接合的第一协作稳定元件和第二协作稳定元件的组件50a、50b、 50c、50d、50e和50f的代表性和放大俯视图或“顶”视图，其中变化的第一协作稳 定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f(分别在图4a、图4b、图4c、图4d、图4e、 图4f中示出)与vtol起降稳定装置的垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、 54f成一体或附接到垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f或以其他方式 与垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f连通，并且第一协作稳定元件 52a、52b、52c、52d、52e、52f被示出为“凹形”固定装置。图4a至图4f还示出 了vtol支架28的接合的第二协作稳定元件，该vtol支架28与被示出为“凸形
”ꢀ
固定装置的第二协作稳定元件29连通或成一体，该“凸形”固定装置的尺寸被设计成 接合相关联且对应的垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f的“凹形
”ꢀ
第一协
作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f。图4a至图4f中所示的固定装 置和元件的几何形状是代表性的并且是非穷尽的，具有用于垂直定向支承元件的附加 几何形状(包括例如横截面几何形状、配合几何形状等)以及本发明的方面所考虑的 第一协作特征和第二协作特征。
191.更具体地说，图4a示出了组件50a，其中vtol支架28与第二协作稳定元件 29连通或成一体，该第二协作稳定元件29被示出为“凸形”固定装置，所述“凸形
”ꢀ
固定装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件54a的“凹形”第一协作稳 定元件52a。图4b示出了组件50b，其中vtol支架28与第二协作稳定元件29连 通或成一体，该第二协作稳定元件29被示出为“凸形”固定装置，该“凸形”固定 装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件54b的“凹形”第一协作稳定元 件52b。图4c示出了组件50c，其中vtol支架28与第二协作稳定元件29连通或 成一体，该第二协作稳定元件29被示出为“凸形”固定装置，该“凸形”固定装置 的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件54c的“凹形”第一协作稳定元件 52c，其中弹簧元件53被定位在“凹形”第一协作稳定元件52c与相关联的垂直定向 支承元件54c之间并与“凹形”第一协作稳定元件52c和相关联的垂直定向支承元件 54c连通。弹簧元件53表示能够折曲(flex)、吸收和/或消散可能伴随地面效应湍流 等的振动力或其他力的元件。弹簧元件可以是例如内部压缩弹簧、减震器、伸缩式延 长器等以及它们的组合。
192.图4d示出了组件50d，其中vtol支架28与第二协作稳定元件29连通或成一 体，该第二协作稳定元件29被示出为“凸形”固定装置，该“凸形”固定装置的尺 寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件54d的“凹形”第一协作稳定元件52d， 其中垂直定向支承元件54d被示出为包括“i”梁构造。图4e示出了组件50e，其中 vtol支架28与第二协作稳定元件29连通或成一体，该第二协作稳定元件29被示 出为“凸形”固定装置，该“凸形”固定装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向 支承元件54e的“凹形”第一协作稳定元件52e。图4f示出了组件50f，其中vtol 支架28与第二协作稳定元件29连通或成一体，该第二协作稳定元件29被示出为“凸 形”固定装置，该“凸形”固定装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件 54f的“凹形”第一协作稳定元件52f。术语“支架”和“支架元件”在本文中等同 且可互换使用。此外，术语“支架第一端”和“支架元件第一端”在本文中等同且可 互换地使用。此外，术语“支架第二端”和“支架元件第二端”在本文中等同且可互 换地使用。当支架元件从vtol结构的一部分突出或以其他方式与vtol结构的一 部分相关联时，支架元件可以等同地称为“载具支架元件”、“载具支架”或“vtol 支架”。
193.如图4a至图4f所示，第二协作稳定元件29可以沿相关联的垂直定向支承元件 54a、54b、54c、54d、54e、54f的长度纵向延伸。随着vtol在降落操作中继续下降， 在第二协作稳定元件29与第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f接合时， 即，第二协作稳定元件29与垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f连通 或成一体，第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f的槽状功能可以用作 引导以辅助在vtol降落期间沿垂直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f 的长度向下到地平面的下降过程。此外，图4a、图4b、图4c、图4d、图4e和图 4f示出了与第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f直接或整体接触的垂 直定向支承元件54a、54b、54c、54d、54e、54f(例如，杆)。
194.图5a至图5f是支架的放大侧视图、俯视图或底视图的图示，该支架可以集成 到
vtol结构中或以其他方式与vtol结构连通，并且可以从vtol结构向外延伸， 所述vtol结构例如(并且如附图所示)旋翼防护装置等。关于支架的形状和构造， 附图是示例性的并且是非穷尽的。例如，虽然图5a、图5b、图5c、图5d、图5e 和图5f中所示的支架基本上是线性的(例如，遵循沿着其长度的单个轴线)，但根据 本发明的方面的支架可以有角度地偏离线性定向。另选地，第二协作稳定元件29可 以包括不同形状的实心物体。另选地，第二协作稳定元件29可以包括在垂直定向元 件的凹形的第一协作稳定元件内部旋转或滚动的圆形物体(例如，像轮子、滚子或轴 承)。此外，第二协作稳定元件29和/或第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、 52f的内表面可以包括低摩擦系数材料或材料涂层(例如，聚四氟乙烯(ptfe))，以 促进第二协作稳定元件29沿第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f的长 度并在第一协作稳定元件52a、52b、52c、52d、52e、52f的长度内的相对运动。
195.图5a示出了vtol支架58a，vtol支架58a包括终止于第二协作稳定元件29 的支架第二端28b，第二协作稳定元件29具有用于与例如图4a至图4f所示类型的 垂直定向元件上的凹形第一协作稳定元件接合“凸形”构造。图5b示出了vtol支 架58b，vtol支架58b包括终止于第二协作稳定元件29的支架第二端28b，该第二 协作稳定元件29具有用于与凹形第一协作稳定元件接合的“凸形”构造，vtol支 架58b包括终止于第二协作稳定元件29的支架第二端28b，该第二协作稳定元件29 具有用于与凹形第一协作稳定元件接合的“凸形”构造，vtol支架58b还包括弹簧 元件57，该弹簧元件57可以根据本发明的方面来消散在vtol降落和起飞期间可能 发生的振动力和包括例如冲击、接触等的其他力。通过在vtol起飞和降落期间消 散或“吸收”力，添加弹簧元件57可以通过在起飞和降落等期间进一步稳定vtol 来有利于本装置、系统和方法的性能。
196.图5c示出了vtol支架58c，支架58c包括终止于第二协作稳定元件29的支架 第二端28b，该第二协作稳定元件29具有用于与凹形第一协作稳定元件接合的“凸 形”构造，其中支架58c还包括设置在弹簧壳体56内的弹簧元件57。
197.图5d示出了vtol支架58d，vtol支架58d包括终止于第二协作稳定元件29 的支架第二端28b，第二协作稳定元件29具有用于与凹形第一协作稳定元件接合的
ꢀ“
凸形”构造，vtol支架58d还包括减震器55，该减震器55可以根据本发明的方 面来消散在vtol降落和起飞期间可能发生的振动力和包括例如冲击、接触等的其 他力。
198.图5e示出了vtol支架58e，vtol支架58e包括终止于第二协作稳定元件29 的支架第二端28b，该第二协作稳定元件29具有用于与凹形第一协作稳定元件接合 的“凸形”构造，vtol支架58e还包括伸缩部分59，伸缩部分59可被调节来更改 支架的长度来定制vtol，以供与现有的具有不同尺寸和/或(例如，在起飞和降落 期间vtol支架将接合到的)垂直定向支承元件之间的不同距离的降落装置和起飞 装置一起使用。
199.图5f示出了vtol支架58f，vtol支架58f包括终止于第二协作稳定元件29 的支架第二端28b，该第二协作稳定元件29具有用于与凹形第一协作稳定元件接合 的“凸形”构造，vtol支架58f还包括伸缩部分59，伸缩部分59与伸缩部分马达 59a连通，伸缩部分马达59a可以(例如，当vtol飞行时等，远程地、实时地)驱 动以更改长度或以其他方式调节支架，以进一步定制并增强vtol的多功能性和兼 容性，以供与现有的具有不同尺寸和/或(例如，在起飞和降落期间vtol支架将接 合到的)垂直定向支承元件之间的不同距离的降落装置和起飞装置一起使用。
200.图6a至图6e是接合的第一协作稳定元件和第二协作稳定元件的组件60a、60b、 60c、60d和60e的代表性俯视放大图，其中变化的第一协作稳定元件62a、62b、62c、 62d、62e(分别在图6a、图6b、图6c、图6d、图6e中示出)与vtol起降稳定 装置的垂直定向支承元件64a、64b、64c、64d、64e成一体或附连到垂直定向支承元 件64a、64b、64c、64d、64e或以其他方式与垂直定向支承元件64a、64b、64c、64d、 64e连通。第一协作稳定元件62a、62b、62c、62d、62e被示出为一种“凸形”固定 装置。图6a至图6e还示出了vtol支架28的接合的第二协作稳定元件，该第二协 作稳定元件与被示出为“凹形”固定装置的第二协作稳定元件69连通或成一体，该“凹 形”固定装置的尺寸被设计成接合相关联且对应的垂直定向支承元件64a、64b、64c、 64d、64e的“凸形”第一协作稳定元件62a、62b、62c、62d、62e。图6a至图6e 中所示的固定装置和元件的几何形状是代表性的并且是非穷尽的，具有用于垂直定向 支承元件的附加几何形状(包括例如横截面几何形状、配合几何形状等)以及本发明 的方面所考虑的第一协作特征和第二协作特征。请注意，可以添加另外的加强件(未 示出)，以增加协作稳定元件在彼此之间滚动或滑动的能力，例如滚珠轴承、轮子、 滚子、润滑剂等。
