JP2014528382A - 固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機 - Google Patents
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Abstract
Description
図5に示した第1実施形態の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機は、1組の固定翼航空機コンポーネントを有する。前記のコンポーネントは、機体1と、主翼2と、尾翼3と、固定翼航空機コンポーネントに動力を供給する固定翼動力系統4(固定翼航空機動力系統としても知られている)とを含む。当業者は、前記の主翼と固定翼が同じ部品であり、ローターに対して固定翼と呼ばれ、航空機の構造によれば、尾翼に対して主翼と呼ばれることを理解するであろう。前記の固定翼航空機コンポーネントに基づいて、ローターヘリコプターの機能を有するコンポーネントに動力を供給する4組の電動マルチローター動力系統5がさらに増設される。だが、前記の電動マルチローター動力系統5の数量は、4組に限らず、ほかの数量でもよい。前記の電動マルチローター動力系統5の構成は従来のヘリコプターの構成を採用することができるので、ここでは詳しく説明しない。前記の電動マルチローター動力系統のローター回転面は水平面と平行であるが、この平行はほぼ平行を含み、例えば、機体と水平面のピッチ角が10度以内でもよい。当業者は、ここで、平行や垂直、水平などの術語は、幾何学の上での絶対な平行や垂直、水平に限らず、ほぼ平行や垂直、水平も含むことを理解するであろう。電動マルチローター動力系統5は、動力装置及びローターを有する。ローターは、機体の両側に、且つ、主翼の前側と後側に設けられ、機体に対して対称設置される。動力装置は機体に設けられる。または、電動マルチローター動力系統5の全組は、それぞれ、機体の両側に、且つ、主翼の前側と後側に設けられ、機体に対して対称設置される。この配置により、航空機の重心は機体の中心線に位置し、離陸、着陸、及び飛行の過程で航空機のバランスを維持できるとともに航空機の動作状態には影響を与えないことを保障できる。もちろん、前記の効果を実現することができるほかの位置の設定方式も採用できる。第1実施形態では、各電動マルチローター動力系統5の全体または各電動マルチローター動力系統5のローターが、サポートアーム6を通じて、主翼2に接続される。もちろん、他の実施形態において、電動マルチローター動力系統5又はローターのいくつかは、翼及び機体に接続するサポートアームを共有する。
図14及び15に示すように、第2実施形態の航空機と第1実施形態の航空機との違いは、第2実施形態の航空機は6組の電動マルチローター動力系統を有し、その内、4組の電動マルチローター動力系統は主翼に取り付けられ、他の2組の電動マルチローター動力系統は機体の尾翼近傍の位置に取り付けられることである。図15に示すように、航空機の尾部にジェット装置8が搭載され、その排気を、航空機を推進して前方へ飛行させる動力として使用できる。第2実施形態の航空機の他の部分は、第1実施形態の航空機とほぼ同じである。
Claims (17)
- 固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機であって、
機体と、翼と、固定翼動力系統と、固定翼動力制御系統及び固定翼舵面制御系統を含む固定翼制御系統と、を備える1組の固定翼航空機コンポーネントと、
1組の電動マルチローター動力系統と、
統合コントローラと、を有し、
前記電動マルチローター動力系統と前記固定翼動力系統とは、構造的に互いに独立して設けられ、
前記統合コントローラは、前記固定翼制御系統と、前記電動マルチローター動力系統の運転を制御するために用いられる電動マルチローター制御系統を備え、前記固定翼制御系統と前記電動マルチローター制御系統とが独立して又は協同して運転するように制御するために用いられ、
前記電動マルチローター動力系統のローター回転面は、前記機体の中心軸線に平行であることを特徴とする固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。 - 前記電動マルチローター制御系統は、航空機の離着陸、姿勢、及び、飛行方向を制御する、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記電動マルチローター制御系統は、全てのローターの回転速度及び/又はピッチを増減することによって航空機の離着陸を制御する、請求項2に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記電動マルチローター制御系統は、飛行方向に沿って航空機の重心の前に位置するローターの回転速度及び/又はピッチを減少させると同時に、飛行方向に沿って航空機の重心の後に位置するローターの回転速度及び/又はピッチを増加させることによって、航空機の姿勢を制御する、請求項2に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記電動マルチローター制御系統は、航空機の旋回方向に対して逆転するローターの回転速度及び/又はピッチを増加させることと、航空機の旋回方向と同じ方向で回転するローターの回転速度及び/又はピッチを減少させることによって、航空機の飛行方向を制御する、請求項2に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記航空機は、4組の前記電動マルチローター動力系統を備え、
前記電動マルチローター動力系統の各組は、動力装置と、該動力装置に連結されたローターとを備え、前記ローターは、それぞれ、前記機体の両側及び前記翼の前側と後側に設けられ、前記航空機の重心に対して対称に設置され、または、前記電動マルチローター動力系統の全体は、それぞれ、前記機体の両側及び前記翼の前側と後側に設けられ、前記航空機の重心に対して対称に設置される、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。 - 前記電動マルチローター動力系統の各組又は前記各ローターは、サポートアームを介して、前記機体又は前記翼に連結される、請求項6に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記電動マルチローター動力系統のいくつかの組又は前記ローターのいくつかは、1つのサポートアームを共用して前記機体又は前記翼に連結される、請求項6に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記動力装置はモーターである、請求項6に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記電動マルチローター制御系統は、ローターブレード位置制御ユニットを備え、前記ローターブレード位置制御ユニットは、前記電動マルチローター動力系統が停止し、前記固定翼動力系統が始動している場合、前記電動マルチローター動力系統のローターブレードの位置が常に飛行方向と平行であるように、ローターブレードの位置を制御するために用いられる、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記協同運転モードの1つは、マルチローターヘリコプター飛行モードから固定翼飛行モードへの変換過程で、航空機のホバリング中にプロペラが動力の発生を開始し、航空機が水平移動を開始し、対気速度の増加にしたがって固定翼が徐々に揚力を発生し、同時に、対気速度が固定翼の失速速度より大きくなるまで全体の揚力を一定に維持するように、ローターの揚力を低減するために、マルチローターは回転速度を徐々に低減し、かくしてマルチローターヘリコプター飛行モードから固定翼飛行モードへの変換が完了することである、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記協同運転モードの1つは、固定翼飛行モードからマルチローターヘリコプター飛行モードへの変換過程で、水平プロペラからの推力が減少し、対気速度が固定翼の失速速度に近づくにしたがって、マルチローターが揚力の発生を開始し、対気速度が更に低減されると、全体の揚力を一定に維持するように、揚力を増加して固定翼部の揚力の減少を補償するために、マルチローターは回転速度を増加し、プロペラが回転を停止し、対気速度がゼロに減少するとき、固定翼飛行モードはマルチローターヘリコプター飛行モードに完全に変換されることである、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記協同運転モードの1つは、離陸、飛行、及び着陸の全過程で、前記固定翼制御系統及び前記電動マルチローター制御系統は、前記統合コントローラの制御の下で協同運転することである、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記固定翼動力系統のプロペラは、前記機体の前部又は後部に設けられ、又は、前記プロペラは、前記機体の両側若しくは前部と後部とに同時に設けられる、請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記固定翼動力系統は、電力動力系統又は燃料動力系統である請求項1に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
- 前記固定翼動力系統の数量は、1組又は複数組である、請求項1−16のいずれか1項に記載の固定翼および電動マルチローターを組み合わせた航空機。
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