JP2024516181A - 垂直に離陸する飛行機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、垂直に離陸する飛行機器1に関し、この垂直に離陸する飛行機器が、この飛行機器1の飛行機胴体2に配置された2つの翼部を有している。それぞれの前記翼部3に沿って、それぞれに少なくとも1つの旋回駆動ユニット5が、旋回可能に、これら翼部に配置されている。少なくとも1つの前記旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能である。前記旋回駆動ユニット5は、前記垂直飛行位置において、前記飛行機器1の垂直飛行運動のために必要な揚力を生成し、且つ、前記水平飛行位置において、前記飛行機器1の水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。それぞれの前記翼部3に、少なくとも1つの垂直駆動ユニット6が、剛固に垂直飛行位置において配置されている。
Description
本発明は、垂直に離陸する飛行機器に関し、
この垂直に離陸する飛行機器が、この飛行機器の飛行機胴体に配置された2つの翼部を有しており、
それぞれの前記翼部に沿って、それぞれに少なくとも1つの旋回駆動ユニットが、旋回可能に、これら翼部に配置されており、且つ、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能であり、
前記旋回駆動ユニットが、前記垂直飛行位置において、前記飛行機器の垂直飛行運動のために必要な揚力を生成し、且つ、前記水平飛行位置において、前記飛行機器の水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。
この垂直に離陸する飛行機器が、この飛行機器の飛行機胴体に配置された2つの翼部を有しており、
それぞれの前記翼部に沿って、それぞれに少なくとも1つの旋回駆動ユニットが、旋回可能に、これら翼部に配置されており、且つ、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能であり、
前記旋回駆動ユニットが、前記垂直飛行位置において、前記飛行機器の垂直飛行運動のために必要な揚力を生成し、且つ、前記水平飛行位置において、前記飛行機器の水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。
垂直に離陸する飛行機は、特にドローンとして、および、軍事の領域内において、使用される。
これら飛行機は、通常、飛行機胴体の、向かい合って位置する側面に配置された2つの翼部を有しており、その際、これら翼部に、それぞれ2つの駆動ユニットが、それぞれの使用目的に対して適合され且つこれら翼部と剛固に結合された、例えばゴンドラのような担持要素内において、旋回可能に支承されて配置されている。
同様に、それら飛行機において、別個の如何なる飛行機胴体も形成されてなく、且つ、翼部が、長手方向軸線に沿って対称的に構成された2つの翼半分体から形成されており、その際、これら翼半分体に、それぞれ2つの駆動ユニットが、それぞれの使用目的に適合され且つこれら翼半分体と剛固に結合された担持要素内において、旋回可能に支承されて配置されている、該飛行機も公知である。
これら飛行機は、通常、飛行機胴体の、向かい合って位置する側面に配置された2つの翼部を有しており、その際、これら翼部に、それぞれ2つの駆動ユニットが、それぞれの使用目的に対して適合され且つこれら翼部と剛固に結合された、例えばゴンドラのような担持要素内において、旋回可能に支承されて配置されている。
同様に、それら飛行機において、別個の如何なる飛行機胴体も形成されてなく、且つ、翼部が、長手方向軸線に沿って対称的に構成された2つの翼半分体から形成されており、その際、これら翼半分体に、それぞれ2つの駆動ユニットが、それぞれの使用目的に適合され且つこれら翼半分体と剛固に結合された担持要素内において、旋回可能に支承されて配置されている、該飛行機も公知である。
特にマルチコプターにおいて、ヨーイング角度とローリング角度との制御は、マルチコプターの所望されたヨーイングとローリングを達成するために、マルチコプターにおいて旋回可能でない駆動ユニットの、適当な制御によって達成される。その際、ヨーイングとローリングとを、そのように生成された揚力相違および回転トルク差を介して生成するために、それぞれの駆動ユニットによって提供される出力は、駆動装置個々に予め設定される。