201.更具体地说，图6a示出了组件60a，其中vtol支架28与被示出为“凹形”固 定装置的第二协作稳定元件29连通或成一体，该“凹形”固定装置的尺寸被设计成 接合相关联的垂直定向支承元件64a的“凸形”第一协作稳定元件62a。图6b示出 了组件60b，其中vtol支架28与被示出为“凹形”固定装置的第二协作稳定元件 29连通或成一体，该“凹形”固定装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承 元件64b的“凸形”第一协作稳定元件62b。图6c示出了组件60c，其中vtol支 架28与被示出为“凹形”固定装置的第二协作稳定元件29连通或成一体，该“凹形
”ꢀ
固定装置的尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件64c的“凸形”第一协作稳 定元件62c，其中弹簧元件63被定位在“凸形”第一协作稳定元件62c与相关联的 垂直定向支承元件64c之间并与“凸形”第一协作稳定元件62c和相关联的垂直定向 支承元件64c连通。弹簧元件63表示能够吸收或消散可能伴随地面效应湍流等的振 动力或其他力的元件。弹簧元件可以是例如内部压缩弹簧、减震器、伸缩式延长器等 及其组合。
202.图6d示出了组件60d，其中vtol支架28与被示出为“凹形”固定装置的第 二协作稳定元件29连通或成一体，该“凹形”固定装置的尺寸被设计成接合相关联 的垂直定向支承元件64d的“凸形”第一协作稳定元件62d，其中垂直定向支承元件 64d被示出为包括“i”梁构造。图6e示出了组件60e，其中vtol支架28与被示出 为“凹形”固定装置的第二协作稳定元件29连通或成一体，该“凹形”固定装置的 尺寸被设计成接合相关联的垂直定向支承元件64e的“凸形”第一协作稳定元件62e。
203.根据本发明的方面，关于图6a至图6e中所示的组件，第一协作稳定元件可以 从垂直定向支承元件向外延伸并且与垂直定向支承元件成一体。在垂直定向支承元件 的第一协作稳定元件与vtol支架的第二协作稳定元件接合时，在操作中并且根据 本发明的方面，随着vtol在降落操作中继续下降，第二协作稳定元件的槽状功能 可以用作引导以辅助在vtol降落期间沿垂直定向支承元件的长度向下到地平面的 下降过程。
204.如本文所明确的，垂直定向支承元件的第一协作稳定元件和vtol支架的第二 协作稳定元件的几何形状可以包括“凸形”或“凹形”构造，使得第一协作稳定元件 和第二协作稳定元件可以在从当前公开的支承装置上升(例如，起飞)和下降(例如， 降落)到当前公
开的支承装置期间接合在一起，以形成连接定向并赋予vtol稳定 特性。
205.根据本发明的方面，图7a至图7f示出了与图5a至图5f中所描绘的那些类似 的vtol支架58a、58b、58c、58d、58e、58f的放大图，但是第二协作稳定元件69 位于支架的支架第二端28b的终端，该终端现在被示为包括“凹形”第二协作稳定元 件构造(而不是如图5a至图5f所示的“凸形”第二协作稳定元件29构造)。
206.类似于图5a至图5f，根据本发明的方面，vtol支架28被构造成根据本发明 的方面来消散在vtol降落和起飞期间可能发生的振动力和包括例如冲击、接触等 的其他力。
207.根据本发明的方面，第一协作稳定元件和第二协作稳定元件可以包括致动器和机 构，以在协作稳定元件中实现一定程度的移动来促进第一协作稳定元件和第二协作稳 定元件的接合，所述移动包括实时移动和响应于信号而移动(例如，具有“凹形”构 造的协作稳定元件的移动以促进具有“凸形”构造的协作稳定元件的进入与接合)。 例如，图8a至图8c示出了例如在vtol的降落操作期间支架的第二协作稳定元件 的进展。
208.如图8a所示，支架28具有靠近支架第二端28b定位的第二协作稳定元件69， 其中第二协作稳定元件69被示出为被致动到“打开”定向(例如，预期到vtol在 降落机动期间接近垂直定向支承元件的第一协作稳定元件)。在图8b中，支架28的 第二协作稳定元件69被示出为已移动到“部分闭合”定向(与图8a中所示的“打 开”定向相比)。
209.图8c示出了处于“闭合”定向的vtol支架28的第二协作稳定元件69。根据 本发明的方面，当vtol接近本文提出的起降稳定装置时，信号被发送至vtol(例 如，被发送到vtol的信号包括远程发送到vtol的信号、从vtol本身发送到致 动设备的信号等)并由vtol接收，以致动支架的第二协作稳定元件来打开或扩张 第二协作稳定元件“凹形”固定装置，从而促进将第二协作稳定元件接合到本文提出 的降落(和起飞)装置的垂直定向支承元件上的第一协作稳定元件。根据本发明的方 面，图8a至图8c中所示的第二协作稳定元件69可以是可调节抓握末端的形式，该 可调节抓握末端还包括末端上的马达，或者末端可以与位于支架结构之上或之内的机 械附接件和联动装置连通，其包括例如执行“抓握”的螺线管，并且可以负责操作末 端来打开和/或闭合变化和选择的程度。在另外的方面，马达、机械联动装置、电线 等可以位于vtol中，其中位于vtol的马达与抓握末端等连通。
210.图9a至图9c示出了根据本发明的方面的参与降落操作的vtol，其中vtol 下降并进入vtol起降稳定装置附近。如图9a所示，随着vtol 40接近vtol起 降稳定装置90a，vtol在降落期间按照以下方式来定向：使得vtol 40上的两个 vtol支架28移动到靠近位于两个垂直定向支承元件91的第二端91b处的第一协作 稳定元件92的位置，从而将vtol支架28的第二协作稳定元件69放置在与位于垂 直定向支承元件91的第二端91b处的第一协作稳定元件92相接合的适当位置。图9a还示出了与靠近两个垂直定向支承元件第二端91b的两个垂直定向支承元件91接 合的周向框架支承件93a，并且还示出了与靠近两个垂直定向支承元件第一端91a的 两个垂直定向支承元件91接合的周向框架支承件93b。虽然接合可以是直接接合， 但在图9a至图9c中，周向框架93a、93b被示出为接合框架独立附接件95，该框架 独立附接件95继而与两个垂直定向支承元件第一端91a和垂直定向支承元件第二端 91b接合或以其他方式连通。注意，所示的周向框架支承件93a和93b是圆形的，但 是保持垂直起降稳定装置的形式和/或形状的任何框架支承件的形状都是可接受的。 另选地，vtol起降稳定装置直接附接到地面或一些其他结构。
211.图9b中示出的vtol起降稳定装置90b与(图9a中示出的)vtol降落装置 90a类似，其中装置90b示出了附加周向框架支承件93c，该附加周向框架支承件93c 大致位于周向框架支承件93a与周向框架支承件93b之间的中间，并且装置90b至少 是出于暗示在目前考虑的装置中可以包括和存在任何数量的周向框架支承件的目的 而示出的。图9b还示出了与周向框架支承件93a、93b、93c和垂直定向支承元件91 接触的加强件94。图9b中以“虚线”示出的vtol表示处于降落过程中的vtol， 并且以实线示出并绘制了位于地面16上的已经完成降落的vtol。
212.根据本发明的方面，框架支承件可以与垂直定向支承元件接触，并为垂直定向支 承元件提供支承。当与垂直定向支承元件一起在现有垂直起降稳定装置中就位时，本 框架支承件可提供装置的“框架”。框架支承件可以作为直接连接到垂直定向支承元 件的水平支承件而被部署在装置中。当框架支承件的几何定向具有基本上圆形的几何 形状时，框架支承件被称为周向框架支承件，因为框架支承件“界定”或“围绕”由 线形成的理论周长，该线被绘制为包括在由垂直定向支承元件创建的区域内创建的区 域，其中内周长表示能够容纳被配置为从当前vtol起降稳定装置起飞和降落的 vtol的外周长的值。尽管示出为圆形，但本发明的方面包括非圆形框架支承件的其 他几何形状。例如，当存在四个垂直方向支承元件时，框架支承件可以是圆形形状， 或者可以例如是矩形形状。如果四个垂直定向支承元件彼此距离相等，则框架支承件 可以是方形的。根据本发明的方面，术语“周向”框架支承件包括可能不是圆形几何 形状的框架支承件几何形状。然而，在所有情况下，如本文所述，由“周向框架支承 件”形成的选定周长被选择且其尺寸被设计成根据vtol的尺寸来适应降落进入到 垂直起降稳定装置中以及从到垂直起降稳定装置起飞。即，本发明的方面考虑了横截 面装置周长，该横截面装置周长大于从本装置起飞和降落的vtol的外周长。
213.图9c是图9b所示的vtol起降稳定装置90b的俯视图，具有图9b中所示的 编号特征。根据本发明的方面，图9a至图9c中所示的装置90a、90b可以通过增加 vtol在起飞和降落期间的稳定性，并通过显著改善和/或消散地面效应湍流、因地 面效应引起的vtol湍流旋转来促进vtol的降落和起飞，并且这种该装置促进由 地面效应引起的再循环涡流的消散，其中湍流能量和效应从vtol转移到图9a至图 9c所示类型的装置。
214.根据本发明的其他方面，图10a至图10c描绘了参与降落操作的vtol，类似 于图9a至图9c中所示的那样，其中vtol 40下降并进入具有四个垂直定向支承元 件91的vtol起降稳定装置100a、100b附近。如图10a所示，vtol 40接近vtol 起降稳定装置100a，并且vtol 40在降落期间按照以下方式来定向：使得vtol 40 上的四个vtol支架28移动到靠近位于四个垂直定向支承元件91的第二端92b处 的第一协作稳定元件92处的对齐位置，并处于vtol 40与装置100a之间的相对位 置，以将vtol支架28的第二协作稳定元件69放置在用于接合位于垂直定向支承 元件91的第二端91b的适当位置。图10a还示出了与靠近四个垂直定向支承元件第 二端91b的四个垂直定向支承元件91接合的周向框架支承件93a，并且还示出了与 靠近四个垂直定向支承元件第一端91a的四个垂直定向支承元件91接合的周向框架 支承件93b。
215.图10b示出了与(图10a中所示的)vtol降落装置100a类似的降落装置100b， 其中装置90b示出了附加周向框架支承件93c，该附加周向框架支承件93c大致位于 周向框架支承件93a与周向框架支承件93b之间的中间，并且装置100b至少是出于 暗示在目前考虑的
装置中可以包括和存在任何数量的周向框架支承件的目的而示出 的。而图10b未示出与周向框架支承件93a、93b、93c和垂直定向支承元件91接触 的另外的加强件，考虑装置100a、100b包括图9a至图9c所示类型的附加支承件。 图10b中以“虚线”所示的vtol表示处于降落过程中的vtol，并且以实线示出 并绘制了位于地面16上的已经完成降落的vtol。
