CN105620735B - 高速多旋翼垂直起降飞行器 - Google Patents
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Abstract
本公开一般来说涉及包含固定翼飞行能力的高速垂直起降(VTOL)飞行器。所述高速VTOL飞行器可包含相对于所述飞行器在主翼上的纵轴等距地定位的至少两个推力产生旋翼以及相对于所述飞行器在垂直翼上的纵轴等距地定位的至少两个推力产生旋翼。所述旋翼可由电动机驱动。然而，可使用其它动力源，例如，内燃机或混合式发动机。通过调整所述旋翼的速度和/或桨距，所述飞行器可从垂直飞行形态转变到水平飞行形态以及从水平飞行形态转变到垂直飞行形态。本公开涉及一种高速多旋翼垂直起降飞行器。
Description
技术领域
本发明涉及高速多旋翼垂直起降飞行器
背景技术
航空领域涵盖许多不同版本的有人驾驶和无人驾驶飞行器。绝大多数容易得到的、负担得起的有人驾驶和无人驾驶飞行器是固定翼设计，此些设计需要使用机库或停机坪空间来进行存放，且需要航带以供起降。为了消除此需要，在一些状况下，工具通过使用弹射机构(用于起飞)或降落钩(用于降落)而将对停机坪或降落区域的需要减到最小。在任一状况下，固定翼设计的简易性和效率通常都被对停机坪空间或此些额外工具的需要抵销。这些要求提高操作飞行器的总成本，且可使飞行器对于普通公民来说是难以接近的。另外，多数有人驾驶和无人驾驶的飞行器依赖于传统控制且需要训练和专业知识来对其进行操作。操作此些飞行器所需的难度和知识通常数倍于驾驶传统汽车的难度和知识，这可限制此行业的进入和增长。
相比之下，高速垂直起降(VTOL)飞行器可在不使用航带的情况下进行操作。当今使用的大量VTOL飞行器呈倾转旋翼飞行器、涵道飞行器和专用升力系统飞行器的形式，且由世界上各军队使用。倾转旋翼飞行器的整体复杂性通常将其使用限于经过良好训练的专业飞行员。然而，倾转旋翼平台的许多优点(包含垂直提升能力，并结合常规固定翼飞行器的速度和效率)如果可用于大众可彻底改变航空工业。
发明内容
本公开一般来说涉及高速垂直起降(VTOL)飞行器，优选地其包括包含固定翼飞行能力。所述高速VTOL飞行器可包含相对于所述飞行器在主翼上的纵轴等距地定位的至少两个推力产生旋翼以及相对于所述飞行器在垂直翼上的纵轴等距地定位的至少两个推力产生旋翼。所述旋翼可由电动机驱动。然而，可使用其它动力源，例如，内燃机或混合式发动机。通过调整所述旋翼的速度和/或桨距，所述飞行器可从垂直飞行形态转变到水平飞行形态以及从水平飞行形态转变到垂直飞行形态。
根据本发明的一个方面，提供了一种垂直起降(VTOL)飞行器，包括：第一机翼、第二机翼、第一推进系统和第二推进心痛以及被配置成引导所述推力控制调整所述飞行器的取向的控制管理系统。第一推进系统耦接到所述第一机翼，并且被配置成在所述飞行器处于悬停姿态中时，产生垂直升力，且在所述飞行器处于向前飞行姿态中时，产生纵向推力，并且被配置成提供推力矢量操纵。所述第二机翼的耦接到所述第二推进系统，并且被配置成在所述飞行器处于所述悬停姿态中时，产生垂直升力，且在所述飞行器处于所述向前飞行姿态中时，产生纵向推力，耦接到所述第二机翼的所述第二推进系统被配置成提供推力控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使垂直起降(VTOL)飞行器飞行的方法。该方法包括：(i)使第一变速旋翼和第二变速旋翼旋转，(ii)使第三变速旋翼和第四变速旋翼旋转，(iii)诱导悬停模式以及(iv)从所述悬停模式转变为向前飞行模式。所述第一变速旋翼和所述第二变速旋翼耦接到主翼且被配置成彼此独立地旋转。所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼耦接到垂直翼且被配置成彼此独立地旋转。可通过使所述第一变速旋翼、所述第二变速旋翼、所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼以足以产生升力来克服所述飞行器的重量的速率旋转，而诱导悬停模式。通过调整至少所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼的速度而从所述悬停模式转变为向前飞行模式。在接近所述向前飞行模式时，调整至少所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼的所述速度以实质上匹配所述第一变速旋翼和所述第二变速旋翼的速度。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于调遣垂直起降(VTOL)飞行器的系统，包括：第一推进系统、第二推进系统、第三推进系统、第四推进系统以及控制管理系统。第一推进系统相对于纵轴在第一距离处耦接到第一机翼，所述第一推进系统包括第一发动机和第一旋翼。第二推进系统相对于所述纵轴在所述第一距离处耦接到所述第一机翼，所述第二推进系统包括第二发动机和第二旋翼。第三推进系统相对于所述纵轴在第二距离处耦接到第二机翼，所述第三推进系统包括第三发动机和第三旋翼。第四推进系统相对于所述纵轴在所述第二距离处耦接到所述第二机翼，所述第四推进系统包括第四发动机和第四旋翼。控制管理系统耦接到所述第一推进系统、所述第二推进系统、所述第三推进系统和所述第四推进系统，使所述飞行器：使所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼和所述第四旋翼以不同速率和/或桨距自旋。控制管理系统可使所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼和所述第四旋翼以悬停速率或悬停桨距自旋，所述悬停速率或所述悬停桨距足以提供推力来克服所述飞行器的重量。在处于悬停中时，控制管理系统可使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的滚转运动。在处于所述悬停中时，控制管理系统可使所述第三旋翼和所述第四旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的俯仰运动。在处于向前飞行姿态中时，控制管理系统可使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的偏航运动。在处于所述向前飞行姿态中时，控制管理系统可使所述第三旋翼和所述第四旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的俯仰运动。
附图说明
参照附图来描述具体实施方式。在附图中，参考标号的最左侧的数字表示首次出现该参考标号的图。不同图中的相同参考标号表示类似或相同的项目。
图1A和图1B是示例性高速多旋翼垂直起降(VTOL)飞行器的透视图。
图2是示出示例性高速多旋翼VTOL飞行器从起飞到转变模式到向前飞行模式的飞行的转变的示意图。
图3A和图3B是处于向前飞行模式中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的侧视正视图。图3A示出具有主翼载荷的VTOL飞行器。图3B示出具有垂直翼载荷的VTOL飞行器。
图4是图1A所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的俯视图。
图5是具有示例性推进系统的示例性高速VTOL飞行器的俯视图。
图6是图1A所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的俯视图，示出可选择性地包含在高速多旋翼VTOL飞行器中的各种组件。
图7是具有推进器型旋翼的示例性有人驾驶高速多旋翼VTOL飞行器的侧视图。图7描绘处于降落位置中的VTOL飞行器。
图8A到图8C是处于飞行中的图7所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的无人驾驶版本的俯视图。图8A描绘处于垂直飞行形态中的VTOL飞行器。图8B描绘处于具有主翼载荷的水平飞行形态中的VTOL飞行器。图8C描绘处于具有垂直翼载荷的水平飞行形态中的VTOL飞行器。
图9是处于垂直飞行形态中的图8A到图8C所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的侧视图。图9描绘在机头向下形态中悬停的VTOL飞行器。
图10是示出示例性高速多旋翼VTOL飞行器从水平飞行模式到转变模式到降落的飞行的转变的示意图。
图11A到图11C是可折叠旋翼的各种视图。图11A是处于向前飞行中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的透视图，其中两个旋翼折叠且两个旋翼展开。图11B是处于展开位置中的可折叠旋翼的透视图。图11C是处于折叠位置中的可折叠旋翼的透视图。
图12A和图12B是安装在高速多旋翼VTOL飞行器上的变距旋翼(例如，图1到图4和图6到图11所描绘的旋翼)的透视图。
图13A到图13D是示例性旋转总成的等角视图，其中所述示例性旋转总成将座舱连接到示例性VTOL飞行器的机身、主翼和/或垂直翼。
图14是示出从起飞通过转变模式到向前飞行模式的转变的流程图。
图15是VTOL飞行器(例如，VTOL飞行器100)可操作的示例性环境。
具体实施方式
概述
本公开一般来说涉及包含固定翼飞行能力的垂直起降(VTOL)飞行器。如上文所论述，在航空工业中存在各种类型的VTOL飞行器。一些类型(例如，V-22鱼鹰旋翼飞机)使用较大旋转式机舱，以实现从垂直飞行形态到水平飞行形态的转变。其它实施例使用旋转式排气口以实现转变。其它(例如，尾坐式垂直起降飞机)在不同飞机上使用推力产生源，以实现从垂直飞行到水平飞行的转变。然而，本文所述的各种实施例在VTOL飞行器市场上提供改进的设计。举例来说，在至少一个实施例中，VTOL飞行器可包含彼此等距地安装在同一飞机上的多个变速且变距的旋翼。多个旋翼中的每一个可独立于其它旋翼来调整速度和桨距，从而实现围绕任何飞行器轴线的旋转和控制。本文所述的VTOL飞行器的各种实施例还可在不同取向之间转变，例如，在主要翼载荷取向与辅助翼载荷取向之间转变，这可实现不同飞行器限制，例如，在辅助翼载荷取向上的增大的空速限制。
VTOL飞行器的各种实施例可包含推进系统，其中所述推进系统包括相对于飞行器在主翼上的纵轴等距地定位的至少两个发动机和/或马达，以及相对于飞行器在垂直翼上的纵轴等距地定位的至少两个发动机和/或马达。推进系统可由电动机驱动。然而，可使用其它动力源，例如，内燃机或混合式发动机。通过调整由每一马达和/或发动机产生的动力，飞行器可从垂直飞行形态转变到水平飞行形态以及从水平飞行形态转变到垂直飞行形态。飞行器可通过升空进入垂直飞行形态而在不使用航带的情况下起飞。当处于垂直飞行形态中时，推进系统可产生主要垂直于地平线而定向的推力。一旦飞行器在垂直飞行形态中达到高度，飞行器便可转变到向前飞行模式，其中推进系统产生主要朝向飞行器的后端而定向的中心线推力。推进系统可稍后转变回垂直飞行形态以使飞行器能够在不使用航带的情况下降落。
VTOL飞行器可为有人驾驶飞行器、无人驾驶航空器(UAV)或遥控式飞行器。VTOL飞行器可包含主翼(即，主要翼)和垂直翼(即，辅助翼)以通过由机翼产生的升力而实现长时间的向前飞行。主翼和垂直翼可具有对称或不对称的曲面。飞行器可将主翼作为主要升面而支持向前飞行。在一些实施例中，飞行器可(例如)通过围绕中心线轴线旋转约90度而从主翼转变为垂直翼，以作为主要升面。旋翼可提供定向的推力以提供飞行器的俯仰、滚转和偏航控制。在一些实施例中，机翼可包含控制面，例如，副翼、升降舵、方向舵、升降副翼、襟翼、襟副翼以及在向前飞行中控制飞行器所需的任何其它控制面。
根据各种实施例，VTOL飞行器可使用控制管理系统，其中所述控制管理系统控制且支持在各种飞行形态(包含(但不限于)垂直飞行、转变、水平飞行及其组合)中飞行。VTOL飞行器可在半自主飞行模式与全自主飞行模式两者中飞行。在半自主飞行中，飞行器的操作可通过将来自操作员控制器的简单的航向命令提供到控制管理系统而执行，控制管理系统转而执行命令，同时采取其它必要的措施来支持飞行和/或避免周围环境中的物体。因此，从操作员的观点来看，飞行器的控制可类似于视频游戏中的飞行器的控制，且可通过最少的训练或航空专业知识而成为可能。
在全自主飞行的各种实施例中，VTOL飞行器可具有加载到控制管理系统中的飞行计划，其中所述飞行计划引导VTOL飞行器的配置和/或导航。另外或其它，VTOL飞行器可能够在紧急情形下全自主飞行。举例来说，在操作员丧失能力时，VTOL飞行器可被配置成具有自动恢复功能，其中飞行器可在没有来自操作员的输入的情况下，在垂直飞行形态中悬停和降落。另外举例来说，VTOL飞行器可在与远程操作员失去联络后启用自动恢复功能。
可按照许多方式实施本文所述的设备、系统和技术。下文参照以下附图而提供了实例实施例。
应理解，垂直飞行形态可涵盖悬停和/或使VTOL飞行器悬停。术语可垂直飞行形态、垂直飞行模式和悬停模式可互换使用。另外或其它，水平飞行形态等同于向前飞行模式，且两个术语可互换使用。
示例性实施例
图1A和图1B是示例性高速多旋翼垂直起降(VTOL)飞行器的透视图。
图1A是处于垂直飞行形态中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器100的透视图。图1中的飞行器具有主翼102(即，第一机翼)和垂直翼104(即，第二机翼)。VTOL飞行器100的结构可为硬壳式的、半硬壳式的，或可包含桁架、一体成型机身和/或应力蒙皮。VTOL飞行器100可由碳纤维、钛、铝或适用于飞行器构造的任何其它材料制成。飞行器蒙皮可为可包含内建式太阳能电池的低摩擦表面。
在各种实施例中，VTOL飞行器100可在飞行器上包含存储舱106。在此些实施例中，存储舱106可用于容纳相机(即，静态相机、视频相机、数码相机、前视红外线相机、测距相机、电子稳定平台等)、通信设备(即，计算机、天线等)、防撞系统或任何其它合理的有效载荷。在示例性实例中，存储舱106位于飞行器的机头处。然而，存储舱可位于VTOL飞行器100中的另一位置处，例如，位于机翼中、位于机身中、位于后端处等。
在各种实施例中，存储舱106可被罩盖封闭。在此些实施例中，罩盖可由塑料材料(例如，高密度聚乙烯、亚克力、三聚氰胺、聚碳酸酯等)、玻璃材料或能够耐受可能的冲击的任何其它透明材料制成。罩盖可提供防风雨环境以保护存储舱106中的设备。在一些实施例中，存储舱106可被飞行器蒙皮封闭，且可包含用于相机、天线等的窗口。
图1A和图1B描绘针对无人驾驶飞行而配置的VTOL飞行器100。在一些实施例中，VTOL飞行器100可包含座舱。在此些实施例中，座舱可包含用于一个或更多个乘客和/或其它有效载荷的空间。座舱可包含座舱罩盖，其中所述座舱罩盖提供防风雨且相对安静的环境。座舱罩盖可由塑料材料、玻璃材料或能够耐受可能的冲击的任何其它透明材料形成。
如图1A和图1B所说明，VTOL飞行器100可包含至少四个马达108，两个在主翼上且两个在垂直翼上。在一些实施例中，飞行器100可在主翼上包含不止两个马达，且在垂直翼上包含不止两个马达。在一些实施例中，飞行器100可在主翼上包含不到两个马达，且在垂直翼上包含不到两个马达。在各种实施例中，马达108可包括电动机。然而，想象得到其它推进系统，例如，全内燃机(例如，燃气轮机、喷气发动机、柴油发动机等)或混合式发动机(即，用于将液态燃料转化为电能以驱动电动机的发动机和/或用于将电力提供到电动机的燃料动力发电机)。