ローリング角度、ピッチング角度、および、ヨーイング角度によって、通常、3次元的な空間内における飛行機の整向は記述される。その際、これら種々の角度が、ゼロ位置を出発点としてのこの飛行機の回転角度を表し、このゼロ位置が、飛行機の長手方向軸線、横方向軸線、および、垂直方向軸線を中心としての、例えば地面の上で起立する飛行機の整向方向に相応していることは可能である。
その場合に、飛行機器のローリング軸線は、大抵の場合、この飛行機器の長手方向軸線と同一視され得、その際、この飛行機器のローリングおよび傾倒が、このローリング軸線を中心としたローリング角度だけ行われる。飛行機器のピッチング軸線は、ローリング軸線に対して垂直に整向された横方向軸線を意味し、その際、飛行機器のピッチングまたは縦揺れが、このピッチング軸線を中心としたピッチング角度だけ行われる。飛行機器のヨーイング軸線は、ローリング軸線およびヨーイング軸線に対して垂直方向に整向された縦方向軸線を意味し、その際、飛行機器のヨーイングまたは横揺れが、このヨーイング軸線を中心としたヨーイング角度だけ行われる。
ローリング角度、ピッチング角度、および、ヨーイング角度によって、通常、3次元的な空間内における飛行機の整向は記述される。その際、これら種々の角度が、ゼロ位置を出発点としてのこの飛行機の回転角度を表し、このゼロ位置が、飛行機の長手方向軸線、横方向軸線、および、垂直方向軸線を中心としての、例えば地面の上で起立する飛行機の整向方向に相応していることは可能である。
その場合に、飛行機器のローリング軸線は、大抵の場合、この飛行機器の長手方向軸線と同一視され得、その際、この飛行機器のローリングおよび傾倒が、このローリング軸線を中心としたローリング角度だけ行われる。飛行機器のピッチング軸線は、ローリング軸線に対して垂直に整向された横方向軸線を意味し、その際、飛行機器のピッチングまたは縦揺れが、このピッチング軸線を中心としたピッチング角度だけ行われる。飛行機器のヨーイング軸線は、ローリング軸線およびヨーイング軸線に対して垂直方向に整向された縦方向軸線を意味し、その際、飛行機器のヨーイングまたは横揺れが、このヨーイング軸線を中心としたヨーイング角度だけ行われる。
それに加えて、従来技術から、垂直に離陸する飛行機が公知であり、これら垂直に離陸する飛行機において、駆動ユニットが、直接的に翼部に、例えばこの翼部の内部において延びる担持構造部に、旋回可能に支承されている。その際、これら駆動ユニットは、それぞれに別個の旋回駆動装置でもって、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動される。
そのような垂直に離陸する飛行機は、特許文献1内において記載されている。この垂直に離陸する飛行機において、水平飛行位置において、第1の駆動ユニットが翼部面の上方で、および、第2の駆動ユニットが翼部面の下方で、翼部に配置されていること、および、垂直飛行位置において、この第1の駆動ユニットとこの第2の駆動ユニットとが、近似的に水平方向の1つの平面内において配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、第1および第2の駆動ユニットの単一の地面効果が達成され、従って、より静かな飛行挙動が、特に離陸フェーズおよび着陸フェーズにおいて達成される。水平飛行位置において、第1の駆動ユニットは、第2の駆動ユニットを、双方に気流が突き当てることはなく、従って、このことによって、如何なる効率損失も生起しない。
全ての駆動ユニットが、垂直飛行位置と水平飛行位置とに旋回可能であることによって、垂直飛行フェーズの特に精確な制御は可能である。しかしながら、垂直に離陸する飛行機の大きな総重量は欠点であり、この全重量が、それぞれの駆動ユニットのために別個に設備される旋回駆動装置に基づいて生じる。
それに加えて、飛行機器の翼部と飛行機胴体との間の結合領域が、翼部に配置された駆動ユニットもしくは旋回駆動装置の大きな重量に基づいて、特に安定的に且つ担持能力があるように構成されている必要があり、このことによって、飛行機器の全重量は増大される。