216.图10c是图10b所示的vtol起降稳定装置100b的俯视图，具有图10b中所 示的编号特征。根据本发明的方面，图10a至图10c中所示的装置100a、100b可以 通过增加vtol在起飞和降落期间的稳定性，并通过显著改善和/或消散地面效应湍 流、因地面效应引起的vtol湍流旋转来促进vtol的降落和起飞，并且这种该装 置促进由地面效应引起的再循环涡流的消散，其中湍流能量和效应从vtol转移到 图10a至图10c所示类型的装置。虽然图10a至图10c示出了四个垂直定向支承元 件，本发明的方面考虑包括除了四个之外的选定数量的垂直定向支承元件。
217.在本发明的其他方面中，采用当前公开的vtol起降稳定装置的方法、系统和 装置可以包括平台以进一步增强赋予参与降落或起飞操作的vtol的稳定性。根据 本发明的方面，平台可以包括由可以是刚性或拉紧材料的材料制成的格栅，所述材料 包括可以是刚性网状物材料并具有平均网规的网状物材料，使得格栅包括被选择成足 够坚固以支承与格栅接触并由格栅支承的vtol重量的网状物材料。
218.图11a示出了已完成到装置110上的降落操作的vtol 40，其中vtol处在平 台112上的适当位置。根据本发明的方面，平台112由刚性和/或拉紧材料制成。根 据另一方面，平台被构造成形成适于支承vtol 40重量的平台，其中刚性材料被构 造成网格或网状物，使得来自vtol 40的气流至少在降落期间以基本上没有从平台 引向vtol 40的地面效应的速率和程度穿过平台，并且至少在降落期间，平台不会 以其他方式对装置112提供的vtol稳定性产生负面影响。本发明的方面考虑了可以 由金属、塑料、树脂基复合材料、陶瓷、布及其组合制成的平台112。平台可以由导 电材料制成，或者可以被涂敷或浸渍有导电材料或导电材料涂层等。
219.如图11a所示，vtol 40包括多个vtol支架28(在图11a中示出为四个vtol 支架28)，并且第二协作稳定元件29、69靠近垂直定向支承元件91的第二端91b的 终端定位。如图11a进一步所示，与四个vtol支架28相关联的四个第二协作稳定 元件69已接合与四个垂直定向支承元件91连通的四个第一协作稳定元件92。图11a 还示出了与四个垂直定向支承元件91接合的周向框架支承件93b，所述垂直定向支 承元件91靠近四个垂直定向支承元件第一端91a并且还靠近地面16。注意，周向框 架支承件93b被示出为圆形，但是任何保持垂直起降稳定装置的形式和/或形状的框 架支承的形状都是可接受的。
220.图11b是图11a所示的vtol起降稳定装置110的俯视图，其中编号特征也如 图11a所示并如本文所述。根据本发明的方面，图11a、图11b中所示的装置110 可以通过增加vtol在起飞和降落期间的稳定性，并通过显著改善和/或消散地面效 应湍流、因地面效应引起的vtol湍流旋转来促进vtol的降落和起飞，并且这种 该装置促进由地面效应引起的再循环涡流的消散，其中湍流能量和效应从vtol转 移到图11a、图11b所示类型的装置。虽然图11a、图11b示出了四个垂直定向支 承元件，本发明的方面考虑包括除了四个之外的选定数量的垂直定向支承元件。
221.根据其他本发明的其他方面，图12a、图12b和图12c示出了vtol起降稳定 装置120
的另选布置结构，其允许在垂直定向支承元件第一端上不存在第一协作稳定 元件，并且进一步允许辅助和促进不包括从vtol延伸的支架(例如，支架从旋翼 防护装置延伸)的vtol的起飞和降落。
222.图12a示出停置在装置120上的vtol 124，vtol 124包括类似于图11a至图 11b中所示以及本文所述的元件，其中除了装置120包括平台112之外，平台112可 以是网格/网状物平台，平台112还包括与平台112连通的至少一个保持器122，其中 保持器122被构造成在vtol降落、停置和/或起飞操作期间可释放地接合vtol结 构(例如，vtol降落支柱、降落滑架、起落架)。图12a还示出了与平台112接触 的vtol。图12a还示出了具有垂直定向支承元件第二端91b的垂直定向支承元件 91，该垂直定向支承元件第二端91b可以与平台的上表面基本齐平并且可以不延伸超 出平台的上表面。此外，图12a示出了以下vtol 124，该vtol 124不包括从任何 旋翼防护装置延伸并且以其他方式构造成接合装置120的任何结构的支架。
223.图12b是图12a中所示装置120的顶视图，其中vtol 124(还在图12c中以 侧视图中示出)靠近平台112定位，平台112包括保持器122，保持器122被构造成 接合vtol 120的降落滑架128。虽然在图12b中未示出，在该另选方面，保持器还 可以或另选地从vtol结构(例如，降落滑架等)延伸并且被构造成牢固地和可释 放地接合平台112的网状物网格。此外，为一个或更多个保持器122赋予一定程度运 动的马达、致动器、电子装置、信号发送器和接收器、机械机构等可以与装置120 相关联和/或连通，并且如果一个或更多个保持器(未示出)与vtol成一体，则马 达、致动器、电子装置、信号发送器和接收器、机械机构等可以位于vtol上以控 制保持器的运动，所述运动包括被构造成可释放地接合vtol上的这种保持器与图 12a、图12b中所示类型的平台的运动。
224.图12c是图12a所示装置120的侧视图，其中vtol 124(还以侧视图示出)靠 近平台112定位，平台112包括保持器122，保持器122被构造成接合vtol 124的 降落滑架128。虽然在图12c中未示出，在该另选方面，保持器还可以或另选地从 vtol结构(例如，降落滑架等)延伸并且被构造成牢固地和可释放地接合平台112 的网状物网格。此外，为一个或更多个保持器122赋予一定程度运动的马达、致动器、 电子装置、信号发送器和接收器、机械机构等可以与装置120相关联和/或连通，并 且如果一个或更多个保持器(未示出)与vtol成一体，则马达、致动器、电子装 置、信号发送器和接收器、机械机构等可以位于vtol上以控制保持器的运动，所 述运动包括被构造成可释放地接合vtol上的这种保持器与图12a、图12b和图12c 中所示类型的平台的运动。
225.根据本发明的其他方面，图11a、图11b和/或图12a、图12b和图12c所示类 型的平台还可以包括机械机构以致动本文所述类型的平台的运动。如图13所示， vtol起降稳定装置130可以组合至少在图11a至图11b、图12a、图12b、图12c 中所示的装置的各方面，并且还可以包括以下平台，该平台被构造成沿本文所述的所 公开的vtol起降稳定装置的垂直定向支承元件的长度纵向移动或转移通过各种选 定的垂直位置和定位。如图13所示，包括在第二协作稳定元件69中终止的vtol 支架28的vtol 40被示出在起飞操作之前或被示出在降落操作完成时，使得vtol 的第二协作稳定元件69中的每一个都与垂直定向支承元件91接合。vtol 40被示出 为停置在平台112上，其中通过将能量和力从例如地面效应(至少部分地)转移到稳 定装置130而显著改善或基本消散vtol上的(由vtol旋翼在起飞和/或降落
期间 生成的)失稳地面效应。
226.根据一个示例性起飞操作，根据本发明的方面，来自动力源132的动力(例如， 电力)可以被打开并被引导至驱动机构134，其中驱动机构134可以(如图13所示) 位于与平台112直接连通或以其他方式成一体。根据本发明的其他方面，至少部分驱 动机构可以远离被定位成与平台112连通的驱动元件定位，但与所述驱动元件连通。 当驱动机构被激活时，平台112可以移动(例如，降低、升高等)到期望高度(包括 地平面)。驱动机构可以远离平台112定位但与平台112连通，其中驱动机构被构造 成使平台112沿装置130的长度上升或下降以改变选定高度。vtol 40可以被定位在 平台112上，其中vtol支架28上的第二协作稳定元件69接合垂直定向支承元件 91(例如，每个第二协作稳定元件69接合一个垂直定向支承元件91)。如果期望从 地平面以外的高度起飞，则平台可以被引导到沿着装置130的长度的选定高度，该选 定高度直到并包括这样的高度，即，该高度使得平台接近装置的最大高度，其中平台 被驱动到接近垂直定向支承元件第二端91b占据的高度。然后可以激活vtol以进 行起飞，其中vtol起飞稳定性显著增强，因为不期望的起飞地面效应被显著改善 和/或显著消散。
227.根据示例性vtol降落协议，并且根据本发明的方面，当vtol被引导至装置 130时，来自动力源132的动力(例如，电力)可以被打开并引导至驱动机构134， 以将平台112提升到装置130内的选定高度，以按稳定降落的方式容纳降落vtol， 并具有改善或消散的地面效应。以与本文所述的降落协议类似的方式，引导vtol 以将vtol支架28上的第二协作稳定元件69与第一协作稳定元件92对齐，该第一 协作稳定元件92被定位成与装置130的垂直定向支承元件91成一体或靠近垂直定向 支承元件91。当受控且稳定的降落完成后，vtol 40将安全地停置在平台112上， 此时，在降落协议中，平台112中的驱动机构134可以手动或自动启动，以使平台从 例如选定的平台降落高度下降选定的平台112的高度(该高度可以包括例如地平面)。
228.根据另外的方面，本文公开的本装置还可以包括引导件，该引导件可以附接到本 装置的垂直定向支承元件的第二端91b、与垂直定向支承元件的第二端91b连通或以 其他方式定位在垂直定向支承元件的第二端91b附近。图14a、图14b、图14c、图 15a、图15b、图16a、图16b示出了根据本发明的方面的引导件的示例性变型，其 可以被构造成进一步稳定vtol起飞和降落并且并入本文公开的装置、系统和方法 中。引导件可以并入当前公开的任何vtol起降稳定装置、系统和方法中。
229.如图14a所示，vtol起降稳定装置140包括在本装置中呈现的许多特征，包 括例如图10a中所示的装置100a。如图14a所示，引导件142在装置140的“顶部”， 其中引导件第一端142a接触或以其他方式靠近垂直定向支承元件第二端141c定位， 并且引导件第一端142a具有引导件第一端直径(d1)(参见图14c)，引导件第一端 直径(d1)可以基本上等于周向框架支承件93a的直径。引导件142还包括具有引导 件第二端直径(d2)的引导件第二端142b(参见图14c)，其中引导件第二端直径(d2) 大于引导件第一端直径(d1)。参见图14c中引导件140的侧视图，示出了引导件第 二端直径(d2)大于引导件第一端直径(d1)。
230.图14b是vtol起降稳定装置140的俯视图，示出了引导件第一端142a和引导 件第二端142b，其中vtol 20被“嵌套”在引导件140内，并且vtol 20参与降落 或起飞协议。图14a和图14b中所示的组件被标记为用于图10a中的装置100a，但14a至图14c中示出的引导
件142被理解为适用于本文公开的许多装置。当vtol 起降稳定装置包括周向框架支承件，例如，基本上为圆形的周向框架支承件93a时， 如图14a所示的引导件142可以包括引导件第一端142a和引导件第二端142b，它们 在几何形状上也基本上是圆形的。在这方面，并且如图14a至图14c所示，引导件 可以具有截头圆锥形的整体几何形状。根据另外的方面，引导件几何形状可以“匹配