在各种实施例中，马达108可经由旋翼轴而耦接到旋翼110。在此些实施例中，马达108可产生经由旋翼轴而传输到旋翼110以便产生用于推进的推力的动力。旋翼轴可由金属材料(例如、铝、钢、不锈钢、钛、其合金等)、塑料材料(例如，高密度聚乙烯、亚克力、三聚氰胺、聚碳酸酯等)、复合材料(例如，玻璃纤维、碳纤维等)和前述材料的组合以及其它材料制成。
旋翼110可由复合材料、木质材料、塑料材料、尼龙材料、金属材料或其组合制成。在各种实施例中，旋翼110可为变速定距旋翼。在其它实施例中，旋翼110可为变速变距旋翼。在其它实施例中，旋翼110可为定速变距旋翼。另外或其它，各种实施例可包含前述旋翼中结合不同的前述旋翼中的一个或更多个使用的一个或更多个，或其它推进系统。
如上文所论述，旋翼110可为变距旋翼。在此些实施例中，旋翼110可颠倒推力以反向悬停和/或在水平飞行期间迅速减速。另外，旋翼110可被设置为高迎角，以在水平飞行形态中增大飞行速度。
在示例性实例中，旋翼110在拉动配置中耦接到马达108。在其它实施例中，旋翼110可在推动配置中耦接到马达108。在其它实施例中，两个旋翼110可在推拉配置中耦接到每一马达108。
在各种实施例中，耦接到主翼102上的马达108的旋翼110可顺时针旋转，而耦接到垂直翼104上的马达108的旋翼110可逆时针旋转，或反之亦然。在其它实施例中，主翼102的任一端上的旋翼可相反地旋转，以使得一个旋翼顺时针旋转，且另一个旋翼逆时针旋转。在此些实施例中，垂直翼104的任一端上的旋翼110也可相反地旋转。
图1A描绘处于悬停模式中的飞行器100。在悬停模式中，每一旋翼110可按实质上相同的速度和实质上相同的桨距自旋，以便在旋翼110的每一位置处产生类似的升力。然而，每一旋翼110可基于来自控制管理系统的信号彼此独立地调整桨距和/或速度。如图6所描绘的控制管理系统可包括计算机系统，其中所述计算机系统能够从操作员(机上操作员、远程操作员或两者)和多个传感器(例如，加速度计、陀螺仪、距离传感器、相机等)接收信号且处理信号。在一些实施例中，控制管理系统可将输出信号发送到旋翼110中的每一个，引导旋翼110中的每一个在必要时增大和/或减小速度和/或桨距以维持所要飞行姿态。在一些实施例中，控制管理系统可将输出信号发送到每一马达108，从而引导马达接通、切断、空转、折叠、顺桨(feather)、增大或减小动力。在一些实施例中，控制管理系统可经由旋翼110的速度和/或桨距和/或经由对控制面(即，襟翼、升降副翼等)的调整来调整和/或控制VTOL飞行器100的取向。
在各种实施例中，VTOL飞行器100的组件可经由传统制造技术来制造。在一些实施例中，组件可通过3-D制造技术、注射成型、复合材料制造或任何其它制造方法而制造。
图1B示出处于向前飞行模式中的示例性VTOL飞行器100。为了从如图1A所描绘的悬停模式转变为图1B所描绘的向前飞行模式，操作员可将信号发送到控制管理系统和/或将输入提供到控制管理系统，其中所述信号或输入指示作出转变的需求。在各种实施例中，控制管理系统可接着将信号发送到沿着轴线取向的推进系统，以增大和/或减小相对旋翼的速度和/或桨距。在示例性实例中，控制管理系统将信号发送到主翼102上的推进系统以实现围绕横轴112的旋转。在各种实施例中，控制管理系统还可将信号发送到控制面以辅助和/或实现围绕横轴112的旋转。
在一些实施例中，控制管理系统可发送信号以增大和/或减小垂直翼104上的推进系统的旋翼速度以实现围绕纵轴的旋转。在一些实施例中，转变可通过控制管理系统发送信号以沿着横轴112或纵轴114增大和/或减小旋翼的桨距来实现。在各种实施例中，控制管理系统还可将信号发送到控制面以辅助和/或实现围绕横轴112或纵轴114的旋转。
当处于图1B所描绘的向前飞行模式中时，飞行器可通过沿着轴线调整相对旋翼的速度和/或桨距而围绕中心线轴线116旋转。沿着中心线轴线116的旋转可使VTOL飞行器100能够将主翼102作为主要升力面或将垂直翼104作为主要升力面来飞行。
图2是示出示例性VTOL飞行器从起飞到转变模式到向前飞行模式的飞行的示例性转变的示意图。
在位置202处，VTOL飞行器100(例如，高速多旋翼VTOL飞行器)可处于着地(即，降落)位置中。在着地位置中，旋翼(例如，旋翼110)可自旋，而发动机(例如，发动机108)处于空转位置中。在着地位置中，旋翼可几乎不产生推力。另外，在着地位置中，旋翼可在某些情形下(例如，在强风或阵风下)产生向下的推力以保持VTOL飞行器100着地和/或稳定。
在位置204处，VTOL飞行器升空，而脱离降落场且开始到水平飞行形态的转变。在示例性实例中，主翼上的旋翼可为静止旋翼，且垂直翼上的旋翼可为转变式旋翼。在各种实施例中，静止旋翼可按实质上相同的速率同时增大速度和/或桨距，以产生相对相等的推力。由静止旋翼产生的相对相等的推力可提供一致的推力以用于起飞、悬停、爬升且产生且维持向前飞行。静止旋翼还可在处于悬停中时、在转变期间或在向前飞行中实现滚转控制。
转变式旋翼可调整速度和/或桨距以实现从垂直飞行姿态到水平飞行形态的转变，其中在垂直飞行姿态中，VTOL飞行器实质上垂直于地平线而取向，且在水平飞行形态中，VTOL飞行器实质上平行于地平线而取向。在一些实施例中，转变可通过围绕纵轴的俯仰运动来实现，以使得主翼在水平飞行中变成主要升力产生面。在一些实施例中，转变可通过围绕横轴的滚转运动来实现，以使得垂直翼在水平飞行中变成主要升力产生面。
在一些实施例中，转变可通过增大一个转变式旋翼的速度和/或桨距来实现。在一些实施例中，转变可通过增大一个转变式旋翼的速度和/或桨距，同时减小相对的转变式旋翼的速度和/或桨距来实现。
在各种实施例中，VTOL飞行器可在开始到垂直飞行形态的转变之前起飞进入悬停。在此些实施例中，转变式旋翼和静止旋翼可按实质上相同的速率和/或桨距自旋。
在位置206处，VTOL飞行器继续到水平飞行姿态的转变。在此位置处，一个转变式旋翼维持与另一者不同的速率和/或桨距。随着VTOL飞行器进行转变，由静止旋翼产生的推力从垂直推力转变为水平推力。在位置206处，由静止旋翼产生的垂直推力和水平推力的矢量可实质上相等。
在位置208处，VTOL飞行器接近完成到水平飞行形态的转变。在各种实施例中，转变式旋翼可被设置为相对等同的速度和/或桨距，从而允许动量携载VTOL飞行器经过最后几度的转变。在一些实施例中，转变式旋翼可作出调整以增大和/或减小速度和/或桨距来有效地停止俯仰或滚转运动，且使VTOL飞行器处于水平飞行形态中。
在位置210处，VTOL飞行器已完成到水平飞行形态的转变。在此位置处，转变式旋翼和静止旋翼可被设置为实质上等同的速度和/或桨距以在实质上平行于地平线的方向上维持恒定的推力。
图3A和图3B是处于向前飞行模式中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的侧视正视图。图3A示出具有主翼载荷的VTOL飞行器。图3B示出具有垂直翼载荷的VTOL飞行器。
VTOL飞行器300(如，VTOL飞行器100)包括主翼302和垂直翼304。与垂直翼304相比，主翼302可具有较大、较小或相等的翼展。在一些实施例中，主翼302和垂直翼304可具有相同的对称性和/或曲面。在各种实施例中，主翼302和垂直翼304可具有不同的对称性。举例来说，主翼302可为三角翼设计，且垂直翼304可为高展弦比设计。
在示例性实例中，主翼302和垂直翼304具有安装到主翼302和垂直翼304的推力产生旋翼306(例如，旋翼106)。如图3所示，旋翼是安装到机翼的前缘的拉动型旋翼。在一些实施例中，旋翼306可为安装到机翼的后缘的推动型旋翼。在一些实施例中，旋翼306可在推拉型配置中安装到机翼的前缘和后缘。
在示例性实例中，旋翼306安装到每一机翼的端部。然而，旋翼306可沿着机翼安装在任何位置处。在一些实施例中，同一机翼上的相对旋翼306(例如，旋翼306(1)和306(2))可相对于中心线轴线等距地安装。在一些实施例中，所有旋翼306可相对于中心线轴线同距地安装。
在示例性实例中，每一旋翼306耦接到马达308。如图3A和图3B所示，马达308在每一机翼的端部直接耦接到旋翼306。然而，想象得到旋翼306可耦接到位于独立位置中的一个或更多个马达。举例来说，一个或更多个马达308可位于VTOL飞行器的蒙皮内部。在此实例中，一个马达308可驱动一个或更多个旋翼306。
在一些实施例中，马达308可为电动机。在一些实施例中，马达308可为内燃机或混合式发动机。举例来说，马达308可为可产生推力的喷气发动机。在此实例中，喷气发动机可替代旋翼306。
图3A描绘处于水平飞行形态中的VTOL飞行器300，其中主翼302充当主要升力产生源。在水平飞行形态中，由马达308驱动的旋翼306可在实质上平行于地平线的方向上产生推力。在一些实施例中，对每一旋翼的速度和/或桨距的调整可实现飞行器的俯仰、滚转和偏航控制。举例来说，偏航控制可通过调整旋翼306(1)和/或306(2)的推力来实现。在一些实施例中，VTOL飞行器300可包括飞行控制面(例如，副翼、升降副翼、襟副翼、方向舵等)以辅助飞行器的俯仰、滚转和/或偏航控制。
在各种实施例中，VTOL飞行器300可从图3A所示的主翼载荷取向转变为图3B所示的垂直翼载荷取向。在一些实施例中，VTOL飞行器可通过调整两个或更多个旋翼的速度和/或桨距来转变以实现围绕中心线轴线的滚转运动。在各种实施例中，VTOL飞行器可通过调整控制面来转变。在一些实施例中，VTOL飞行器可通过调整两个或更多个旋翼的速度和/或桨距且通过调整控制面来转变。滚转可为顺时针或逆时针90度滚转。在一些实施例中，飞行控制面(例如，副翼)可辅助滚转运动以使飞行器处于垂直翼载荷取向中。至少部分由于减小的诱导阻力，垂直翼载荷取向可允许VTOL飞行器300实现比主翼载荷取向高的速度。
图4是图1A所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的俯视图。如图所描绘，VTOL飞行器处于垂直飞行形态中。
VTOL飞行器400(例如，VTOL飞行器100)可包括主翼402和垂直翼404。在示例性实例中，主翼402可相比垂直翼404具有较长翼展和较大根部。在其它实例中，主翼402可具有与垂直翼404相同的翼展和/或根部。
VTOL飞行器400可具有耦接到至少一个马达(例如，马达108)且由其驱动的多个旋翼406。旋翼406可为变速和/或变距旋翼。在示例性实例中，旋翼406(1)、406(2)、406(3)和406(4)为相同大小和形状。在一些实施例中，旋翼406(1)和406(2)可为与旋翼406(3)和406(4)不同的翼展和/或形状。
如图4所说明，旋翼406(1)和406(2)安装在主翼上，且旋翼406(3)和406(4)安装在垂直翼上。在各种实施例中，旋翼406(1)和406(2)可相对于中心线轴线安装在距离X处，而旋翼406(3)和406(4)可相对于中心线轴线安装在距离Y处，其中X>Y。在一些实施例中，X＝Y，以使得旋翼406中的每一个相对于中心线轴线等距地安装。在各种实施例中，将旋翼406中的每一个相对于中心线轴线等距地安装可为有益的。然而，在其它实施例中，将旋翼406相对于中心线轴线在不同距离处安装在相对机翼上可为有益的。
在示例性实例中，旋翼406(1)和406(2)逆时针旋转，而旋翼406(3)和406(4)顺时针旋转。在其它实例中，旋翼406(1)和406(2)可顺时针旋转，而旋翼406(3)和406(4)可逆时针旋转。在其它实例中，旋翼406(1)和406(2)可相反地旋转，以使得一个旋翼顺时针旋转，且另一个旋翼逆时针旋转，或反之亦然。在此些实例中，旋翼406(3)和406(4)也可相反地旋转。在各种实施例中，两个旋翼406可相反地旋转，且两个旋翼406可在相同方向上旋转。
图5是具有喷气发动机作为推进系统的处于水平飞行形态中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的俯视图。如图所描绘，VTOL飞行器处于水平飞行形态中。
VTOL飞行器500可包含主翼502和垂直翼504。在一些实施例中，垂直翼504可相对于主翼502偏移90度。在一些实施例中，垂直翼504可相对于主翼502以小于90度的角度偏移。在此些实例中，偏移角可处于80度与90度之间，60度与80度之间或45度与60度之间。
VTOL飞行器500可包含推进系统。在示例性实例中，推进系统包括四个喷气发动机506。在其它实例中，推进系统可包括耦接到电动机、涡轮螺旋桨发动机、混合式发动机等且由其驱动的一个或更多个旋翼系统。每一喷气发动机506可独立于一个或更多个其它喷气发动机506或结合一个或更多个其它喷气发动机506而产生推力。
在各种实施例中，VTOL飞行器500可通过增大由喷气发动机506中的一者或更多者产生的推力而起飞进入垂直飞行形态。VTOL飞行器500可通过改变由一个或更多个喷气发动机506产生的推力而从垂直飞行形态转变为图5所描绘的水平飞行形态。举例来说，VTOL飞行器500的垂直翼可具有安装在相对端部处的第一喷气发动机和第二喷气发动机。VTOL飞行器500可通过增大由第一喷气发动机产生的推力，同时维持第二喷气发动机的恒定推力而转变。VTOL飞行器500可通过增大由第一喷气发动机产生的推力且减小由第二喷气发动机产生的推力而转变。在一些实施例中，VTOL飞行器500可通过维持第一喷气发动机的恒定推力且减小由第二喷气发动机产生的推力而转变。另外，转变可通过增大和/或减小由第三喷气发动机和第四喷气发动机产生的推力来促进，第三喷气发动机和第四喷气发动机安装在与第一喷气发动机和第二喷气发动机不同的机翼上(即，如果第一喷气发动机和第二喷气发动机可安装在垂直翼上，那么第三喷气发动机和第四喷气发动机可安装在主翼上，或反之亦然)。
在各种实施例中，喷气发动机506可包括推力矢量操纵系统508。在一些实施例中，推力矢量操纵系统508可安装在喷气发动机506的排气管中。在一些实施例中，推力矢量操纵系统508可安装在喷气发动机506外部。在各种实施例中，推力矢量操纵系统508可引导由喷气发动机506产生的废气的流动，进而调整推力矢量。推力矢量操纵系统508可在处于垂直飞行形态和水平飞行形态中时提供提高的稳定性和调遣能力。
在示例性实例中，推力矢量操纵系统508可包含多个叶片510，其中所述叶片中的每一个可一起调整以在特定方向上引导废气。在一些实施例中，推力矢量操纵系统508可包括可引导废气的可调整喷嘴。在一些实施例中，可调整喷嘴可安装在排气管中的万向节上。
VTOL飞行器500可包含固定的或可缩回的起落架512。在示例性实例中，起落架512是刚式起落架。在各种实施例中，起落架512可包括轮胎和/或支柱系统。
图6是图1A所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的俯视图，示出可选择性地包含在高速多旋翼VTOL飞行器中的各种组件。
VTOL飞行器600类似于VTOL飞行器100可包括主翼和垂直翼，其中旋翼系统安装在主翼和垂直翼中的每一个的端部处。旋翼系统可耦接到通过电力供能的一个或更多个马达且由其驱动。
在各种实施例中，VTOL飞行器600可包括太阳能电池板602以提供电力来对马达供能。在此些实施例中，太阳能电池板可并入到VTOL飞行器600的蒙皮中(即，粘结或涂刷在蒙皮上，与蒙皮一起制造)和/或安装在飞行器上。在一些实施例中，VTOL飞行器600可包括交流发电机、风力涡轮发电机或产生电力的任何其它方法。在此些实施例中，VTOL飞行器600可包括被配置成在冲压空气中自旋以产生电力的涡轮机。在一些实施例中，VTOL飞行器600可利用脱离的自旋旋翼以产生电力。用于对马达供能的电力可存储在VTOL飞行器600内部的一个或更多个电池604中。电池604可为镍镉电池、铅酸电池、锌溴电池、锂离子电池、镍氢电池或任何其它类型的可再充电电池。