そのような垂直に離陸する飛行機は、特許文献1内において記載されている。この垂直に離陸する飛行機において、水平飛行位置において、第1の駆動ユニットが翼部面の上方で、および、第2の駆動ユニットが翼部面の下方で、翼部に配置されていること、および、垂直飛行位置において、この第1の駆動ユニットとこの第2の駆動ユニットとが、近似的に水平方向の1つの平面内において配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、第1および第2の駆動ユニットの単一の地面効果が達成され、従って、より静かな飛行挙動が、特に離陸フェーズおよび着陸フェーズにおいて達成される。水平飛行位置において、第1の駆動ユニットは、第2の駆動ユニットを、双方に気流が突き当てることはなく、従って、このことによって、如何なる効率損失も生起しない。
全ての駆動ユニットが、垂直飛行位置と水平飛行位置とに旋回可能であることによって、垂直飛行フェーズの特に精確な制御は可能である。しかしながら、垂直に離陸する飛行機の大きな総重量は欠点であり、この全重量が、それぞれの駆動ユニットのために別個に設備される旋回駆動装置に基づいて生じる。
それに加えて、飛行機器の翼部と飛行機胴体との間の結合領域が、翼部に配置された駆動ユニットもしくは旋回駆動装置の大きな重量に基づいて、特に安定的に且つ担持能力があるように構成されている必要があり、このことによって、飛行機器の全重量は増大される。
特に飛行機器の垂直飛行運動のために、この飛行機器の垂直の離陸の間じゅう、駆動ユニットの大きな駆動出力は必要である。
飛行機器の大きな全重量によって、使用することができ且つバッテリー容量によって制限される残飛行時間、もしくは、使用することができる残飛行道程は制限される。
飛行機器の大きな全重量によって、使用することができ且つバッテリー容量によって制限される残飛行時間、もしくは、使用することができる残飛行道程は制限される。
従って、垂直に離陸する、軽量な飛行機器を提供することは、本発明の課題と見なされる。
この課題は、本発明に従い、それぞれの前記翼部に、少なくとも1つの垂直駆動ユニットが、剛固に垂直飛行位置において配置されていることによって解決される。
水平飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニットは、水平飛行運動の方向に、または、この水平飛行運動の方向とは逆に旋回されており、従って、旋回駆動ユニットが水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。剛固に翼部配置されており且つ垂直飛行位置において整向された垂直駆動ユニットは、ただ垂直飛行フェーズの間じゅうだけ、垂直飛行運動のために必要な揚力を生成する。
水平飛行運動の間じゅう、これら垂直駆動ユニット6に対して、側方で気流が突き当てられ、このことによって、水平飛行方向に、または、この水平飛行方向とは逆に旋回される旋回駆動ユニットとの比較において、より大きな流動抵抗が生成される。
これら垂直駆動ユニットが、如何なる旋回駆動装置も有していないことによって、この垂直駆動ユニットは、特に重量低減されて構成可能である。従って、同様に1つの翼部に作用する重力も特に小さく、従って、この翼部が、総じて、および、特に翼部と飛行機胴体との間の結合領域内において、特に軽量に構成され得る。
総じて、これに伴って、特に重量低減された飛行機器が製造可能であり、このことによって、少ない駆動出力が、飛行機器の垂直離陸の際の垂直飛行フェーズの間じゅう、必要とされる。
水平飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニットは、水平飛行運動の方向に、または、この水平飛行運動の方向とは逆に旋回されており、従って、旋回駆動ユニットが水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。剛固に翼部配置されており且つ垂直飛行位置において整向された垂直駆動ユニットは、ただ垂直飛行フェーズの間じゅうだけ、垂直飛行運動のために必要な揚力を生成する。
水平飛行運動の間じゅう、これら垂直駆動ユニット6に対して、側方で気流が突き当てられ、このことによって、水平飛行方向に、または、この水平飛行方向とは逆に旋回される旋回駆動ユニットとの比較において、より大きな流動抵抗が生成される。