”ꢀ
vtol起降稳定装置的邻近引导件第一端142a定位的开口附近的几何形状。如图 14a、图14b、图14c所示，引导件142的大体几何形状是圆形的，并且装置140的 大体几何形状是管状的并且横截面也是大体圆形的。引导件142的引导件内表面142c 可以结合凸起元件或浮雕元件，所示凸起元件或浮雕元件被用作如图14a、图14b、 图14c种所示的“凹槽”或引导件内表面通道142d(例如，被构造成形成定向轨道 等的引导件内表面通道)，其中引导件被示出为圆锥形和“漏斗状”形状。
231.引导件内表面通道142d可以与第一协作稳定元件连通并且大体上与第一协作稳 定元件对齐，并且凹槽可以通过将至少一个vtol第二协作稳定元件从引导件内表 面通道142d馈送到与vtol起降稳定装置的垂直定向支承元件连通的第一协作稳定 元件来促进将vtol从引导件内的位置引导至第一协作稳定元件。
232.如图14a、图14b、图14c所示，第一协作稳定元件可以包括凹槽或凸起特征， 其被构造成在引导件内表面中形成“定向轨道”或“定向通道”，使得定向轨道的尺 寸可以被设计成适应支架的第二协作稳定元件的尺寸。随着vtol支架的第二协作 稳定元件接合或以其他方式接触引导件内表面中的定向轨道，第二协作稳定元件(以 及附接到第二协作稳定元件的vtol)从引导件被引导向下进入包括轨道或通道的第 一协作稳定元件。
233.根据本发明的方面，当本装置采用图14a、图14b、图14c中所示类型的引导件 时，则更有利于针对vtol提供的降落协议。在使用vtol起降稳定装置140的示 例性降落协议中，vtol 20可以接近靠近引导件142顶部的区域，并且vtol可以 进一步在飞行中基本居中以悬停在引导件上方。随着vtol下降到引导件中时，在 vtol支架28的外部终端处的第二协作稳定元件29可以与凹槽相关联并以其他方式 至少部分插入凹槽中，这些凹槽被构造成形成定向轨道或定向通道，该定向通道或定 向通道“馈入”沿着引导件142的内表面的内部轨道。由凹槽形成的引导件内表面通 道142d可以沿着引导件142的引导件内表面142c定向，其中引导件内表面通道142d 用作定向轨道，该定向轨道与垂直定向支承元件141上的垂直定向支承元件通道141c 连通、与该垂直定向支承元件通道141c基本对齐、或者以其他方式馈入到该垂直定 向支承元件通道141c中。一旦vtol的第二协作稳定元件29被插入第一协作稳定元 件中或以其他方式与第一协作稳定元件定向，vtol就可以下降到地平面，其中原本 会发生的干扰地面效应被显著改善或基本消散，因为湍流地面效应力从降落vtol 转移到了装置140。
234.此外，vtol起降稳定装置的外部几何形状和/或内部几何形状不必是大致圆形、 大致管状、大致圆柱形等，只要vtol起降稳定装置的内部纵向尺寸可以在尺寸上 适应vtol的外部尺寸，该vtol的外部尺寸被设计用于从特定vtol起降稳定装 置起飞或降落到特定vtol起降装置中。
235.虽然图15a、图15b、图16a、图16b描绘了根据本发明的方面的考虑的vtol 起降稳定装置的进一步示例性和非穷举构造，装置纵向“主体”或“滑槽”的整体几 何形状(例如，大致矩形或“方形”)”被示出为与引导件的几何形状相匹配，并且应 当理解，根据未示出的
本发明的方面，引导件几何形状可以不同于装置主体或“滑槽
”ꢀ
几何形状，只要vtol起降稳定装置的内部纵向尺寸装置可以在尺寸上适应vtol 的外部尺寸，该vtol的外部尺寸被设计用于从特定vtol起降稳定装置起飞或降 落到特定vtol起降稳定装置中。
236.根据本发明的其他方面，图15a和图15b示出了vtol起降稳定装置150，vtol 起降稳定装置150包括可以在装置150“顶部”的引导件152，其中引导件第一端152a 接触或以其他方式定位在垂直定向支承元件第二端151b附近，并且引导件第一端 152a具有可以基本上等于周向框架支承件的直径的引导件第一端宽度(w1)。引导件 152还包括具有引导件第二端宽度(w2)的引导件第二端152b，其中引导件第二端 宽度(w2)大于引导件第一端宽度(w1)。
237.引导件152的引导件内表面152c可以结合凸起元件或浮雕元件，该凸起元件或 浮雕元件用作如图15a、图15b所示的“凹槽”或引导件内表面通道152d。引导件 内表面通道152d可以由凹槽、凹部、凸起的浮雕区域等形成，这些凹槽、凹部、凸 起的浮雕区域等可以沿着引导件152的引导件内表面152c定向，其中引导件内表面 通道152d与垂直定向支承元件151上的垂直定向支承元件通道151c连通、与该垂直 定向支承元件通道151c基本对齐、并且以其他方式馈入该垂直定向支承元件通道151c。
238.图15b是vtol起降稳定装置150的俯视图，其示出了引导件第一端152a和引 导件第二端152b，其中vtol 20被“嵌套”在引导件150内，并且vtol 20参与降 落或起飞协议。图15a、图15b中所示的引导件152被理解为适用于本文公开的许 多装置。
239.根据本发明的其他方面，图16a和图16b示出了vtol起降稳定装置160，其 包括可以在装置160“顶部”的引导件162，其中引导件第一端162a接触或以其他方 式靠近垂直定向支承元件第二端161b定位，并且引导件第一端162a具有引导件第一 端尺寸，该引导件第一端尺寸可以基本上等于由多个垂直定向支承元件第二端161b 的位置共同形成的几何形状，使得引导件第一端162a由垂直定向支承件支承元件第 二端161b支承。引导件162还包括具有引导件第二端宽度的引导件第二端162b，其 中引导件第二端宽度大于引导件第一端宽度，以及引导件内表面162c。
240.图16b是如图16a所示的vtol起降稳定装置160的俯视图，并示出了引导件 第一端162a和引导件第二端162b，其中vtol 20被“嵌套”在引导件160内，其中 vtol 20参与降落或起飞协议。图16a、图16b中所示的引导件162被理解为适用 于本文公开的许多装置。
241.图16a、图16b还将引导件162示出为包括可以是刚性或拉紧网状物材料的引 导件网状物材料164。可以按照以下方式选择引导件网状物材料，即，使得至少在 vtol起飞和降落期间，随着vtol进入网状物引导件，来自vtol旋翼的气流以 基本上没有从引导件表面朝向vtol 40引导回的地面效应的速率和程度穿过引导件 网状物，并且至少在vtol起飞和降落期间，引导件不会以其他方式对由引导件162 提供的vtol 20的稳定性产生负面影响。根据另外的方面，高度穿孔材料可以用作 引导件162的材料。
242.本发明的方面考虑了可以由金属、塑料、树脂基复合材料、陶瓷、布及其组合制 成的引导件142、152、162。引导件可以由导电材料制成，也可以涂敷或浸渍导电材 料或导电材料涂层等。
243.根据本发明的方面，vtol起降稳定装置、系统和方法还可以促进vtol起飞和 降落的方面，包括起飞和降落时的节能和稳定，以及起飞和降落时的降噪。根据本发 明的其他
方面，封闭式装置可以包括至少一个外壳，该至少一个外壳围绕或可以基本 上围绕和以其他方式封闭垂直定向支承元件和框架支承件，该框架支承件可以是周向 框架支承件，并且可以与垂直定向支承元件一起形成装置框架。
244.例如，本发明的方面还考虑了用于垂直起降载具(vtol)的装置、系统和方法， 这些装置、系统和方法包括封闭或基本上封闭的装置(在本文中统称为“封闭式装 置”)，此类载具可以从这些封闭式装置起飞并且此类载具可以降落到这些封闭式装置 中，这些装置可以显著改善或基本消散对载具的地面效应，同时提高vtol在起飞 和降落期间的稳定性，并且同时在起飞和降落期间节能并降低操作分贝水平。根据本 发明的方面，封闭式装置可以包括如本文所指定的固定装置和组件，这种封闭式装置 附加地包括可以打开和闭合的至少一个可移动板(例如，其可以从打开位置移动到闭 合位置以及从闭合位置至打开位置，包括部分打开位置和部分闭合位置等)。根据本 发明的方面，在可移动门处于打开位置的封闭式装置中，可以将垂直起降载具容纳到 封闭式装置中，该封闭式装置还可以包括本文所述的引导件和升降机型平台。关于壳 体，本文使用的术语“板”和“门”是等效且可互换的术语。此外，术语“可移动壳 体板”和“可移动板”对于本技术的目的而言是等同术语。
245.首先着眼于在当前公开的封闭式vtol起降稳定装置中的vtol降落操作，至 少一个可移动板可以手动或自动方式直接或远程移动(例如，从闭合位置移动到打开 位置)。在下降期间，vtol被定位在本装置上方并下降到本装置中，包括可包括引 导件的装置。如图17a和图17b所示，至少在图2中所示类型的vtol 20已经下降 到封闭式vtol起降稳定装置170中。
246.封闭式vtol起降稳定装置170在框架和结构上类似于图14a、图14b中(作 为vtol起降稳定装置140)示出的装置，在封闭式vtol起降稳定装置170中显著 增加了壳体174，壳体174基本上围绕或以其他方式封闭vtol起降稳定装置170， 以(例如，在壳体基本上是圆柱形时)形成管状体区域。
247.如图17a和图17b所示，封闭式vtol起降稳定装置170包括至少一个(图17a、 图17b中所示为多个(四(4)个))垂直定向支承元件171，该支承元件171还包括 垂直定向支承元件第一端171a、垂直定向支承元件第二端171b和垂直定向支承元件 通道171c。
248.封闭式vtol起降稳定装置170还包括与垂直定向支承元件171连通的周向框 架支承件173a、173b。图17a、图17b还示出了引导件172(在图14a中示为142)， 其可以包括引导件内表面172c和引导件内表面通道172d，并且还包括在几何上也基 本上是圆形的引导件第一端172a和引导件第二端172b。图17a和图17b示出的封闭 式vtol起降稳定装置170还包括外部外壳，该外部外壳被构造成形成围绕封闭式 vtol起降稳定装置170的主体以及多个壳体门176的壳体174。图17a示出了处于 闭合位置的四(4)个壳体门176(本文中等效地称为“可移动版”)，而图17b示出 了处于打开位置的四(4)个壳体门176。
249.图17a示出了处于降落下降状态的vtol 20，其中vtol已经将四个vtol支 架28(每个一个)上的四个第二协作(凸形)元件29中的每一个定向到垂直定向支 承元件通道171c中，并且当vtol在vtol起降稳定装置170内下降时，vtol 20 处于在封闭式vtol起降稳定装置170内显著增强的稳定下降状态。随着来自vtol 旋翼的地面效应在vtol起降稳定装置170内生成一定程度的空气湍流，并且随着 vtol 20下降到靠近地面16的点时，靠近地面16一段距离内的地面效应湍流区域的 影响会影响稳定的vtol 20和vtol起降稳定装置170。
根据本发明的方面，封闭 式vtol起降稳定装置170内的这种地面效应湍流可以被控制并且通过封闭式vtol 起降稳定装置170触发壳体门176的打开以消散地面效应湍流而显著减轻。