在各种实施例中，VTOL飞行器600可包括座舱606。在一些实施例中，座舱606可包含用于一个或更多个乘客和/或其它有效载荷的空间。座舱606可由金属材料、塑料材料、玻璃材料或其组合制成。座舱606可包含罩盖，其中罩盖提供防风雨且相对安静的环境。罩盖可由亚克力、塑料、玻璃或任何其它透明材料形成。
在各种实施例中，座舱606可安装在旋转总成中，进而允许座舱606在从垂直飞行形态到水平飞行形态的转变中围绕座舱轴线608旋转。在一些实施例中，旋转总成可允许座舱606围绕座舱轴线608且围绕第二轴线旋转以在从主翼载荷水平飞行形态到垂直翼载荷水平飞行形态的转变时维持座舱606的竖直位置。
在一些实施例中，座舱606可安装在万向节式底盘和/或枢转式底盘上。旋转总成、万向节式底盘和枢转式底盘中的每一个可在垂直飞行形态中的第一位置与水平飞行形态中的第二位置之间实现移动自由度。第一位置可相对于第二位置偏移90度。在一些实施例中，第一位置可允许一个或更多个乘客在垂直飞行形态期间竖直地坐在VTOL飞行器中。在一些实施例中，第二位置可允许一个或更多个乘客在水平飞行形态期间竖直地坐在VTOL飞行器中。
在各种实施例中，VTOL飞行器600可包含一个或更多个增稳传感器610，其中增稳传感器610监视VTOL飞行器的一部分的位置、角度、加速度和/或取向。举例来说，增稳传感器610可包括陀螺仪和/或加速度计，其中陀螺仪和/或加速度计监视VTOL飞行器600的俯仰、滚转和偏航以及每一个随时间发生的改变。增稳传感器610可经由信号而将输入提供到控制管理系统612。
控制管理系统612可包括计算机系统，其中所述计算机系统具有一个或更多个处理器614、一个或更多个存储器616、操作系统618、控制逻辑620和/或一个或更多个参数622。控制管理系统612可处理来自增稳传感器610的信号、经由操作员控制器来自操作员(飞行员)的输入和/或存储在一个或更多个存储器616中的输入，以确定如何对旋翼进行引导和供能而将飞行维持在垂直飞行模式、转变模式204到206和向前飞行模式210中。
举例来说，增稳传感器610可检测因一阵风或施加在VTOL飞行器600上的其它力所致的飞行器的突然倾斜。作为响应，增稳传感器610可将信号传输到控制管理系统612。控制管理系统612可导致由一个或更多个旋翼产生的推力的增大或减小，以消除所施加的力，且因此使VTOL飞行器600的飞行稳定。同时，控制管理系统612还可处理来自操作员的命令。控制管理系统612可将来自增稳传感器610和操作员的控制输入优先化以维持稳定飞行。举例来说，当操作员提供可损害持续飞行的命令时，控制管理系统612可在发布另一命令(可能响应于来自增稳传感器610的信号)以采取措施而支持飞行之前忽略所述命令和/或仅执行所述命令持续有限的持续时间。
操作员使用飞行控制器而将输入信号发送到控制管理系统612。控制管理系统612转而从飞行控制器和/或增稳传感器610接收信号。控制管理系统612将来自增稳传感器610的输入和来自操作员的输入优先化，且接着调整由每一旋翼产生的推力和/或所述推力的方向/取向。
控制管理系统612可半自主地和/或全自主地调整VTOL飞行器600的取向和/或控制。在半自主飞行中，飞行器的操作可通过将来自操作员控制器的简单的航向命令以及来自增稳传感器610的输入提供到控制管理系统612而执行。在半自主模式中，输入可混合，且控制管理系统612可将恰当信号应用到旋翼和/或控制面以实现所要的飞行形态和/或取向。
在全自主飞行中，VTOL飞行器600可具有加载到控制管理系统中的飞行计划，其中所述飞行计划引导VTOL飞行器600的配置和/或导航。另外，VTOL飞行器600可能够在紧急情形下全自主飞行。举例来说，如果操作员丧失能力，那么VTOL飞行器600可被配置成具有自动恢复功能，其中飞行器可在没有来自操作员的输入的情况下，在垂直飞行形态中悬停和降落。另外举例来说，VTOL飞行器600可在与远程操作员失去联络后启用自动恢复功能。
图7是具有推进器型旋翼的示例性有人驾驶高速多旋翼VTOL飞行器的侧视图。图7描绘处于降落位置中的VTOL飞行器。
VTOL飞行器700可包括硬壳式结构，由碳纤维和/或其它复合材料、钛、铝或适用于飞行器构造的任何其它材料制成。在另一实施例中，所述结构可包括半硬壳式设计，其中壳体和纵梁由碳纤维、钛、铝或适用于飞行器构造的任何其它材料制成。飞行器蒙皮是可包含内建式太阳能电池的低摩擦表面。
在各种实施例中，VTOL飞行器700可包括机身702、主翼704和垂直翼706。机身702可包含座舱708，其中座舱708被配置成保持一个或更多个乘客和/或其它有效载荷。在一些实施例中，座舱708可安装在旋转总成、万向节式底盘和/或枢转式底盘上，进而实现围绕其自身的轴线的移动。在示例性实例中，座舱708中的乘客可坐在第一位置中，其中第一位置在飞行器处于降落位置中时实质上是竖直的。当处于垂直飞行形态中时，座舱708可保持此位置。然而，当VTOL飞行器700转变为向前飞行(例如，经过位置204到210)时，座舱可围绕其轴线旋转到第二位置，其中第一位置和第二位置实质上类似，这是因为乘客在水平飞行形态中保持在实质上竖立的位置中。
在一些实施例中，座舱708可安装在机身702中。在一些实施例中，座舱708可安装在主翼704和/或垂直翼706中。
在各种实施例中，马达710可安装在主翼704和垂直翼706中。在示例性实例中，马达710各自相对于中心线轴线等距地安装。马达710可被电驱动、气体驱动或电驱动与气体驱动的混合。
马达712可耦接到旋翼712，且可驱动旋翼712。在示例性实例中，旋翼712是推动型旋翼。在其它实例中，旋翼712可为拉动型旋翼。
VTOL飞行器700可包含飞行控制面714，例如，副翼、襟副翼、升降副翼、方向舵等。飞行控制面714可促进飞行器的俯仰、滚转和/或偏航控制。
VTOL飞行器700还可包含起落架716。起落架716可为固定的或可缩回的。如图7所说明，起落架716可为刚性杆式起落系统。在各种实施例中，杆式起落系统可为伸缩式的，进而允许其缩回。在一些实施例中，刚性杆式起落系统可包含滑撬作为起落面。在一些实施例中，起落架716可包括支柱和/或轮胎系统。
在可缩回起落架的各种实施例中，起落架716可包括后备系统以在紧急情形下展开起落架。举例来说，如果起落架系统损失动力，那么液压系统可提供足以展开起落架716的力。在一些实施例中，VTOL飞行器700可包括应急降落伞系统，从而展开降落伞以在紧急情形(例如，总的动力损失)下实现飞行器的恢复。在此些实施例中，应急降落伞系统可结合起落架而工作，进而在由降落伞控制的下降之后提供稳定的起落平台。
图8A到图8C描绘处于垂直飞行形态和水平飞行形态中的图7所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的无人驾驶版本。图8A是处于垂直飞行形态中的VTOL飞行器的俯视图。图8B是处于具有主翼载荷的水平飞行形态中的VTOL飞行器的俯视图。图8C是处于具有垂直翼载荷的水平飞行形态中的VTOL飞行器的俯视图。
如先前所论述，VTOL飞行器800可包括主翼和垂直翼。VTOL飞行器800的推进系统可包括耦接到四个马达(例如，马达710)且由其驱动的四个旋翼(例如，旋翼712)。如图8A到图8C所说明，马达中的两者安装在主翼上且马达中的两者安装在垂直翼上。
在示例性实例中，旋翼中的每一个相对于中心线轴线等距地安装。在其它实例中，主翼上的旋翼可相对于中心线轴线安装在与主翼上的旋翼不同的距离处，例如图4所示。旋翼可为推动型或拉动型旋翼。旋翼可为变速和/或变距旋翼。
图8A是处于垂直飞行形态中的VTOL飞行器800的俯视图。在垂直飞行形态中，旋翼中的每一个可产生实质上相同的推力，以便使VTOL飞行器800在垂直于地平线的方向上升起。然而，马达和旋翼中的每一个可独立于其它而起作用。
飞行控制管理系统可从多个增稳传感器接收信号，且可调整由每一旋翼产生的推力以便维持稳定性。在各种实施例中，飞行控制管理系统还可从操作员接收信号，例如，从垂直飞行形态转变为图8B和图8C所描绘的水平飞行形态的信号。
VTOL飞行器800可处于具有主翼载荷和/或垂直翼载荷的水平飞行形态中。图8B示出具有主翼载荷的VTOL飞行器800，而图8C示出具有垂直翼载荷的VTOL飞行器800。VTOL飞行器可通过使飞行器围绕中心线轴线旋转90度而在主翼载荷与垂直翼载荷之间转变。垂直翼载荷可实现较高的速率。
图9是处于垂直飞行形态中的图8A到图8C所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的侧视图。图9描绘在机头向下形态中悬停的VTOL飞行器。
在水平飞行形态中，VTOL飞行器800可围绕横轴和/或纵轴旋转180度以实现机头向下悬停。在各种实施例中，旋翼可调整桨距以从推动型旋翼切换为拉动型旋翼。
VTOL飞行器800可在飞行器的机头处包含存储舱902，例如，存储舱106。在此些实施例中，存储舱902可用于容纳相机、通信设备、防撞系统、电子稳定平台或任何其它合理的有效载荷。在各种实施例中，存储舱902可被罩盖封闭。在此些实施例中，罩盖可由塑料材料、玻璃材料或能够耐受可能的冲击的任何其它透明材料制成。罩盖可提供防风雨环境以保护存储舱902中的设备。在一些实施例中，存储舱902可被与飞行器蒙皮相同的材料封闭。在此些实施例中，存储舱902可包含一个或更多个窗口。
图10是示出图1所示的示例性高速多旋翼VTOL飞行器从水平飞行模式到转变模式到降落的飞行的转变的示意图。
在位置1002处，VTOL飞行器100处于水平飞行形态中。在水平飞行形态中，旋翼中的每一个可产生实质上等同的推力。VTOL飞行器100可通过主翼载荷或垂直翼载荷来飞行，且可在飞行中在两者之间转变。如图所描绘，VTOL飞行器100处于具有垂直翼载荷的水平飞行形态中。因此，主翼上的旋翼是转变式旋翼，且垂直翼上的旋翼是静止旋翼。然而，VTOL飞行器不限于此配置，且到降落的转变可从主翼载荷形态进行。从主翼载荷形态，垂直翼上的旋翼是转变式旋翼，且主翼上的旋翼是静止旋翼。
在位置1004处，VTOL飞行器调整转变式旋翼的速度和/或桨距。在各种实施例中，一个转变式旋翼可增大推力，而相对的转变式旋翼可减小推力，以实现围绕横轴或纵轴的旋转。在一些实施例中，转变式旋翼中的一者可增大或减小推力以实现围绕横轴或纵轴的旋转。
静止旋翼可在必要时维持、增大或减小推力以维持所要飞行路径。静止旋翼中的每一个可产生实质上相同量的推力，进而维持稳定的航向。
在位置1006处，VTOL飞行器继续转变模式，其中由静止旋翼产生的水平推力矢量和垂直推力矢量实质上等同。在此位置中，如果需要到高悬停的转变，那么静止旋翼可增大推力以维持高度。然而，VTOL飞行器不限于高悬停。在一些实施例中，VTOL飞行器可转变为降落在滑翔道上，例如，在无悬停降落中。
在位置1008处，VTOL飞行器处于垂直形态中。VTOL飞行器可在此位置中稳定，或在位置1012处在垂直形态中稳定回之前，水平动量可携载飞行器经过位置1008到位置1010。在一些实施例中，VTOL飞行器可被定位成使用反向推力以减速到(但不超过)零水平速度而消除水平动量，例如，在位置1010中。
VTOL飞行器从位置1012垂直地飞行，直到在位置1014处降落。当垂直地飞行时，旋翼中的每一个可产生实质上相同的推力。控制管理系统可独立地调整由旋翼中的每一个产生的推力以在垂直飞行中维持稳定性。在各种实施例中，降落可通过控制管理系统和/或操作员来飞行。从位置1012到位置1014，由旋翼产生的推力可减小到位置1014处的空转位置，其中旋翼几乎不产生推力。在位置1014处，VTOL飞行器100搁置在起落架(例如，起落架512)上。
图11A到图11C是示例性可折叠旋翼的各种视图。图11A是处于向前飞行中的示例性高速多旋翼VTOL飞行器的透视图，其中两个旋翼折叠且两个旋翼展开。图11B是处于展开位置中的可折叠旋翼的透视图。图11C是处于折叠位置中的可折叠旋翼的透视图。
当处于水平飞行形态中时，VTOL飞行器1100可使一个或更多个旋翼脱离。各种实施例预期到这可帮助节省电力和/或燃料。在示例性实例中，接合的旋翼1102可继续自旋，进而产生VTOL飞行器1100的推力，且脱离的旋翼1104可朝向飞行器的后端向后折叠。在此些实例中，控制管理系统可调整控制面以便控制VTOL飞行器1100。在一些实施例中，脱离的旋翼1104可锁定在折叠位置中。在一些实施例中，脱离的旋翼1104可在折叠位置中自由自旋。
如图11A所示，VTOL飞行器1100可使两个旋翼脱离，且两个旋翼接合。然而，想象得到接合的旋翼和脱离的旋翼的其它组合。举例来说，VTOL飞行器1100可使一个旋翼脱离，且剩余旋翼接合。另外举例来说，VTOL飞行器1100可使一个旋翼接合，且剩余旋翼脱离。
在各种实施例中，一个或更多个脱离的旋翼可在顺桨位置中自由自旋。在顺桨位置中，脱离的旋翼可产生最小量的阻力。在一些实施例中，当旋翼在顺桨位置中自旋时，旋翼可产生电力以对一个或更多个电池充电。
如图11A所描绘，VTOL飞行器1100在主翼载荷水平飞行形态中飞行。因而，接合的旋翼1102是安装在主翼上的旋翼，且脱离的旋翼1104是安装在垂直翼上的旋翼。然而，VTOL飞行器1100可在垂直翼载荷水平飞行形态中飞行，其中垂直翼上的旋翼接合，且主翼上的旋翼脱离。
VTOL飞行器1100可在水平飞行形态中，在处于飞行中时，折叠和展开旋翼。图11B示出处于展开位置中的旋翼，例如，1102和1104。图11C示出处于折叠位置中的旋翼，例如，1102和1104。旋翼系统可包含锁定机构(即，锁定销)，其中所述锁定机构可将旋翼1104紧固在图11C所描绘的折叠位置中。旋翼系统还可包含应急系统以在紧急的状况下破坏锁定机构。应急系统可包含剪切系统、局部化炸药装药等。
图12A到图12B是变距旋翼的透视图。在各种实施例中，旋翼(例如，旋翼110)可为变距的。如上文参照图9所论述，旋翼可调整桨距以从推动型旋翼改变为拉动型旋翼。
在各种实施例中，旋翼1202和1204可在等同但相反的方向上移动。在一些实施例中，旋翼1202和1204可彼此独立地移动。每一旋翼1202和1204可围绕其自身的轴线自由旋转360度。
图13A到图13D是示例性旋转总成1300的等角视图，其中示例性旋转总成1300将旋翼单元可移动地耦接到示例性VTOL飞行器700的机身102。
图13A示出包含座舱1302的示例性旋转总成1300。座舱1302安装在旋转式底盘1304上，其中旋转式底盘1304实现围绕其横轴和纵轴的旋转。旋转式底盘1304可包含枢轴接头1108，其中枢轴接头1108将座舱1302保持在适当位置中。枢轴接头1308可包含锁定机构以在一个位置中锁定座舱1302。虚线描绘处于转变模式204到208中的座舱。
如图13B所说明，旋转总成可包含第二枢轴接头1312，其中第二枢轴接头1312可实现围绕座舱1302的纵轴的旋转。可在从主翼载荷水平飞行形态到垂直翼载荷水平飞行形态的转变期间需要围绕纵轴的旋转，在此状况下，座舱1302可围绕纵轴旋转以维持竖立位置。
图13C示出示例性旋转总成1300，其中外框架1314支撑座舱1302。外框架1314和座舱1302可围绕横轴关于彼此而旋转，如图13D所示。VTOL飞行器700的机身、主翼和/或垂直翼可提供外框架1314，或外框架1314可耦接到机身、主翼和/或垂直翼。在一些实施例中，旋转式底盘可为万向节式底盘和/或枢转式底盘。
图14是示出从起飞通过转变模式到向前飞行模式的转变的流程图。
在框1402处，VTOL飞行器使第一变速旋翼和第二变速旋翼旋转。第一变速旋翼和第二变速旋翼可按实质上相同的速度旋转。然而，第一变速旋翼和第二变速旋翼可彼此独立地旋转。
在框1404处，VTOL飞行器使第三变速旋翼和第四变速旋翼旋转。第三变速旋翼可按与第四变速旋翼实质上相同的速度旋转。然而，第三变速旋翼和第四变速旋翼可彼此独立地且独立于第一变速旋翼和第二变速旋翼旋转。在一些实施例中，第三变速旋翼和第四变速旋翼可按与第一变速旋翼和第二变速旋翼实质上相同的速度旋转。在一些实施例中，第三变速旋翼和第四变速旋翼可按与第一变速旋翼和第二变速旋翼不同的速度旋转。