これら垂直駆動ユニットが、如何なる旋回駆動装置も有していないことによって、この垂直駆動ユニットは、特に重量低減されて構成可能である。従って、同様に1つの翼部に作用する重力も特に小さく、従って、この翼部が、総じて、および、特に翼部と飛行機胴体との間の結合領域内において、特に軽量に構成され得る。
総じて、これに伴って、特に重量低減された飛行機器が製造可能であり、このことによって、少ない駆動出力が、飛行機器の垂直離陸の際の垂直飛行フェーズの間じゅう、必要とされる。
垂直飛行位置における、飛行機器の横方向の巧みな操縦可能性とヨーイング挙動とを改善するために、発明の思想の有利な変形において、
垂直飛行位置において、少なくとも1つの旋回駆動ユニットと少なくとも1つの垂直駆動ユニットとが、
それぞれに前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとによって生成される揚力の方向と、前記飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定される前記飛行機器の平面の上で垂直に起立する軸線との間で、迎え角が形成されているように、整列されていることは意図されている。
この迎え角のもとで位置調節された個々の旋回駆動ユニットまたは垂直駆動ユニットの駆動出力の変化によって、側方への推進力が生成され得、このことによって、飛行機器のヨーイング軸線を中心としてのヨーイング、または、この飛行機器のローリング軸線を中心としてのローリングが生じる。剛固に配置されたこれら垂直駆動ユニットが、有利には、および、本発明に従い、それぞれの駆動出力が同じ大きさである限り、向かい合って位置するこれら垂直駆動ユニットによって生成される揚力によって相対して持ち上がるように、整列されていることは可能である。
ヨーイングまたはローリングは、それぞれの駆動出力の適合によって、及び/または、少なくとも1つの旋回駆動ユニットの旋回によって、結果として生じさせられる。旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの迎え角は、本発明に従い、揚力の水平方向の力成分が、飛行機器の方向、または、この飛行機器の反対の方向に、飛行方向、または、この飛行方向とは反対に整向されているように選択され得る。
垂直飛行位置において、少なくとも1つの旋回駆動ユニットと少なくとも1つの垂直駆動ユニットとが、
それぞれに前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとによって生成される揚力の方向と、前記飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定される前記飛行機器の平面の上で垂直に起立する軸線との間で、迎え角が形成されているように、整列されていることは意図されている。
この迎え角のもとで位置調節された個々の旋回駆動ユニットまたは垂直駆動ユニットの駆動出力の変化によって、側方への推進力が生成され得、このことによって、飛行機器のヨーイング軸線を中心としてのヨーイング、または、この飛行機器のローリング軸線を中心としてのローリングが生じる。剛固に配置されたこれら垂直駆動ユニットが、有利には、および、本発明に従い、それぞれの駆動出力が同じ大きさである限り、向かい合って位置するこれら垂直駆動ユニットによって生成される揚力によって相対して持ち上がるように、整列されていることは可能である。
ヨーイングまたはローリングは、それぞれの駆動出力の適合によって、及び/または、少なくとも1つの旋回駆動ユニットの旋回によって、結果として生じさせられる。旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの迎え角は、本発明に従い、揚力の水平方向の力成分が、飛行機器の方向、または、この飛行機器の反対の方向に、飛行方向、または、この飛行方向とは反対に整向されているように選択され得る。
垂直に離陸する飛行機器の飛行挙動を更に改善するために、発明の思想の有利な変形において、
前記飛行機器の長手方向軸線に対する、少なくとも1つの前記旋回駆動ユニットの第1の間隔が、前記飛行機器の前記長手方向軸線に対する、少なくとも1つの前記垂直駆動ユニットの第2の間隔よりも小さいことは意図されている。