250.如图17b所示，壳体门176现在处于打开位置，并且由vtol 20的旋翼生成的 地面效应湍流至少通过打开的壳体门176(如箭头所示)而消散，并且与所生成的地 面效应湍流相称的力随着力(包括地面效应力)经由打开的壳体门176从封闭式vtol 起降稳定装置170清除而显著降低。
251.图17b示出了控制箱177，控制箱177表示用于调节壳体门176的位置的电气和 机械组件，其中至少一个控制箱177包括压力检测器177a或以其他方式与压力检测 器177a连通，该压力检测器177a被配置为感测vtol起降稳定装置170内的区域处 的压力。如图17c所示的框图中更详细地示出的，控制箱177可以包括控制器177b、 电源177c、与至少一个壳体门连通的致动器177d，致动器177d被配置为接收来自控 制器177b和/或压力检测器177a的信号，并且致动器177d被配置为根据命令实现壳 体门的移动。
252.图18a和图18b示出了vtol起降稳定装置180的另选布置结构，其与vtol 起降稳定装置170的不同之处在于垂直定向支承元件181中的每一个垂直定向支承元 件包括被定位成邻近垂直定向支承元件第二端181b或位于垂直定向支承元件第二端181b顶部的多个单独引导件182。在这方面，在下降期间并且随着vtol 20接近 vtol起降稳定装置180，vtol 20将位于vtol支架28上的第二协作稳定元件29 靠近单独引导件182对齐，并且第二协作稳定元件29接合单独引导件182，单独引 导件182包括单独引导件槽182a，该单独引导件槽182a在结构上被配置成被馈送入 槽中，该槽位于与在垂直定向支承元件第二端181b处的与单独引导件182相关联的 垂直定向支承元件181处。壳体184被示出为围绕vtol起降稳定装置180的主体。
253.图18b示出了图18a所示的vtol起降稳定装置180，其中vtol 20下降到 vtol起降稳定装置180的主体中。图18c示出了容纳vtol支架28的第二协作稳 定元件29的单独引导件182的放大代表性俯视图，图18c示出了接收vtol支架28 的第二协作稳定元件29。图18c还示出了与引导件182和壳体184连通的垂直定向 支承元件181。
254.图19和图20示出了vtol起降稳定装置的另选现有方面和另选配置，vtol 起降稳定装置包括附加和/或另选压力释放元件，这些压力释放元件可以根据本发明 的方面辅助减轻地面效应空气湍流并以其他方式在vtol降落期间消散vtol起降 稳定装置内增加的压力。
255.如图19所示，封闭式vtol起降稳定装置190包括如图17a所示的封闭式vtol 起降稳定装置170的许多组件，其中添加了外部屏蔽件195，外部屏蔽件195位于壳 体外部并且可以从外部屏蔽第一端195a(例如，靠近地面16)延伸到外部屏蔽第二 端195b。随着vtol在vtol起降稳定装置190内下降(例如，在降落期间)或上 升(例如，在起飞期间)，地面效应空气湍流被允许经由壳体194界定的壳体开口196 从vtol起降稳定装置壳体194中传出或以其他方式从vtol起降稳定装置壳体194 引导。作为如图17a和图17b中所示的侧向开口的壳体开口176的另选方案，在图 19中，壳体开口196可以在顶部向外打开，同时在底部铰接以与外部屏蔽件195的 形状相适应。然后，从壳体开口196逸出的更高(高于环境)压力的地面效应湍流空 气可以抵靠外部屏蔽件内表面195c来引导，并逸出到如图19中箭头所示的更
内部内容积215中的壁和壳体外壁214d进行各种处理来获得声音反射或扩散。此外， 壳体内部容积215可以由单个板或多个材料板或连续或离散材料制成，并且以其他方 式结合或填充有单个板或多个材料板或连续或离散材料。具有吸音能力的此类材料的 示例包括蜂窝材料、声学泡沫、相位消散材料、主动和被动噪声消散板、隔音瓦、其 他隔音材料和/或技术、以及它们的组合等。根据本发明的方面，包含壳体内部容积 215的壳体214可以将由vtol起飞和/或降落产生的声音的分贝级别从例如相对“安 静”无人机等约68db(在1米处)的未衰减级别降低到飞行车等约为120db或更高 (在1米处)。根据本发明的方面，这些vtol噪音水平可以根据材料密度、能量吸 收特性和材料在壳体内壁214c与壳体外壁214d之间的距离基于墙壁与内部内容积 215中使用的材料而以不同的分贝量衰减。根据本发明的方面，基于选择的设计获得 各种选择的降噪量。
263.根据本发明的方面，vtol起降稳定装置的尺寸可以相对于宽度和高度来设计， 以考虑通过结合具有内部容积215的壳体内壁而提供的装置在地平面的降噪。也就是 说，通过选择和结合用于壳体内部容积215的吸音材料、连同所选择的内部内壁尺寸、 以及例如vtol起降稳定装置的高度可以将地平面处的可接受降噪水平选择成符合 例如当地的噪音条例、安全条例等。
264.图23示出了封闭式vtol起降稳定装置20(如图21和图22所示)，其中可选 的拉线218附接到封闭式vtol起降稳定装置210并锚固到例如地面16中。在本发 明的目的中，术语“拉线”包括任何张紧缆索或绳索，其被选择以增加根据本发明方 面的独立式vtol起降稳定装置的稳定性。
265.根据另外的方面，本文公开的vtol起降稳定装置可以附接到住宅结构或可以 靠近住宅结构定位。示例性住宅结构240在图24中示出，其具有被定位在附近的封 闭式vtol起降载具装置244。如本文所考虑的，vtol的尺寸可以被设计成运输和 运送货物(例如，用于运送的包裹等)。所考虑的vtol的尺寸也可以被设计为运送 乘客，例如，在vtol是飞行器的情况下(包括针对陆地和空中使用而设计的载具 (例如，飞行车等))，以及在vtol具有“混合”或多功能陆地、水上和空中模式 的情况下。在这方面，封闭式vtol起降稳定装置244可以用作例如“车库”，该“车 库”可以与住宅相关联并位于住宅附近(包括与住宅成为一体)，例如，处于这种“车 库”配置中的vtol起降稳定装置244有利地促进例如飞行车vtol的起飞和降落。
266.图25a、图25b、图26a、图26b、图27a和图27b还示出了用于与住宅相关 联的封闭式vtol起降稳定装置的各种配置，重点针对顶部的功能元件，该顶部被 可移动地配置为例如保护封闭式vtol装置，以及vtol(例如，“停放”的vtol 等)以各种方式从元件中“打开”，并根据需要适应vtol从现有封闭式vtol起降 稳定装置中起飞和降落。
267.如图25a所示，封闭式vtol起降稳定装置254处于可以是靠近住宅240定位 的“车库”的配置，封闭式vtol起降稳定装置254包括靠近地平面的vtol起降 稳定装置第一端254a，以及位于距第一端254a选定距离处的vtol起降稳定装置第 二端254b，vtol起降稳定装置第一端254a与第二端254b之间的距离表示为约等于 封闭式vtol起降稳定装置254的总高度的距离。图25a还示出了处于闭合状态的 顶部位置的顶部256a，其可以移动到打开顶部位置(在图25a中以虚线示出，箭头 指示闭合位置与打开位置之间的移动)。当顶部256a处于打开位置时，封闭式vtol 起降稳定装置254的内部被暴露。
268.如图25a所示，顶部256a的尺寸可以被设计成平的，并且顶部可以经由例如绕 顶部机构255a枢转而在打开位置与闭合位置之间移动，顶部机构255a可以是例如电 铰链等。顶部256a可以接合或以其他方式与机械致动器和电源连通，该机械致动器 与控制器连通，该电源可以被包含在例如控制箱257内。控制箱257还可以包括用于 接收远程信号的接收器，该信号从接收器被发送至控制器，控制器与致动器连通，致 动器还与顶部机构连通。例如，在接收到信号(例如，从接近的vtol发送的信号， 或来自住宅的信号，或来自封闭式vtol起降稳定装置内等待起飞的vtol的信号 等)时，在控制箱257中的接收器(例如，可以与控制器集成或与控制箱257中的控 制器连通的接收器)可以向控制器发送信号，并且控制器可以向致动器发送信号以将 顶部256a从打开位置移动到闭合位置或从闭合位置移动到打开位置。图25a还示出 了被定位在封闭式vtol起降稳定装置内的地平面的vtol 252，其中该vtol未按 比例绘制，并且vtol是载货或载人vtol。
269.图25b示出了图25a所示的封闭式vtol起降稳定装置的另选方面。图25b中 所示的顶部256b的尺寸被设计成斜顶部。图25b中所描绘和列举的方面的其余部分 如图25a所示。
270.图26a示出了图25a中所示的封闭式vtol起降稳定装置254的另选方面，图 26a中所示的顶部256c的尺寸被设计成平顶部，顶部机构255b与顶部256c连通， 并且顶部机构被配置为向顶部256c施加侧向力，以例如将顶部从闭合位置旋转或“滑 动”成打开的顶部256c(如图26a中的箭头所示)，当顶部256c处于打开位置时， 封闭式vtol起降稳定装置254的内部暴露。本文所公开的可与顶部256c连通的支 承机构与关于图25a和图25b所示的方面所公开的那些类似，可以理解的是，图26a 和图26b中所示的顶部机构255b被选择成传递例如在打开位置与闭合位置之间侧向 移动顶部256c和顶部256d所需的力，顶部机构255b包括例如必要的液压、气动、 伺服、活塞等。
271.图26b示出了图26a所示的封闭式vtol起降稳定装置的另选方面，图26b中 所示的顶部256d的尺寸被设计成斜顶部(类似于图25b中所示的顶部256b)，顶部 256d包括关于本文中的图26a所示和描述类型的顶部机构255b。图26a和图26b 还可以包括图25a、图25b所示的控制箱257，控制箱257被配置为包括机构和电子 装置以如本文所述进行操作。
272.图27a示出了vtol起降稳定装置254的另一个另选的本发明的方面，其具有 类似于图25a和图26a中所示的顶部(例如，具有平取向的顶部等)，图27a中示 出的顶部256e包括与顶部256e连通的顶部机构255c，并且顶部机构255c被配置为 向顶部256e传递力并且以其他方式结合导轨或轨道，以例如将顶部256e从闭合的顶 部位置移动到打开的顶部位置，当顶部256e处于打开位置时，封闭式vtol起降稳 定装置254的内部暴露在外。本文所公开的可与顶部256e连通的支承机构与关于图 25a和图26a所示的方面所公开的那些类似，可以理解的是，图27a和图27b中所 示的顶部机构255c被选择成传递例如沿例如导轨或轨道布置结构移动顶部256e、256f 以在打开位置与闭合位置之间移动顶部256e、256f所需的力，顶部机构255c包括例 如必要的液压、气动、伺服、活塞、引导件、轨道、滑轮、齿轮链等。
273.图27b示出了图27a中封闭式vtol起降稳定装置254的另选方面，图27b中 的顶部256f的尺寸被设计成与图25b、图26b中所示的斜顶部类型相似的顶部256f， 并且顶部机构255c包括本文关于图27a所示方面描述的元件。图27a和图27b还可 以包括图25a、图25b、图26a、图26b所示的控制箱257，该控制箱257被配置为 包括机构和电子装置以如本文所述进行操作。