在起飞之前，第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼可按一定速度旋转，以产生最小推力(即，不足以克服VTOL飞行器的重量的推力)。在各种实施例中，第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼中的至少两者可被配置成产生向下的推力以保持飞行器着地和/或稳定。
在框1406处，VTOL飞行器可增大第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼的速度以诱导悬停。旋翼的速度可足以提供推力来克服VTOL飞行器的重量。当处于悬停中时，第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼可按实质上相同的速度旋转。第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼中的每一个的速度可由控制管理系统调整以在几乎不具有水平移动的情况下维持稳定的悬停。
在框1408处，控制管理系统可调整至少一个变速旋翼的速度以实现到向前飞行的转变。在一些实施例中，控制管理系统可增大或减小一个变速旋翼的速度以实现围绕VTOL飞行器的横轴或纵轴的滚转。在一些实施例中，控制管理系统可增大一个旋翼的速度，同时减小同一机翼上的相对旋翼的速度以实现围绕横轴或纵轴的滚转。举例来说，第三变速旋翼可增大旋转速度，而第四变速旋翼可减小旋转速度，进而实现转变。
在框1410处，控制管理系统可将框1408中的至少一个变速旋翼的速度调整为与其它变速旋翼实质上相同的速度。在一些实施例中，与框1408中所调整的至少一个变速旋翼相对的旋翼可按抵制VTOL飞行器围绕纵轴或横轴的旋转所需的速度旋转。
在框1412处，VTOL飞行器可在向前飞行模式中稳定，其中第一变速旋翼、第二变速旋翼、第三变速旋翼和第四变速旋翼按实质上相同的速度旋转，且产生实质上与地平线平行的推力。
图15是VTOL飞行器(例如，VTOL飞行器100)可操作的示例性环境。
如图15所说明，VTOL飞行器1502可经由一个或更多个网络1506而与操作员1504通信。网络可由一个或更多个服务器(例如，服务器1508)控制。网络1506可包含公共网络(例如，因特网)、私用网络(例如，机构和/或个人内部网络)或私用网络和公共网络的某一组合。网络1506还可包含任何类型的有线和/或无线网络，包含(但不限于)局域网(LAN)、广域网(WAN)、个域网(PAN)、近场通信(NFC)、电缆网络、Wi-Fi网络、WiMax网络、移动通信网络(例如，3G、4G等)或其任何组合。
操作员1504与VTOL飞行器1502之间的通信可经由有线或无线信号(包含(但不限于)蓝牙、无线电控制、语音控制、电磁波、Wi-Fi信号、蜂窝式电话信号或其某一组合)而成为可能。操作员1504可经由网络1506而将信号发送到控制管理系统，例如，控制管理系统612。在接收到信号时，控制管理系统可在必要时调整推进系统和/或飞行控制器以反映操作员1504的需求。
结论
虽然以专用于结构特征和/或方法动作的语言描述了本主题，但应理解，随附权利要求书中所界定的本主题未必限于所描述的特定特征或动作。实际上，特定特征和动作被公开为实施权利要求书的示例性形式。
Claims (21)
1.一种垂直起降(VTOL)飞行器，包括：
第一机翼；
耦接到所述第一机翼的第二机翼，所述第二机翼具有比所述第一机翼小的翼展，所述飞行器被配置成在向前飞行姿态中以所述第二机翼产生升力而飞行；
耦接到所述第一机翼的第一推进系统，耦接到所述第一机翼的所述第一推进系统被配置成在所述飞行器处于悬停姿态中时，产生垂直升力，且在所述飞行器处于向前飞行姿态中时，产生纵向推力，耦接到所述第一机翼的所述第一推进系统被配置成提供推力矢量操纵；
耦接到所述第二机翼的第二推进系统，耦接到所述第二机翼的所述第二推进系统被配置成在所述飞行器处于所述悬停姿态中时，产生垂直升力，且在所述飞行器处于所述向前飞行姿态中时，产生纵向推力，耦接到所述第二机翼的所述第二推进系统被配置成提供推力控制；以及
控制管理系统，被配置成引导所述推力控制调整所述飞行器的取向，其中对所述飞行器的所述取向的调整包括使所述飞行器从所述第一机翼比所述第二机翼产生更多升力的第一向前飞行形态旋转到所述第二机翼比所述第一机翼产生更多升力的第二向前飞行形态。
2.根据权利要求1所述的飞行器，所述第一推进系统或所述第二推进系统中的至少一者包括：
动力系统；以及
旋翼，耦接到所述动力系统，所述旋翼是变速旋翼。
3.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述动力系统包括：
电动机；以及
电源，用于将电力提供到所述电动机。
4.根据权利要求3所述的飞行器，其中所述电源包括以下各者中的至少一者：
电池；或
风力涡轮发电机。
5.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述动力系统包括内燃机或混合式发动机中的一者。
6.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述飞行器被配置成通过调整所述第一推进系统、所述第二推进系统的所述变速旋翼中的至少一者的速度或其组合，而在所述悬停姿态与所述向前飞行姿态之间转变。
7.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述旋翼是变距旋翼。
8.根据权利要求7所述的飞行器，其中所述飞行器被配置成通过调整所述变距旋翼中的至少一者的桨距而在所述悬停姿态与所述向前飞行姿态之间转变。
9.根据权利要求1所述的飞行器，其中来自所述第一推进系统或所述第二推进系统中的至少一者的所述推力控制调整所述飞行器的俯仰、滚转和偏航中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的飞行器，所述飞行器进一步被配置成在所述向前飞行姿态中以所述第一机翼产生升力而飞行。
11.根据权利要求1所述的飞行器，还包括以下各者中的至少一者：
升降副翼；以及
方向舵；
其中所述控制管理系统还被配置成调整所述至少一个升降副翼和所述至少一个方向舵。
12.根据权利要求1所述的飞行器，所述控制管理系统还包括以下各者中的一者或更多者：
加速度计；
陀螺仪；
磁力计；
GPS接收器；或
光学传感器，其中所述加速度计、所述陀螺仪、所述磁力计、所述GPS接收器以及所述光学传感器将输入提供到所述控制管理系统以实现自主飞行。
13.根据权利要求1所述的飞行器，还包括：
耦接到所述第一机翼的第三推进系统；以及
耦接到所述第二机翼的第四推进系统；
其中所述第一推进系统、所述第二推进系统、所述第三推进系统和所述第四推进系统各自包括发动机和至少一个旋翼，且所述第一推进系统、所述第二推进系统、所述第三推进系统和所述第四推进系统中的每一者被配置成独立地操作。
14.根据权利要求13所述的飞行器，其中所述第一推进系统、所述第二推进系统、所述第三推进系统和所述第四推进系统的所述旋翼是推进器型旋翼。
15.根据权利要求1所述的飞行器，还包括被配置成容纳至少一个人的乘客舱。
16.根据权利要求1所述的飞行器，还包括存储舱，所述存储舱容纳至少一个相机，所述至少一个相机被配置成将图像传输到所述飞行器的至少一操作员。
17.根据权利要求3所述的飞行器，其中所述电源包括以下各者中的至少一者：
太阳能电池板；
燃料电池；或
风力涡轮发电机。
18.一种用于使垂直起降(VTOL)飞行器飞行的方法，包括：
使第一变速旋翼和第二变速旋翼旋转，所述第一变速旋翼和所述第二变速旋翼耦接到主翼且被配置成彼此独立地旋转；
使第三变速旋翼和第四变速旋翼旋转，所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼耦接到垂直翼且被配置成彼此独立地旋转，所述垂直翼相对于所述主翼成偏移角耦接并包括比所述主翼小的翼展，所述飞行器被配置成在向前飞行姿态中调整取向以所述垂直翼比所述主翼产生更多升力而飞行；
通过使所述第一变速旋翼、所述第二变速旋翼、所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼以足以产生升力来克服所述飞行器的重量的速率旋转，而诱导悬停模式；
通过调整至少所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼的速度而从所述悬停模式转变为向前飞行模式；
在接近所述向前飞行模式时，调整至少所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼的所述速度以实质上匹配所述第一变速旋翼和所述第二变速旋翼的速度；以及
在所述向前飞行模式中，通过使所述第一变速旋翼、所述第二变速旋翼、所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼旋转，而从所述主翼比所述垂直翼产生更多升力的第一取向转变为所述垂直翼比所述主翼产生更多升力的第二取向。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
通过调整至少所述第三变速旋翼或所述第四变速旋翼的所述速度而从所述向前飞行模式转变为所述悬停模式；以及
当所述飞行器处于所述悬停模式中时，通过减小所述第一变速旋翼、所述第二变速旋翼、所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼的所述速度而使所述飞行器降落。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：
通过改变所述第一变速旋翼和所述第二变速旋翼中的至少一者的所述速度而诱导偏航运动；以及
通过改变所述第三变速旋翼和所述第四变速旋翼中的至少一者的所述速度而诱导俯仰运动。
21.一种用于调遣垂直起降(VTOL)飞行器的系统，包括：
第一推进系统，相对于纵轴在第一距离处耦接到第一机翼，所述第一推进系统包括第一发动机和第一旋翼；
第二推进系统，相对于所述纵轴在所述第一距离处耦接到所述第一机翼，所述第二推进系统包括第二发动机和第二旋翼；
第三推进系统，相对于所述纵轴在第二距离处耦接到第二机翼，所述第三推进系统包括第三发动机和第三旋翼，所述第二机翼相对于所述第一机翼成偏移角耦接，所述第二机翼具有比所述第一机翼小的翼展，所述飞行器被配置成在向前飞行姿态中以所述第二机翼比所述第一机翼产生更多升力而飞行；
第四推进系统，相对于所述纵轴在所述第二距离处耦接到所述第二机翼，所述第四推进系统包括第四发动机和第四旋翼；
控制管理系统，耦接到所述第一推进系统、所述第二推进系统、所述第三推进系统和所述第四推进系统，使所述飞行器：
使所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼和所述第四旋翼以悬停速率或悬停桨距自旋，所述悬停速率或所述悬停桨距足以提供推力来克服所述飞行器的重量；
在处于悬停中时，使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的滚转运动；
在处于所述悬停中时，使所述第三旋翼和所述第四旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的俯仰运动；
在处于向前飞行姿态中时，使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第三旋翼和所述第四旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的偏航运动；
在处于所述向前飞行姿态中时，使所述第三旋翼和所述第四旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋，其中所述使所述第一旋翼和所述第二旋翼以与所述第一旋翼和所述第二旋翼不同的速率或不同的桨距自旋产生所述飞行器的俯仰运动；以及
在所述向前飞行姿态中，使所述第一旋翼、所述第二旋翼、所述第三旋翼或所述第四旋翼中的至少一个自旋，而导致所述飞行器从所述第一机翼比所述第二机翼产生更多升力的第一取向滚转到所述第二机翼比所述第一机翼产生更多升力的第二取向。
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| CN201510828899.0A Active CN105620735B (zh) | 2014-11-26 | 2015-11-25 | 高速多旋翼垂直起降飞行器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (5) | US9994313B2 (zh) |
| EP (1) | EP3224140B8 (zh) |
| CN (1) | CN105620735B (zh) |
| AU (3) | AU2015354671B2 (zh) |
| HK (1) | HK1244762A1 (zh) |
| WO (1) | WO2016085610A1 (zh) |
Families Citing this family (128)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10994838B2 (en) * | 2012-12-07 | 2021-05-04 | Delorean Aerospace, Llc | Vertical takeoff and landing aircraft |
| US10011350B2 (en) * | 2014-05-20 | 2018-07-03 | Sikorsky Aircraft Corporation | Vertical take-off and landing drag rudder |
| US9994313B2 (en) | 2014-11-26 | 2018-06-12 | XCraft Enterprises, LLC | High speed multi-rotor vertical takeoff and landing aircraft |
| US9623969B2 (en) * | 2015-01-17 | 2017-04-18 | Brian Dale Nelson | Multicopter with detachable wing |
| US9738380B2 (en) | 2015-03-16 | 2017-08-22 | XCraft Enterprises, LLC | Unmanned aerial vehicle with detachable computing device |
| CA3006075C (en) * | 2015-12-07 | 2021-05-04 | Aai Corporation | Uav with wing-plate assemblies providing efficient vertical takeoff and landing capability |
| US20170327219A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-11-16 | Sikorsky Aircraft Corporation | Vertical take-off and landing aircraft with hybrid power and method |
| EP3222514B1 (en) * | 2016-03-21 | 2019-05-22 | Airbus Operations GmbH | Skin panel with an energy-storing layer for an aircraft or spacecraft and method for manufacturing an energy-storing layer for a skin panel |
| US10317914B2 (en) * | 2016-04-18 | 2019-06-11 | Latitude Engineering, LLC | Wind finding and compensation for unmanned aircraft systems |
| CA2929254C (en) * | 2016-05-06 | 2018-12-11 | SKyX Limited | Unmanned aerial vehicle (uav) having vertical takeoff and landing (vtol) capability |
| JP6825011B2 (ja) | 2016-06-03 | 2021-02-03 | エアロバイロメント, インコーポレイテッドAerovironment, Inc. | 補完的な角度がついたロータを有する垂直離着陸用翼付き航空機 |
| US10287001B2 (en) * | 2016-06-15 | 2019-05-14 | Kitty Hawk Corporation | Self-adjusting system for aircraft control |
| CN205854492U (zh) * | 2016-06-17 | 2017-01-04 | 北京航空航天大学 | 一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机 |
| FR3052885A1 (fr) * | 2016-06-20 | 2017-12-22 | Parrot Drones | Drone comprenant des ailes portantes |
| FR3052677A1 (fr) * | 2016-06-20 | 2017-12-22 | Parrot Drones | Drone comprenant des ailes portantes. |
| FR3053133B1 (fr) * | 2016-06-27 | 2018-08-17 | Parrot Drones | Procede de conversion dynamique d'attitude d'un drone a voilure tournante |
| US10625853B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-04-21 | Textron Innovations Inc. | Automated configuration of mission specific aircraft |
| US10618647B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-04-14 | Textron Innovations Inc. | Mission configurable aircraft having VTOL and biplane orientations |
| US11104446B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-08-31 | Textron Innovations Inc. | Line replaceable propulsion assemblies for aircraft |
| US10633088B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-04-28 | Textron Innovations Inc. | Aerial imaging aircraft having attitude stability during translation |
| US11084579B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-08-10 | Textron Innovations Inc. | Convertible biplane aircraft for capturing drones |
| US11027837B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-06-08 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having thrust to weight dependent transitions |
| US10597164B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-03-24 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having redundant directional control |
| US10220944B2 (en) | 2016-07-01 | 2019-03-05 | Bell Helicopter Textron Inc. | Aircraft having manned and unmanned flight modes |
| US10737765B2 (en) * | 2016-07-01 | 2020-08-11 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having single-axis gimbal mounted propulsion systems |
| US10737778B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-08-11 | Textron Innovations Inc. | Two-axis gimbal mounted propulsion systems for aircraft |
| US11608173B2 (en) | 2016-07-01 | 2023-03-21 | Textron Innovations Inc. | Aerial delivery systems using unmanned aircraft |
| US10981661B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-04-20 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having multiple independent yaw authority mechanisms |
| US10633087B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-04-28 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having hover stability in inclined flight attitudes |
| US10604249B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-03-31 | Textron Innovations Inc. | Man portable aircraft system for rapid in-situ assembly |
| US11142311B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-10-12 | Textron Innovations Inc. | VTOL aircraft for external load operations |
| US10870487B2 (en) | 2016-07-01 | 2020-12-22 | Bell Textron Inc. | Logistics support aircraft having a minimal drag configuration |
| US11124289B2 (en) | 2016-07-01 | 2021-09-21 | Textron Innovations Inc. | Prioritizing use of flight attitude controls of aircraft |
| US10501193B2 (en) | 2016-07-01 | 2019-12-10 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having a versatile propulsion system |
| US10315761B2 (en) | 2016-07-01 | 2019-06-11 | Bell Helicopter Textron Inc. | Aircraft propulsion assembly |
| US10011351B2 (en) * | 2016-07-01 | 2018-07-03 | Bell Helicopter Textron Inc. | Passenger pod assembly transportation system |
| CN106043686A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-10-26 | 四川傲势乐翼科技有限公司 | 垂直起降固定翼飞行器 |
| CN106240814A (zh) * | 2016-08-10 | 2016-12-21 | 西北工业大学 | 一种动力操纵的尾坐式混合布局垂直起降飞行器 |
| CN106218887A (zh) * | 2016-08-22 | 2016-12-14 | 杭州迅蚁网络科技有限公司 | 一种分布式动力装置布局的垂直起降飞行器 |
| KR102514566B1 (ko) * | 2016-08-23 | 2023-03-27 | 삼성전자주식회사 | 전자 장치 및 그의 동작 방법 |
| US10407169B2 (en) | 2016-08-30 | 2019-09-10 | Bell Textron Inc. | Aircraft having dual rotor-to-wing conversion capabilities |
| CN106081099B (zh) * | 2016-08-30 | 2019-05-03 | 苏跃进 | 竖直升降的多旋翼飞机和水平升降的固定翼飞机 |
| CN106379524A (zh) * | 2016-09-23 | 2017-02-08 | 齐继国 | 一种具有多个垂直起降飞机模块单元的飞机 |
| CN106184741B (zh) * | 2016-09-30 | 2020-04-07 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种飞翼式涵道风扇垂直起降无人机 |
| CN106428548B (zh) * | 2016-10-12 | 2019-09-27 | 曹萍 | 一种垂直起降无人飞行器 |
| NL2017611B1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | Univ Delft Tech | Aerial vehicle with angularly displaced propulsion units |
| DE102016120671B4 (de) | 2016-10-28 | 2023-02-09 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Luftfahrzeug in Tailsitter-Konfiguration und dessen Verwendung |
| MX2019005061A (es) | 2016-11-02 | 2020-02-07 | Joby Aviation Inc | Aeronave de vtol que usa rotores para simular dinamica de alas rigidas. |
| CN106585979B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-07-09 | 深圳市元征科技股份有限公司 | 一种基于无人机螺旋桨的桨叶角度调节的方法及无人机 |
| US20180002023A1 (en) * | 2016-12-27 | 2018-01-04 | Yuneec International (China) Co.,Ltd | Cooling system for unmanned aerial vehicle |
| US10392107B2 (en) | 2016-12-27 | 2019-08-27 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Aerial vehicle capable of vertical take-off and landing, vertical and horizontal flight and on-air energy generation |
| US10370082B2 (en) * | 2016-12-27 | 2019-08-06 | Korea Advanced Institute Of Science And Technology | Aircraft capable of vertical take-off and landing, vertical and horizontal flight and on-air energy generation |
| US20180186472A1 (en) * | 2016-12-30 | 2018-07-05 | Airmada Technology Inc. | Method and apparatus for an unmanned aerial vehicle with a 360-degree camera system |
| CN106809382B (zh) * | 2017-01-20 | 2019-01-15 | 亿航智能设备（广州）有限公司 | 一种飞行器及其控制方法 |
| CZ201778A3 (cs) * | 2017-02-09 | 2018-06-20 | New Space Technologies s.r.o. | Překlopný letoun |
| US10850835B2 (en) * | 2017-03-30 | 2020-12-01 | Qualcomm Incorporated | Unmanned aerial vehicle with monolithic wing and twin-rotor propulsion/lift modules |