274.根据本发明的方面，可以为如图所示的vtol起降稳定装置(包括封闭式vtol 起降稳定装置)提供动力以用于为vtol再充电的目的。也就是说，根据本发明的 方面，本发明的方法、系统和装置考虑本发明的vtol起降稳定装置与电力电源连 通，并被配置为接受或汲取来自电源的电流，然后将电流(例如，从装置内的本发明 的触点)引导到装置内的本发明的vtol(例如，已降落到装置中的vtol)。当本 发明的vtol起降稳定装置为vtol提供充电能力时，这些装置被称为包含电子充 电元件或者以其他方式用作电子充电元件。此外，本发明的各个方面考虑对以下两者 进行充电：1)本发明公开的包括稳定元件和稳定适配件(例如，侧向向外延伸的支 架，其包括可与稳定装置的特征接合的第二协作支架)的vtol；以及2)可能不包 括此类稳定元件但以其他方式被配置为从本发明公开的vtol起降稳定装置接收电 荷的vtol。
275.如图28所示，所示的vtol 270不同于本文所述的本发明vtol，因为vtol 270 不包括所示的支架和第二协作稳定元件(例如，在vtol 20、vtol40等中所示的)。 相反，vtol 280示出了一个示例，其中，与其他本发明方法、系统和装置相关联的 vtol不同的该vtol可以利用vtol起降稳定装置280自身的充电能力。如图28 进一步所示，vtol 270包括多个垂直定向导电支承元件272，其中多个垂直定向导 电支承元件272中的至少一个与旋翼防护装置275连通并从旋翼防护装置275在向下 方向上延伸，垂直定向导电支承件272端接在导电支承元件触点27中并以其他方式 包括导电支承元件触点27(在本文中等效地称为“载具电触点”)。
276.图28还示出了封闭式vtol起降稳定装置280，封闭式vtol起降稳定装置280 包括如图所示和描述的特征，包括壳体282，壳体282包括壳体第一端282a、壳体第 二端282b和壳体内表面282c。壳体282还可以包括周向框架支承件283a、283b，或 者壳体282可以包括一定的刚度，该刚度足以避免对周向框架支承件的需要。图28 还示出了引导件284，引导件284包括引导件第一端284a、引导件第二端284b，引 导件第一端与壳体第二端282b连通。引导件284还包括引导件内表面284c，并且引 导件284还可以包括引导件内表面通道284d，尽管引导件内表面通道284d在以下情 况下不被使用：由vtol 270所示类型的vtol不包括向外延伸(例如，从vtol 特征侧向延伸)的支架特征，其具有第二协作稳定元件以接合引导件表面通道284d。 然而，即使是vtol 270所示类型的vtol自身也可以利用封闭式vtol起降稳定 装置280的许多稳定优势，包括降噪、减少靠近非封闭降落区的地面效应影响区域等。
277.如图28所示，封闭式vtol起降稳定装置280还包括电子充电元件286，电子 充电元件286具有可包含电力充电触点的充电元件表面286a，电子充电元件286经 由变压器电缆287a与可选变压器287(若使用交流电源)连通，并且可选变压器287 经由电力电源电缆288a与电源288(交流或直流)连通。
278.如图28所示，随着vtol 270在封闭式vtol起降稳定装置280内完成降落操 纵，并且vtol 270停在电子充电元件286的充电元件表面286a上时，导电支承元 件274接触充电元件表面286a。根据本发明的方面，当电源288被配置为经由可选 变压器287(若使用交流电源)将电流从电源288输送到电子充电元件286时，充电 元件变为“带电”且可操作，并且被称为处于“充电/接通”模式，将电流从电源288 引导至可再充电的vtol电池供应(未示出)，以用于为vtol再充电的目的(例如， 用于将来的飞行)。
279.图29示出了与各个vtol一致的vtol 290，并以其他方式配备了(例如，如 本文所
公开的以及vtol 40所示类型的)vtol元件。vtol 290包括与多个旋翼组 件295连通的vtol载具主体293，每个旋翼组件包括旋翼防护装置295a(图29中 示出为四个旋翼组件，每个旋翼组件都具有旋翼防护装置)。所示的支架292与旋翼 防护装置295a连通，支架从旋翼防护装置295a侧向向外延伸，并端接在第二协作稳 定元件触点294(本文中将理解为一种类型的“载具电触点”)中。如果需要，vtol 290还可以包括多个垂直定向导电支承件272，其中多个垂直定向导电支承件272中 的至少一个与旋翼防护装置连通并从旋翼防护装置295a在向下方向上延伸(例如， 远离旋翼防护装置垂直地延伸，或从vtol的总侧向平面和旋翼的总平面垂直地延 伸等)，垂直定向导电支承件272端接在导电支承件触点274中并以其他方式包括导 电支承件触点274，该垂直定向导电支承件272也可以用作降落支承件，并且还可以 用作电触点的附加点。
280.如图29所示，封闭式vtol起降稳定装置280a还包括电子充电元件286，电子 充电元件286具有可包含电触点的充电元件表面286a，电子充电元件286经由变压 器电缆287a与可选变压器287(若使用交流电源)连通，并且可选变压器287经由 电力电源电缆288a与电源288(交流或直流)连通。
281.如图29所示，飞行中的vtol 290在降落操纵中下降并被定向为靠近vtol起 降稳定装置280a，vtol起降稳定装置280a包括vtol起降稳定装置280所述的特 征，vtol起降稳定装置280a还包括多个(例如，如图所示的两个)垂直定向导电 支承元件291，垂直定向导电支承元件291具有垂直定向导电支承元件第一端291a 和垂直定向导电支承元件第二端291b。随着vtol 290下降以接触接近vtol起降 稳定装置280a时，vtol 290可以接触引导件内表面284c，第二协作稳定杆元件触 点294接合引导件内表面通道284d(当触点294为“凹形构造”时，引导件内表面 通道284d可以是凸起的通道或其他凸起的特征)。随着vtol下降继续，vtol 290 进入壳体282，第二协作稳定杆元件触点294接合垂直定向导电支承元件291。
282.图29中的虚线所示的vtol 290在封闭式vtol起降稳定装置280a内继续降落 操纵，并停在电子充电元件286的充电元件表面286a上，导电支承元件274与充电 元件表面286a接触。根据本发明的方面，当电源288被配置为经由可选变压器287 (若使用交流电源)将电流从电源288输送到电子充电元件286时，充电元件变为“带 电”且可操作，并且被称为处于“充电/接通”模式，将电流从电源288引导至可再 充电的vtol电池供应(未示出)，以用于为vtol再充电的目的(例如，用于将来 的飞行)。
283.根据本发明的其他方面，在降落操纵期间，随着vtol 290接近或接触引导件内 表面284c，或接触并接合垂直定向导电支承元件291，充电/接通模式可以开始。在 这方面，为了缩短再充电过程或再充电周期的总持续时间，可以在vtol完成降落 操纵之前(例如，当vtol仍在降落过程中等)向vtol和vtol电池输送电荷。
284.此外，根据图29中所示的装置、系统和方法，vtol 290具有多个充电触点的点， 其包括导电支承元件274和第二协作稳定元件触点294。这两种类型的vtol触点都 被理解为与vtol内的导电特征和导电元件(例如，电力电路等)连通，所述导电 特征和导电元件与可再充电电池(例如，可再充电电池包、可再充电电池组等)连通， 使得例如提供的电流可经由多个vtol电触点从封闭式vtol起降稳定装置280a内 的充电元件(例如，触点、触点元件)进入可再充电vtol电池。
285.为清楚起见，容纳在封闭式vtol起降稳定装置280a内的充电元件至少包括垂 直定向导电支承元件291、电子充电元件286(包括充电元件表面286a)和引导件内 表面284c(包括引导件内表面通道284d)，根据本发明的方面，所有这些元件可以输 送电荷或电荷的选定部分(例如，在vtol电池电力充电周期期间)。
286.尽管图29中未示出，但关于封闭式vtol起降稳定装置280a的充电能力(例如， 输送电荷的能力)，本发明的方面可包括与壳体内表面282c连通的另外的电触点的存 在，或与电子充电元件286连通的另外的电触点。关于接收电荷的容量，vtol(包 括例如vtol 290所代表的类型)可以包括与vtol可再充电电池连通的另外的电触 点的存在，并且包括vtol上的导电表面，所述导电表面可以包括或被定向在vtol 降落滑轨、vtol主体或任何选定的vtol结构等上。
287.此外，当图28和图29中所示的装置示出了位于装置外部的可选变压器(若使用 交流电源)的使用时，用于改变电压和电流水平、冷凝电流、将电流从ac转换为 dc或反之亦然、来自电源的调节电流的组件等可以被集成到装置280、280a中，或 者可以以其它方式与装置280、280a成一体，或者甚至可以集成到vtol中(如果需 要)。此外，图28和图29中所示的“有线”电源288可以输送交流电(ac)或直流 电(dc)。如果交流电(ac)需要转换为直流电或反之亦然，则可以在电力电路(无 论是在装置280、280a中或在vtol 270、290上)中的任何点处提供这些转换。在 另选的方面中，还可以“无线地”进行再充电(例如，使用压电电子学、射频、光学 或任何其他无线功率传输充电机制等)。
288.图28和图29中所示的装置和vtol不是按比例绘制的，并且根据本发明的方 面，vtol的尺寸可以被设计成容纳包裹的运送和运输，和/或还可以将尺寸设计成 运输乘客，包括人类乘客。因此，关于有效地为vtol供电，本发明的方面考虑结 合可再充电电池和可再充电电池系统，所述可再充电电池和可再充电电池系统可基于 运输有效载荷重量所需的功率、操作范围、每次充电的飞行持续时间等来选择。
289.虽然vtol 290在构造上与此处公开的vtol 40类似，且“凹形”类型的第二 协作稳定元件位于支架的终止端处，但可以理解的是，vtol 290可以被构造为包括
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凸形”类型的第二协作稳定元件，如本文vtol 40所示。关于降落期间引导件内 表面通道的vtol支架接合，应理解，引导件内表面通道可包括凸起的构造，以促 进vtol 290中所示支架的凹形类型的第二协作稳定特征的接合。
290.虽然本发明的方面考虑并实现了vtol电池再充电场景、再充电协议和能力， 其通过几乎在vtol接触封闭式vtol起降稳定装置的那一刻开始再充电周期来节 省时间(例如，减少标准充电时间等)，本发明的方面还考虑在起飞期间保存vtol 电池电荷，使得在起飞期间，当功率消耗和功率需求达到飞行和初始“升力”(例如， 从地面上的静止状态实现空中状态等)时，充满电的vtol电池不主要负责供应所 需的起飞“功率”。
291.本发明的其他方面认识到、解决并克服了以前在货物和人员运输中广泛使用和采 用垂直起降载具所遇到的障碍(至少在实现有效范围所需的功率和每次充电运行时间 方面，以及例如在起飞时实现的显著能量消耗方面)。
292.也就是说，一旦vtol处于选定高度，在飞行持续时间内维持该高度所需的功 率显著小于起飞起始时vtol电源(例如电池、电池组、电池组等)以及vtol上 升至选定的操作高度时所消耗的能量。因此，达到选定的vtol高度会消耗vtol 电源。