| CN110770121B (zh) | 2017-05-09 | 2023-01-24 | 新科宇航 | 飞行器 |
| US10661892B2 (en) | 2017-05-26 | 2020-05-26 | Textron Innovations Inc. | Aircraft having omnidirectional ground maneuver capabilities |
| US10351232B2 (en) | 2017-05-26 | 2019-07-16 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotor assembly having collective pitch control |
| US10618646B2 (en) | 2017-05-26 | 2020-04-14 | Textron Innovations Inc. | Rotor assembly having a ball joint for thrust vectoring capabilities |
| US10329014B2 (en) | 2017-05-26 | 2019-06-25 | Bell Helicopter Textron Inc. | Aircraft having M-wings |
| US11186185B2 (en) * | 2017-05-31 | 2021-11-30 | Textron Innovations Inc. | Rotor brake effect by using electric distributed anti-torque generators and opposing electric motor thrust to slow a main rotor |
| US11001384B2 (en) * | 2017-10-02 | 2021-05-11 | Bell Helicopter Textron Inc. | Hybrid power systems for aircraft |
| US11053004B2 (en) * | 2017-10-17 | 2021-07-06 | Periscope Aviation, Llc | Aerodynamic drone using airfoil-designed fuselages and associated parts |
| CN107985589B (zh) * | 2017-10-18 | 2022-02-01 | 沈阳航空航天大学 | 带矢量推力涵道发动机的垂直起降无人机 |
| US20190118943A1 (en) * | 2017-10-24 | 2019-04-25 | General Atomics Aeronautical Systems, Inc. | Tail-Sitter Aircraft With Hybrid Propulsion |
| WO2019090046A1 (en) | 2017-11-03 | 2019-05-09 | Aai Corporation | Vtol aircraft having fixed-wing and rotorcraft configurations |
| CN108284950A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-07-17 | 湖北航天飞行器研究所 | 四涵道螺旋桨动力方式的可垂直起降固定翼无人飞行器 |
| RU2671447C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2018-10-31 | Дмитрий Валентинович Рукавицын | Индивидуальный летательный аппарат (варианты) и способы его полета |
| CN111566008A (zh) * | 2017-12-12 | 2020-08-21 | 卡梅伦·斯潘塞 | 可变几何形状垂直起降(vtol)飞行器系统 |
| GB2570463A (en) * | 2018-01-24 | 2019-07-31 | Vb Hi Tech Ventures Ltd | A vertical take-off and landing flying machine |
| PL424512A1 (pl) * | 2018-02-05 | 2019-08-12 | Waldemar Andrzej Toruniewski | Wielowirnikowiec, (copter) którego nieruchome ramiona i inne płaszczyzny nośne wytwarzają siłę nośną |
| US11008093B2 (en) * | 2018-03-22 | 2021-05-18 | Aurora Flight Sciences Corporation | Systems and methods for reducing the propeller noise |
| AU2019257746B2 (en) * | 2018-04-27 | 2023-11-02 | Textron Systems Corporation | Variable pitch rotor assembly for electrically driven vectored thrust aircraft applications |
| US10906656B2 (en) | 2018-05-01 | 2021-02-02 | Bell Textron Inc. | Hybrid tiltrotor drive system |
| JP2021525673A (ja) | 2018-05-31 | 2021-09-27 | ジョビー エアロ, インコーポレイテッドJoby Aero, Inc. | 電力システムアーキテクチャとこれを用いたフォールトトレラントｖｔｏｌ航空機 |
| FR3082327B1 (fr) * | 2018-06-12 | 2021-09-03 | Ecole Nat De Laviation Civile | Systeme et procede de controle de vol d'un drone convertible a voilure fixe permettant une transition continue stabilisee entre un vol stationnaire vertical et un vol de croisiere a l'horizontal |
| CN108583869B (zh) * | 2018-06-15 | 2024-03-29 | 西安航空学院 | 一种x形后掠翼无人机 |
| WO2019241768A1 (en) * | 2018-06-15 | 2019-12-19 | Zeva Inc. | Electric vertical take-off and landing blended wing-body aircraft |
| EP3587259B1 (en) | 2018-06-28 | 2022-08-10 | Leonardo S.p.A. | Tail sitter and related control method |
| US10710741B2 (en) | 2018-07-02 | 2020-07-14 | Joby Aero, Inc. | System and method for airspeed determination |
| CN108820198A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-16 | 开封市宝琳机械有限公司 | 基于八旋翼飞行器的多功能救援机器人 |
| CN109116860B (zh) * | 2018-08-29 | 2022-05-03 | 天津大学 | 三旋翼无人机的非线性鲁棒控制方法 |
| EP3853736A4 (en) | 2018-09-17 | 2022-11-16 | Joby Aero, Inc. | AIRCRAFT CONTROL SYSTEM |
| CN109229367A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-18 | 南京航空航天大学 | 一种新构型垂直起降无人机及其飞行控制方法 |
| AU2019433213A1 (en) | 2018-12-07 | 2021-07-22 | Joby Aero, Inc. | Aircraft control system and method |
| JP7401545B2 (ja) | 2018-12-07 | 2023-12-19 | ジョビー エアロ インク | 回転翼とその設計方法 |
| CN109795682A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-05-24 | 清华大学 | 一种高效尾坐式垂直起降固定翼飞行器及其控制方法 |
| WO2020132332A1 (en) | 2018-12-19 | 2020-06-25 | Joby Aero, Inc. | Vehicle navigation system |
| US11905008B2 (en) * | 2018-12-31 | 2024-02-20 | Air Vev Ltd | VTOL aircraft |
| DE102019202241A1 (de) * | 2019-02-19 | 2020-08-20 | BEE appliance GmbH | Verfahren zur Steuerung eines Multirotor-Fluggeräts zum vertikalen Starten und Landen sowie Multirotor-Fluggerät |
| US11628942B2 (en) | 2019-03-01 | 2023-04-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Torque ripple control for an aircraft power train |
| EP3931099A4 (en) | 2019-03-01 | 2022-11-30 | Pratt & Whitney Canada Corp. | COOLING SYSTEM CONFIGURATIONS FOR AN AIRCRAFT WITH A HYBRID ELECTRIC PROPULSION SYSTEM |
| WO2020183594A1 (ja) * | 2019-03-11 | 2020-09-17 | インダストリーネットワーク株式会社 | テールシッタ式飛行体 |
| US11827348B2 (en) | 2019-03-21 | 2023-11-28 | Gurkan ACIKEL | VTOL tilting fuselage winged frame multirotor aircraft |
| CN109878709B (zh) * | 2019-04-04 | 2024-03-08 | 李明珠 | 一种多旋翼飞行器辅助飞行装置 |
| US11111010B2 (en) * | 2019-04-15 | 2021-09-07 | Textron Innovations Inc. | Multimodal unmanned aerial systems having tiltable wings |
| CN116646641A (zh) | 2019-04-23 | 2023-08-25 | 杰欧比飞行有限公司 | 电池热管理系统及方法 |
| US11230384B2 (en) | 2019-04-23 | 2022-01-25 | Joby Aero, Inc. | Vehicle cabin thermal management system and method |
| EP3730404B1 (en) * | 2019-04-23 | 2021-08-18 | LEONARDO S.p.A. | Vertical take-off and landing aircraft and related control method |
| WO2020219112A1 (en) | 2019-04-25 | 2020-10-29 | United Technologies Advanced Projects, Inc. | Aircraft degraded operation ceiling increase using electric power boost |
| US10988248B2 (en) | 2019-04-25 | 2021-04-27 | Joby Aero, Inc. | VTOL aircraft |
| JP2023512851A (ja) | 2019-05-21 | 2023-03-30 | ジョビー エアロ インク | 固定前方傾斜ロータを使用して剛体翼の空気力学をシミュレートする垂直離着陸航空機 |
| US11628932B2 (en) * | 2019-08-13 | 2023-04-18 | Doosan Mobility Innovation Inc. | Multicopter |
| US11912422B2 (en) | 2019-08-26 | 2024-02-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Hybrid electric aircraft and powerplant arrangements |
| US11667391B2 (en) | 2019-08-26 | 2023-06-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Dual engine hybrid-electric aircraft |
| US11427313B2 (en) | 2019-10-15 | 2022-08-30 | Helmuth G. Bachmann | Universally attachable hinged wing and VLOS aid for mutirotor drones |
| US11738881B2 (en) | 2019-10-21 | 2023-08-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Auxiliary power unit systems |
| US11312491B2 (en) | 2019-10-23 | 2022-04-26 | Textron Innovations Inc. | Convertible biplane aircraft for autonomous cargo delivery |
| US11738862B2 (en) * | 2020-01-28 | 2023-08-29 | Overair, Inc. | Fail-operational vtol aircraft |
| CN111619801A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-09-04 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种多轴尾坐式无人飞行器 |
| US11530035B2 (en) | 2020-08-27 | 2022-12-20 | Textron Innovations Inc. | VTOL aircraft having multiple wing planforms |
| US11319064B1 (en) | 2020-11-04 | 2022-05-03 | Textron Innovations Inc. | Autonomous payload deployment aircraft |
| RU204527U1 (ru) * | 2020-11-24 | 2021-05-28 | Юрий Александрович Максименко | Беспилотный летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой |
| CN112407270A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-02-26 | 中航金城无人系统有限公司 | 一种无舵面控制的尾座式垂直起降飞行器 |
| US11630467B2 (en) | 2020-12-23 | 2023-04-18 | Textron Innovations Inc. | VTOL aircraft having multifocal landing sensors |
| EP4291489A1 (en) * | 2021-02-09 | 2023-12-20 | Joby Aero, Inc. | Aircraft propulsion unit |
| CN112799432B (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-02 | 北京三快在线科技有限公司 | 无人机的避障控制方法、装置、存储介质和电子设备 |
| US11377201B1 (en) | 2021-07-23 | 2022-07-05 | Beta Air, Llc | System and method for flight control of an electric vertical takeoff and landing aircraft |
| US11435762B1 (en) | 2021-08-17 | 2022-09-06 | Beta Air, Llc | System and method for the autonomous transition of an electric vertical takeoff and landing aircraft |
| US11440678B1 (en) | 2021-09-21 | 2022-09-13 | Beta Air, Llc | Systems and methods for fixed wing flight to vertical wing flight for landing for an aircraft |
| CN113879527A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-04 | 浙江大学湖州研究院 | 垂直起降的固定翼飞行器 |
| US11932387B2 (en) | 2021-12-02 | 2024-03-19 | Textron Innovations Inc. | Adaptive transition systems for VTOL aircraft |
| US11643207B1 (en) | 2021-12-07 | 2023-05-09 | Textron Innovations Inc. | Aircraft for transporting and deploying UAVs |
| US11673662B1 (en) | 2022-01-05 | 2023-06-13 | Textron Innovations Inc. | Telescoping tail assemblies for use on aircraft |
| WO2023136815A1 (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-20 | Glen Newman | Evtol aircraft |
| US20230415881A1 (en) * | 2022-06-28 | 2023-12-28 | Beta Air, Llc | Thermal management construction for an electric vertical takeoff and landing aircraft and methods of manufacturing thereof |
| DE102022117766A1 (de) | 2022-07-15 | 2024-01-18 | FlyPurrz GmbH | Senkrecht startendes Flugzeug |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3081964A (en) * | 1958-12-08 | 1963-03-19 | Boeing Co | Airplanes for vertical and/or short take-off and landing |
| US3514052A (en) * | 1968-01-25 | 1970-05-26 | United Aircraft Corp | Control system for aircraft having laterally offset rotors |
| US20050178879A1 (en) * | 2004-01-15 | 2005-08-18 | Youbin Mao | VTOL tailsitter flying wing |
| CN102756806A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-31 | 沈阳申蓝航空科技有限公司 | 竖直站立垂直起降飞机 |
| US20140217229A1 (en) * | 2011-09-27 | 2014-08-07 | Singapore Technologies Aerospace Ltd | Unmanned aerial vehicle |
Family Cites Families (68)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2328786A (en) * | 1941-03-29 | 1943-09-07 | Wiley K Crowder | Aircraft |
| US3120359A (en) * | 1959-11-04 | 1964-02-04 | Lester E Sprecher | Aircraft with equi-spaced power plants |
| US3096952A (en) * | 1961-04-19 | 1963-07-09 | Clarence L Roppel | Vertical take off aircraft |
| US3184184A (en) * | 1962-06-04 | 1965-05-18 | Harley A Dorman | Aircraft having wings with dimpled surfaces |
| US3350035A (en) * | 1964-08-19 | 1967-10-31 | Ernest W Schlieben | Vtol with cylindrical wing |
| US3485462A (en) * | 1967-08-28 | 1969-12-23 | Spence William | Aircraft propeller and jet drive |
| US4503673A (en) * | 1979-05-25 | 1985-03-12 | Charles Schachle | Wind power generating system |
| US5289994A (en) * | 1989-10-10 | 1994-03-01 | Juan Del Campo Aguilera | Equipment carrying remote controlled aircraft |
| GB2281761B (en) * | 1993-09-13 | 1997-05-14 | Michael John Leigh Chapman | Gear assisted transverse flow turbine |
| US5589901A (en) | 1995-05-15 | 1996-12-31 | Means; Kevin P. | Apparatus and method for synchronizing search and surveillance devices |
| US6561455B2 (en) * | 1997-12-10 | 2003-05-13 | Franco Capanna | Vertical take-off and landing, aerodynamically self-sustained horizontal flight hybrid aircraft |
| GB9930728D0 (en) * | 1999-12-29 | 2000-02-16 | Gkn Westland Helicopters Ltd | Improvements in or relating to aircraft |
| US6445983B1 (en) | 2000-07-07 | 2002-09-03 | Case Corporation | Sensor-fusion navigator for automated guidance of off-road vehicles |
| US6655631B2 (en) * | 2000-07-28 | 2003-12-02 | John Frederick Austen-Brown | Personal hoverplane with four tiltmotors |
| US9493235B2 (en) * | 2002-10-01 | 2016-11-15 | Dylan T X Zhou | Amphibious vertical takeoff and landing unmanned device |
| US20050146458A1 (en) | 2004-01-07 | 2005-07-07 | Carmichael Steve D. | Vehicular electronics interface module and related methods |
| IL164335A (en) | 2004-09-28 | 2010-04-29 | Steadicopter Ltd | Autonomous flight system for flight platforms |
| DE102005038017B3 (de) | 2005-08-09 | 2007-05-10 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zur Flugführung mehrerer im Verband fliegender Flugzeuge |
| US8720814B2 (en) * | 2005-10-18 | 2014-05-13 | Frick A. Smith | Aircraft with freewheeling engine |
| US9070101B2 (en) | 2007-01-12 | 2015-06-30 | Fatdoor, Inc. | Peer-to-peer neighborhood delivery multi-copter and method |
| US8453962B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-06-04 | Donald Orval Shaw | Modular flying vehicle |
| WO2008147681A2 (en) | 2007-05-10 | 2008-12-04 | Arlton Paul E | Uav launch and recovery system |
| FR2916421B1 (fr) * | 2007-05-22 | 2010-04-23 | Eurocopter France | Systeme de commande d'un giravion. |
| KR20090057504A (ko) * | 2007-12-03 | 2009-06-08 | 임채호 | 가변형 회전익을 이용한 수직이착륙기 |
| GB0905027D0 (en) * | 2009-03-24 | 2009-05-06 | Allen Technology Ltd | Flying apparatus |
| US20110001020A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | Pavol Forgac | Quad tilt rotor aerial vehicle with stoppable rotors |
| US8616492B2 (en) | 2009-10-09 | 2013-12-31 | Oliver Vtol, Llc | Three wing, six tilt-propulsion units, VTOL aircraft |
| US8356770B2 (en) * | 2009-10-14 | 2013-01-22 | Aurora Flight Sciences Corporation | Tail-mounted pointable solar panels for solar-powered aircraft |
| US8342440B2 (en) | 2009-12-10 | 2013-01-01 | Regents Of The University Of Minnesota | Miniature robotic vehicle with ground and flight capability |
| US8339364B2 (en) | 2010-02-03 | 2012-12-25 | Nintendo Co., Ltd. | Spatially-correlated multi-display human-machine interface |
| US9014848B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-04-21 | Irobot Corporation | Mobile robot system |
| CN101886927B (zh) | 2010-06-25 | 2012-08-08 | 武汉大学 | 基于惯性传感器和地磁传感器的三维运动跟踪系统与方法 |