293.根据本发明的其他方面，当vtol与所公开的垂直起降装置(包括封闭式垂直 起降装置)连通时，本文描述的装置、系统和方法还可以包括vtol的电力充电系 统。根据本发明的方面，vtol可以包含可以是可再充电电池的电池。本发明的各方 面考虑当vtol与本文公开的垂直起降装置的至少一个表面接触时，vtol电池的再 充电。
294.如图30所示，本发明的装置、系统和方法通过以电功率的形式提供补充功率， 并结合“起飞助推”来减少vtol电池的功率消耗(例如，功率需求)，所述“起飞 助推”是通过在起飞期间，在封闭式vtol起降稳定装置的壳体282内，对增加的 来自地面效应的压力形式的能量进行重定向而产生的。
295.如图30所示以及图31、图32和图33中进行的更全面解释(示出了vtol“起 飞进程”)，并且根据本发明的方面的vtol 290现在被示出为在封闭式vtol起降稳 定装置280a内处于起飞模式，封闭式vtol起降稳定装置280a包括如本文所阐述的 并参照图29所描述的元件，包括：存在电子充电元件286，电子充电元件286具有 可包含电触点的充电元件表面286a，电子充电元件286经由变压器电缆287a与可选 变压器287连通，可选变压器287经由电力电源电缆288a与电力电源288连通。根 据本发明的其他方面，封闭式vtol起降稳定装置280a可包括如本文所述的控制箱 177(参见图17b和图17c)，控制箱177包括与(图30中的)保持器289连通的致 动器和驱动机构，保持器被配置为在以下情况下从第一个vtol“保持”位置被驱动 至第二个“释放”位置：例如，当检测器(其可以是压力检测器，该压力检测器例如 可以驻留在控制箱177中)检测到封闭式vtol起降稳定装置280a内至少选定区域 内的压力水平，并且期望压力辅助vtol释放时。在另一方面，控制箱177可以被 远程定位，或者在保持器包括例如接收器的情况下可以被避免，该接收器可以接收来 自例如远程定位的发射器、无线设备等的信号，以便激活/释放保持器289以释放 vtol以便起飞。
296.如图30所示，vtol 290可以完成vtol电池充电方案，并示出在起飞模式下 旋翼是接合的，且封闭式vtol起降稳定装置280a内的电子充电元件被选择或保持 在“充电/接通”模式，经由本文所述的电触点将电流从电力电源288引导至可再充 电vtol电池供应(未示出)，以便在起飞模式期间向vtol电池输送电荷和向vtol 输送补充功率，以便在需要时，封闭式vtol起降稳定装置280a(而非vtol电池) 主要或单独负责为vtol起飞供电。在这方面，vtol能够在功率密集型(例如，功 率消耗)的vtol起飞模式期间至少上升到封闭式vtol起降稳定装置280a的高度， 而不会在起飞期间消耗或以其他方式减少vtol的电池电荷。
297.此外，图30示出了保持器289的存在(例如，在本文中等效地称为保持元件、 闩锁等)，其可在起始的起飞期间将vtol保持在封闭式vtol起降稳定装置280a 基部附近的适当位置，并且旋翼接合并在封闭式vtol起降稳定装置280a内产生压 力。一旦达到选定的压力(例如，压缩程度等)(并且例如已被诸如压力传感器等的 检测器检测到)，就可以从检测器向控制器发送信号，然后控制器向与保持器289连 通的驱动机构的致动器发送信号。然后，致动器可以将保持器289从与vtol 290(例 如接合的保持位置)的第一位置移动到第二位置(例如允许vtol从保持器上分离 的释放位置)，此时vtol 290在封闭式vtol起降稳定装置280a内开始上升(例如 起飞)。根据本发明的方面，在vtol起飞模式期间，有利地使用地面效应、湍流空 气旋转、再循环空气涡流等，以在vtol 290下方的封闭式vtol起降稳定装置280a 区域内产生压缩，从而通过有效地产生“助推的vtol发射”(例如，压力辅助vtol 起飞)来促进从封闭式vtol起降稳定装置280a的节电vtol起飞。
298.在没有根据本发明的方面提供的益处的情况下，在vtol起飞和降落阶段，vtol 在起飞和降落时可能会在vtol下方呈现不均匀、不平衡和/或失稳的压力剖面(统 称为“失稳压力剖面”)。这些失稳的压力剖面会影响vtol在接近地面、中等高度 和高达最大起飞高度的飞行。例如，在vtol从静止地面位置初始起飞时，随着驱 动旋翼以产生克服重力所需的升力时，并且随着vtol消耗能量以产生克服重力所 需的升力时，产生升力的压力也会低效地允许部分地面效应向上、向外和不均匀地辐 射，从而产生大量湍流。vtol起飞期间产生的向上压力剖面梯度导致向vtol提供 了不均匀程度的升力。在刚高于地平面处，在初始起飞(th1)时，不使用本发明的 装置、系统和方法，来自地面效应的向下气压被消散，由此产生的有效向上力最小， 从向上压力剖面可以看出，在远离vtol中心的一段距离处，向上压力的量减少， 导致在起飞期间vtol不稳定并且总能量损失(例如，一些能量“损失”至少是由 于在不断变化的力中达成vtol稳定性所消耗的能量等造成的)。
299.类似地，在“起飞中间高度”(th2)处的vtol起飞期间产生的向上压力剖面 梯度也会导致向vtol提供不均匀程度的升力，并且在vtol起飞(且不使用本发 明的装置、系统和方法)期间的高度th2处，来自地面效应的向下气压现在会大大消 散，使所得到的有效向上力最小化。
300.图31、图32、图33示出了在vtol起飞阶段期间出现的压力剖面(profile)， 这些压力剖面具有本发明装置、系统和方法以及根据本发明的方面所实现的益处。图 31示出了初始起飞，其中vtol 290在封闭式vtol起降稳定装置280a内达到等于 th1的初始起飞高度。图32示出了“中等高度”下的起飞，其中vtol 290在封闭 式vtol起降稳定装置280a内达到等于th2的中等高度。图33示出了“全起飞高 度”下起飞，其中vtol 290在封闭式vtol起降稳定装置280a内达到等于th3的 全高度。
301.如图31所示，在vtol 290从封闭式vtol起降稳定装置280a内的静止地平面 位置初始起飞时，随着驱动旋翼以产生克服重力所需的升力，并且随着vtol消耗 能量以产生克服重力所需的升力，所生成的(在封闭式vtol起降稳定装置280a内 的vtol下方的)压力产生了显著更有效的vtol升力。在vtol起飞期间产生的 向上压力剖面梯度作为一系列竖直箭头示出在图31中，其示出了向vtol提供的基 本均匀且强劲程度的升力。也就是说，在刚高于地平面处，在使用本发明的装置、系 统和方法的初始起飞(th1)时，来自地面效应的向下气压无法消散，由此所得到的 有效向上力被最大化，如箭头所示的基本一致的向上压力剖面所表示的那样。
302.如图32所示，在封闭式vtol起降稳定装置280a内，vtol 290在“起飞中间 高度”(th2)下起飞时产生的向上压力剖面梯度被示出为一系列竖直箭头，从而示 出了向vtol 290提供的基本均匀且强劲程度的升力，并且在封闭式vtol起降稳定 装置280a内的vtol在th2高度处的起飞期间，来自地面效应的向下气压仍然无法 消散，由此所得到的有效向上力被最大化，如箭头所示的基本一致的向上压力剖面所 表示的那样。
303.如图33所示，在vtol达到“全起飞高度”(th3)期间所产生的向上压力剖面 梯度被示出为一系列竖直箭头，从而示出了向vtol 290提供的基本均匀且强劲程度 的升力，并且在vtol起飞期间，th3高度仍然处于封闭式vtol起降稳定装置280a 内。此处，来自地面效应的向下气压被稍微更大程度地消散，由此所得到的有效向上 力被进一步最大化，如箭头所示的基本一致的向上压力剖面所表示的那样。
304.因此，本发明的方面有助于捕获和重新利用vtol起飞期间可能以其他方式损 失的地面效应力。此外，本发明的装置、系统和方法通过促进显著更高效和节能的 vtol起飞，在vtol起飞时节省大量vtol电池能量(至少在实现起飞到选定高 度所消耗的能量方面)。
305.根据本发明的方面，封闭式vtol起降稳定装置可以包括、展示并以其他方式 被构造为具有选定的外部(例如，外表)尺寸外观和内部尺寸外观。根据本发明的方 面，针对本发明的封闭式vtol起降稳定装置的外部尺寸外观的控制因素的示例性 列表可以涵盖以下因素，包括例如区域建筑规范、邻里美学、邻里的建筑融合(包括 与住所有关的建筑特征的融合)，封闭式vtol起降稳定装置的外部看起来像烟囱、 车库等。
306.根据本发明的方面，针对本发明的封闭式vtol起降稳定装置的内部尺寸配置 的控制因素的示例性列表可以涵盖以下因素，包括例如预期能够进入封闭式vtol 起降稳定装置的vtol尺寸、选择内部尺寸以使压力辅助起飞的加压最大化等。
307.根据本发明的其他方面，图34a、图34b、图35、图36、图37a至图37c、图 38a至图38c、图39a至图39c、图40a至图40c、图41a至图41b、图42a至图42b和图43a至图43b示出了封闭式vtol起降稳定装置的示例性尺寸配置，以简 化形式示出的封闭式vtol起降稳定装置着重于内部尺寸和外部尺寸的多功能性(例 如，包括“形状”和比较建筑融合等)，这些图中所示的装置被理解为包括其他图中 示出、但这些图中可能未具体示出的元件(例如，引导件、引导件通道、垂直定向支 承元件、包括框架支承件的框架部件、电子充电元件、电源、凸形或凹形第一稳定元 件等)。因此，在图34a、图34b、图35、图36、图37a至图37c、图38a至图38c、 图39a至图39c、图40a至图40c、图41a至图41b、图42a至图42b和图43a至 图43b中，所示的与封闭式vtol起降稳定装置相关联的vtol可能不会示出根据 本文所公开的方面的vtol的所有元件(例如，利用凸形或凹形第二协作稳定元件 向外延支架，等等)。
308.根据本发明的方面，所选择的封闭式vtol起降稳定装置可以是任何形状、配 置和尺寸，以适应所选择的vtol的尺寸、配置、空中剖面(aerial profile)等。所 选择的vtol被理解为可能包括长度大于、小于或等于vtol主体或有效载荷的螺 旋桨。此外，所选择的vtol可以包括单个的单旋翼或多旋翼平台，包括堆叠的旋 翼，vtol“平台”(在本文中等效地称为“vtol主体”)较小(例如，用于包裹运 送的无人机大小)或更大(例如，用于人员/乘客运输的载人或无人飞行器)。
309.图34a和图34b示出了本发明的其他方面的封闭式vtol起降稳定装置300， 该封闭式vtol起降稳定装置300包括沿封闭式vtol起降稳定装置300的长度采 用的基本上呈矩形(例如，方形、平面等)的内部和外部横截面配置，该封闭式vtol 起降稳定装置300还包括封闭式vtol起降稳定装置第一表面300a(在本文中等效 地称为封闭式vtol起降稳定装置“外表面”)，以及封闭式vtol起降稳定装置第 二表面300b(在本文中等效地称为封闭式vtol起降稳定装置“内”表面)。本发明 所示的vtol 302在封闭式vtol起降稳定装置300内。