| US8774982B2 (en) | 2010-08-26 | 2014-07-08 | Leptron Industrial Robotic Helicopters, Inc. | Helicopter with multi-rotors and wireless capability |
| US9702254B2 (en) * | 2010-09-14 | 2017-07-11 | Manuel M. Saiz | Lift propulsion and stabilizing system and procedure for vertical take-off and landing aircraft |
| US20140008498A1 (en) * | 2010-09-17 | 2014-01-09 | Johannes Reiter | Tilt Wing Rotor VTOL |
| US20130238168A1 (en) | 2012-03-07 | 2013-09-12 | Jerome Reyes | Vehicle control and interface with mobile device |
| US9518821B2 (en) | 2012-08-02 | 2016-12-13 | Benjamin Malay | Vehicle control system |
| US9102406B2 (en) | 2013-02-15 | 2015-08-11 | Disney Enterprises, Inc. | Controlling unmanned aerial vehicles as a flock to synchronize flight in aerial displays |
| US9075415B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-07-07 | Airphrame, Inc. | Unmanned aerial vehicle and methods for controlling same |
| CA2904575C (en) * | 2013-03-14 | 2022-02-01 | Aeryon Labs Inc. | Folding propellers system |
| EP2781980B2 (en) | 2013-03-19 | 2021-12-08 | The Boeing Company | A method of flying an unmanned aerial vehicle |
| US20140312177A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Rajesh Gaonjur | Coaxial rotor/wing aircraft |
| DE102013011378A1 (de) | 2013-07-09 | 2015-01-15 | Rauf Guliyev | Rahmen für einen Flugkörper |
| US10112710B2 (en) | 2013-10-15 | 2018-10-30 | Elwha Llc | Motor vehicle with captive aircraft |
| US9567075B2 (en) * | 2014-02-10 | 2017-02-14 | Northrop Grumman Systems Corporation | Tilt wing aerial vehicle |
| US9586684B2 (en) * | 2014-02-27 | 2017-03-07 | David W. Carroll | Rotary propeller drone with integrated power storage |
| US9694911B2 (en) * | 2014-03-18 | 2017-07-04 | Joby Aviation, Inc. | Aerodynamically efficient lightweight vertical take-off and landing aircraft with pivoting rotors and stowing rotor blades |
| CN103914076B (zh) | 2014-03-28 | 2017-02-15 | 浙江吉利控股集团有限公司 | 一种基于无人机的货物传送系统和方法 |
| US9714087B2 (en) * | 2014-04-05 | 2017-07-25 | Hari Matsuda | Winged multi-rotor flying craft with payload accomodating shifting structure and automatic payload delivery |
| EP3140188B1 (en) * | 2014-05-08 | 2018-12-19 | Northrop Grumman Systems Corporation | Vertical takeoff and landing (vtol) unmanned aerial vehicle (uav) |
| JP6062079B2 (ja) | 2014-05-30 | 2017-01-18 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 無人型航空輸送機（ｕａｖ）の動作を制御するための制御器および方法ならびに乗り物 |
| US9994313B2 (en) | 2014-11-26 | 2018-06-12 | XCraft Enterprises, LLC | High speed multi-rotor vertical takeoff and landing aircraft |
| US9334049B1 (en) * | 2014-12-03 | 2016-05-10 | Amazon Technologies, Inc. | Single blade rotor system for use in a vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft |
| US9409645B1 (en) | 2015-03-02 | 2016-08-09 | Google, Inc. | Unmanned aerial vehicle for collaboration |
| US9738380B2 (en) | 2015-03-16 | 2017-08-22 | XCraft Enterprises, LLC | Unmanned aerial vehicle with detachable computing device |
| US10059442B2 (en) * | 2015-07-10 | 2018-08-28 | Zenon Dragan | Vertical takeoff and landing unmanned aircraft system |
| US9841757B2 (en) | 2015-12-03 | 2017-12-12 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Drone piggybacking on vehicles |
| DE112016006835B4 (de) | 2016-06-06 | 2023-09-21 | Ford Global Technologies, Llc | System, verfahren und vorrichtungen für automatisierte fahrzeug- und drohnenlieferung |
| US10232950B2 (en) * | 2016-07-01 | 2019-03-19 | Bell Helicopter Textron Inc. | Aircraft having a fault tolerant distributed propulsion system |
| EP3481719B1 (en) | 2016-07-07 | 2023-11-29 | Ford Global Technologies, LLC | Vehicle-integrated drone |
| WO2018151712A1 (en) | 2017-02-15 | 2018-08-23 | Ford Global Technologies, Llc | Aerial vehicle-ground vehicle coordination |
| WO2018156139A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Ford Global Technologies, Llc | Drone-based tracking |
| DE112017007148T5 (de) | 2017-03-27 | 2019-12-12 | Ford Global Technologies, Llc | Tragbare drohnenbox |
| WO2018209319A1 (en) | 2017-05-12 | 2018-11-15 | Gencore Candeo, Ltd. | Systems and methods for response to emergency situations using unmanned airborne vehicles with improved functionalities |
| US10513334B2 (en) * | 2017-06-12 | 2019-12-24 | Textron Innovations Inc. | X-tiltwing aircraft |
| GB2565383B (en) | 2017-12-14 | 2019-08-07 | Matthew Russell Iain | Unmanned aerial vehicles |
| US11267581B2 (en) | 2018-09-17 | 2022-03-08 | Insitu, Inc. | Unmanned aerial vehicle (UAV) launch and recovery |
| US20200102093A1 (en) | 2018-10-01 | 2020-04-02 | Xcraft Enterprises, Inc. | Vehicle mounted drone port, drone, and integrated communication system |
-
2014
- 2014-11-26 US US14/554,892 patent/US9994313B2/en active Active
-
2015
- 2015-10-28 EP EP15862818.0A patent/EP3224140B8/en active Active
- 2015-10-28 AU AU2015354671A patent/AU2015354671B2/en not_active Ceased
- 2015-10-28 WO PCT/US2015/057722 patent/WO2016085610A1/en active Application Filing
- 2015-11-25 CN CN201510828899.0A patent/CN105620735B/zh active Active
-
2018
- 2018-03-27 HK HK18104185.7A patent/HK1244762A1/zh unknown
- 2018-06-11 US US16/004,924 patent/US20180290744A1/en not_active Abandoned
- 2018-06-11 US US16/005,345 patent/US20190135428A1/en not_active Abandoned
-
2019
- 2019-07-18 AU AU2019206088A patent/AU2019206088A1/en not_active Abandoned
-
2020
- 2020-12-11 US US17/119,113 patent/US11420737B2/en active Active
-
2021
- 2021-06-02 AU AU2021203594A patent/AU2021203594A1/en not_active Abandoned
-
2022
- 2022-08-22 US US17/892,602 patent/US20230303244A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3081964A (en) * | 1958-12-08 | 1963-03-19 | Boeing Co | Airplanes for vertical and/or short take-off and landing |
| US3514052A (en) * | 1968-01-25 | 1970-05-26 | United Aircraft Corp | Control system for aircraft having laterally offset rotors |
| US20050178879A1 (en) * | 2004-01-15 | 2005-08-18 | Youbin Mao | VTOL tailsitter flying wing |
| US20140217229A1 (en) * | 2011-09-27 | 2014-08-07 | Singapore Technologies Aerospace Ltd | Unmanned aerial vehicle |
| CN102756806A (zh) * | 2012-07-26 | 2012-10-31 | 沈阳申蓝航空科技有限公司 | 竖直站立垂直起降飞机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2015354671A1 (en) | 2017-07-13 |
| AU2021203594A1 (en) | 2021-07-01 |
| US9994313B2 (en) | 2018-06-12 |
| EP3224140B8 (en) | 2020-12-16 |
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| CN105620735A (zh) | 2016-06-01 |
| WO2016085610A4 (en) | 2016-07-28 |
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| US20180290744A1 (en) | 2018-10-11 |
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| US20160144957A1 (en) | 2016-05-26 |
| EP3224140A4 (en) | 2018-07-04 |
| US11420737B2 (en) | 2022-08-23 |
| AU2015354671B2 (en) | 2019-04-18 |
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