310.图34b是封闭式vtol起降稳定装置300的俯视图，其示出了包含的示例性 vtol 302，该vtol 302包括(四个)“四旋翼”，该vtol的尺寸被设计成并且以 其他方式被构造成降落到封闭式vtol起降稳定装置300中并从封闭式vtol起降 稳定装置300起飞。
311.图35和图36例示了本发明的方面，其中封闭式vtol起降稳定装置可还包括 出于美观或其他目的围绕稳定装置的附加外套管或其他外壳结构(在本文中等效称为 外壳)。图35所示为封闭式vtol起降稳定装置310，其包括沿封闭式vtol起降稳 定装置310的长度
采用的基本上呈管状(例如，圆形)的内部和外部横截面配置，该 封闭式vtol起降稳定装置310包括封闭式vtol起降稳定装置第一表面310a(在 本文中等效地称为封闭式vtol起降稳定装置“外表面”)和封闭式vtol起降稳定 装置第二表面310b(在本文中等效地称为封闭式vtol起降稳定装置“内”表面)。 图35还示出了封闭式vtol起降稳定装置310，该封闭式vtol起降稳定装置310 包括围绕封闭式vtol起降稳定装置310的外壳312(其尺寸被设计成平面或“方形
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配置)，外壳312包括外壳第一(外)表面312a和外壳第二(内)表面312b。
312.图36是封闭式vtol起降稳定装置310的俯视图，其示出了包含的示例性vtol 302，该vtol 302包括(四个)“四旋翼”，该vtol的尺寸被设计成并且以其他方 式被构造成降落到封闭式vtol起降稳定装置310中并从封闭式vtol起降稳定装 置310起飞。
313.图37a至图37c、图38a至图38c、图39a至图39c和图40a至图40c是根据 本发明的方面的用于vtol的示例性和变化的vtol旋翼构造的俯视图。旋翼构造 包括存在的旋翼数量、旋翼相对于彼此的方向(例如，特定旋翼的顺时针或逆时针旋 转)等。根据本发明的方面，vtol旋翼构造可包括两个旋翼(“双旋翼”)、三个旋 翼(“三旋翼”)、四个旋翼(“四旋翼”)、五个旋翼(“五旋翼”)或更多数量的旋翼(“多 旋翼”)。此外，多个vtol旋翼构造还可以包括堆叠式旋翼构造，其中多个旋翼垂 直对齐定位，使得堆叠式旋翼构造中的各个旋翼绕同一点旋转。
314.此外，根据本发明的方面，封闭式vtol起降稳定装置(也称为“滑槽”)的纵 向主体可以沿着装置长度关于几何横截面而变化。图37a至图37c、图38a至图38c、 图39a至图39c和图40a至图40c示出了示例性的和变化的封闭式vtol起降稳定 装置几何构造，其中装置的几何形状造为圆形、矩形、三角形、五边形以及其他可能 的几何构造(例如，多边形等)，但未示出。
315.根据本发明的方面，图37a至图37c分别示出了双旋翼vtol 322、三旋翼vtol 324以及四旋翼vtol 326的示例性俯视图，该四旋翼vtol 326被容纳在封闭式 vtol起降稳定装置320内，封闭式vtol起降稳定装置320具有纵向圆柱形几何构 造，从而形成圆形横截面。根据本发明的方面，旋翼321上的箭头指示特定旋翼的操 作方向。然而，其他的方面包括其他操作方向和配置(未示出)。
316.根据本发明的其他方面，图38a至图38c分别示出了双旋翼vtol 322、三旋翼 vtol 324以及四旋翼vtol 326的示例性俯视图，该vtol 326被容纳在封闭式 vtol起降稳定装置330内，封闭式vtol起降稳定装置330具有纵向平面和四边矩 形几何构造，从而形成方形横截面。
317.根据本发明，图39a至图39c分别示出了双旋翼vtol 322、三旋翼vtol 324 以及四旋翼vtol 326的示例性俯视图，该vtol 326被容纳在封闭式vtol起降稳 定装置340内，封闭式vtol起降稳定装置340具有纵向平面和三边几何构造，从 而形成三角形横截面。
318.根据本发明，图40a至图40c分别示出了双旋翼vtol 322、三旋翼vtol 324 以及四旋翼vtol 326的示例性俯视图，该vtol 326被容纳在封闭式vtol起降稳 定装置350内，封闭式vtol起降稳定装置350具有纵向平面和五边几何形状，从 而形成五角形横截面。
319.根据本发明的方面，本发明的vtol起降稳定装置的开口端(在本文中等效地 称为vtol起降稳定装置第二端)的宽度或直径的尺寸被设计成接纳vtol(例如， 用于包裹运送的无人vtol和/或用于人员运输的有人vtol载具等)。如果vtol 正在运送包裹，则包裹的外
形或“占地面积”(可以是侧向或水平宽度或直径)可能 会超过vtol的“占地面积”。在这种情况下，为了实现包裹运送，本发明的vtol 起降稳定装置的开口端的宽度或直径将超过包裹或有效载荷的直径或宽度。此外，当 vtol“占地面积”是进入本发明的装置的限制因素时(例如，vtol“占地面积
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超过包裹“占地面积”等)，可以理解，本发明的vtol起降稳定装置的开口端的宽 度或直径将超过vtol的宽度或水平“占地面积”。
320.图41a(立体图)和图41b(俯视图)示出了经由vtol 326降落到本发明的 vtol起降稳定装置320中而运送到的方形包裹327，因为本发明的vtol起降稳定 装置320的开口端的直径超过包裹327的“占地面积”(例如vtol有效载荷等)且 也超过vtol 326的“占地面积”，所以装置320可具有圆柱形或管状构造。
321.图42a(立体图)和图42b(俯视图)示出了vtol 326降落到本发明的vtol 起降稳定装置320中，因为本发明的vtol起降稳定装置的开口端的直径超过vtol 326的“占地面积”，所以装置320可具有圆柱形或管状构造。
322.根据本发明的其他方面，所公开的vtol起降稳定装置的稳定方面可以通过减 少vtol起降稳定装置内相对于vtol起降稳定装置的尺寸的“死区”或未使用的 空间来进一步增强，所述尺寸是预计与vtol起降稳定装置一起使用的。也就是说， 虽然本发明的方面考虑了以下vtol起降稳定装置，该vtol起降稳定装置的尺寸 被设计成发射具有各种尺寸的vtol以及接纳具有各种尺寸的vtol的降落；但应 认识到，当vtol“占地面积”小时，vtol与vtol起降稳定装置内壁之间的空间 可能相当大(例如，vtol主体或vtol旋翼防护装置的边缘之间的空间例如是几英 寸、甚至一英尺或更多等等)。这种vtol起降稳定装置的尺寸被设计成可以接纳多 种vtol尺寸的布置结构可能是理想的，并且有助于本发明的装置、系统和方法的 多功能性。
323.此外，本发明考虑了以下vtol起降稳定装置，该vtol起降稳定装置的内部 尺寸被设计成接纳尺寸被设计成与vtol起降稳定装置的内部尺寸紧密匹配的 vtol类型。换句话说，根据本发明的方面，vtol起降稳定装置的内部尺寸可以被 设计成仅接纳定制的vtol或特定的vtol类型，并且vtol“占地面积”的尺寸 被设计成更精确地“容纳”到vtol起降稳定装置内。在这种考虑的构造中，vtol 与vtol起降稳定装置内表面之间的大量“死区”空间被有意地排除。
324.图43a(立体图)和图43b(俯视图)例示了vtol 364具有指定的“占地面积”， 该占地面积将更紧密地“匹配”vtol起降稳定装置360内部区域的“占地面积”， vtol起降稳定装置360被示出为具有椭圆形横截面尺寸。根据本发明的方面，vtol 起降稳定装置360的内部尺寸或“占地面积”通过以下操作来更改：例如，安装嵌件 362或以其他方式制造vtol起降稳定装置360，使其内部尺寸与vtol起降稳定装 置364中起飞和降落相关vtol的轮廓或占地面积周长更紧密地匹配。根据另选的 方面，在本文公开的加压起飞程序期间，vtol起降稳定装置360内的内部“自由
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区域的减少是有利的，因为在vtol起降稳定装置360内积累压力以辅助vtol起 飞所需的能量减少，并且产生压力所需的功率也降低了，从而至少提高了系统效率。
325.图44、图45、图46和图47是概述根据本发明的方面的方法的流程图。根据本 发明的方面，并且如图44所示，概述了用于使垂直起降载具发射(例如，起飞)和 降落的方法3000，该方法3000包括：提供3002至少部分封闭的垂直起降装置，该 装置包括至少一个垂
直定向支承元件，至少一个垂直定向支承元件具有垂直定向支承 元件第一端和垂直定向支承元件第二端，垂直定向支承元件第一端靠近基部，垂直定 向支承元件从垂直定向支承元件第一端延伸至垂直定向支承元件第二端，垂直定向支 承元件第二端位于远离第一端的选定距离处，垂直定向支承元件包括第一协作稳定元 件，并且第一协作稳定元件靠近第二端定位。所述至少部分封闭的垂直起降装置还包 括壳体，所述壳体的尺寸被设计成基本上围绕所述至少一个垂直定向支承元件，并且 所述至少部分封闭的垂直起降装置还包括电子充电元件，所述电子充电元件与电源连 通，并且所述电子充电元件还包括至少一个充电元件触点，所述充电元件触点可以是 充电元件表面。
326.如图44所示，方法3000还包括：提供3004垂直起降载具，垂直起降载具包括 至少一个第二协作稳定元件，第二协作稳定元件的尺寸被设计成与第一协作稳定元件 接合；以及接合所述垂直定向支承元件的第一协作稳定元件与垂直起降载具的第二协 作稳定元件。vtol还包括：可再充电电池、与可再充电电池连通的至少一个载具电 触点，并且所述至少一个载具电触点被配置为接合充电元件充电触点。
327.方法3000还包括：接合3006垂直定向支承元件的第一协作稳定元件与vtol 的第二协作稳定元件，并将电荷从电子充电元件输送3008至vtol。
328.图45是概述本发明的方法3100的流程图，方法3100包括如图44所阐述的用于 使垂直起降载具发射和降落的方法3000的要素，其中方法3100还包括：通过起始垂 直起降载具旋翼运动来启动3102起飞协议；限制3104壳体内垂直起降载具的竖直运 动；并且在垂直起降载具起飞前增加3106壳体内的气压。
329.图46是概述本发明的方法3200的流程图，方法3200包括如图44和图45所阐 述的用于使垂直起降载具发射和降落的方法3000、3100的要素，方法3200还包括： 检测3202至少在壳体的区域内的气压，并在选定壳体内部压力下释放3204垂直起降 载具以便起飞。
330.图47是概述本发明的方法3300的流程图，方法3300包括如图44、图45、图 46所阐述的用于使垂直起降载具发射和降落的方法3000、3100、3200的要素，方法 3300还包括：在起飞期间维持3302至少一个载具电触点与充电元件充电触点的接触， 并且可选地包括：从电子充电元件和充电表面(例如，电子充电触点)中的至少一者 为vtol起飞供电3304。
331.当然，在不脱离本公开的实质特征的情况下，所呈现的方面可以以不同于本文具 体阐述方式的方式来执行。本发明的方面在所有方面都被认为是例示性的而不是限制 性的，并且在所附权利要求的含义和等同范围内的所有变化都旨在被包含在其中。