旋回駆動ユニットと、飛行機器の長手方向軸線との間の、小さい間隔の選択によって、翼部と、特に飛行機胴体との間の結合領域内における、これら旋回駆動ユニットの重力によって生成される曲げモーメントは特に小さい。これに伴って、翼部、および、特に結合領域が、特に小さく、且つ、従って重量を節約して構成され得、このことによって、同様に特に軽量な飛行機器も製造可能である。
合目的に、旋回駆動ユニットは、飛行機器の長手方向軸線に対して、もしくは、飛行機胴体に対して、可能な限り近接して配置される。最も小さな、可能な間隔は、例えば、旋回駆動ユニットのローターのローター直径に起因する。
更に、飛行機胴体の近傍における、旋回駆動ユニットの配置によって、翼部構造は、総じてより剛性になり、従って、より小さな曲げ振動が、翼部内において発生する。このことによって、特に、垂直飛行位置における、巧みな操縦可能性は改善され、且つ、より静かな飛行挙動が達成される。
前記飛行機器の長手方向軸線に対する、少なくとも1つの前記旋回駆動ユニットの第1の間隔が、前記飛行機器の前記長手方向軸線に対する、少なくとも1つの前記垂直駆動ユニットの第2の間隔よりも小さいことは意図されている。
旋回駆動ユニットと、飛行機器の長手方向軸線との間の、小さい間隔の選択によって、翼部と、特に飛行機胴体との間の結合領域内における、これら旋回駆動ユニットの重力によって生成される曲げモーメントは特に小さい。これに伴って、翼部、および、特に結合領域が、特に小さく、且つ、従って重量を節約して構成され得、このことによって、同様に特に軽量な飛行機器も製造可能である。
合目的に、旋回駆動ユニットは、飛行機器の長手方向軸線に対して、もしくは、飛行機胴体に対して、可能な限り近接して配置される。最も小さな、可能な間隔は、例えば、旋回駆動ユニットのローターのローター直径に起因する。
更に、飛行機胴体の近傍における、旋回駆動ユニットの配置によって、翼部構造は、総じてより剛性になり、従って、より小さな曲げ振動が、翼部内において発生する。このことによって、特に、垂直飛行位置における、巧みな操縦可能性は改善され、且つ、より静かな飛行挙動が達成される。
飛行機器の長手方向軸線に対する小さな間隔でもっての、旋回駆動ユニットの配置によって、旋回駆動ユニットの水平飛行位置において、旋回駆動ユニットの駆動出力の変化の際に、飛行機器のヨーイング軸線を中心として整向されたヨーイングモーメントの少しの変化が生成される。有利には、ヨーイングモーメント変化は、向かい合って位置する翼部において配置された旋回駆動ユニットの駆動出力の設定によって補償され得る。
有利には、旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとは、本発明に従い、
旋回駆動ユニットまたは垂直駆動ユニットの故障の際に、垂直飛行運動のために必要とされる揚力、もしくは、水平飛行運動のために必要とされる推進力が、機能性を有する旋回駆動ユニットおよび垂直駆動ユニットの使用することができる駆動出力によって補償されるように構成されている。
旋回駆動ユニットまたは垂直駆動ユニットの故障の際に、垂直飛行運動のために必要とされる揚力、もしくは、水平飛行運動のために必要とされる推進力が、機能性を有する旋回駆動ユニットおよび垂直駆動ユニットの使用することができる駆動出力によって補償されるように構成されている。
旋回駆動ユニットまたは垂直駆動ユニットの故障の際に、飛行機器の飛行の継続が可能であるために、本発明の有利な実施形態において、
2つの旋回駆動ユニットと2つの垂直駆動ユニットとが、前記翼部に配置されており、
2つの前記旋回駆動ユニットと2つの前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに、前記飛行機器の水平飛行方向に相前後して配置されており、且つ、近似的に、前記飛行機器の長手方向軸線に対して同じ間隔において配置されていることは意図されている。
2つの前記旋回駆動ユニットと2つの前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに、水平飛行方向に相前後して配置されていることによって、これら旋回駆動ユニットとこれら垂直駆動ユニットとの制御は、マルチコプターの制御に類似して、特に容易に行われ得る。
2つの旋回駆動ユニットと2つの垂直駆動ユニットとが、前記翼部に配置されており、
2つの前記旋回駆動ユニットと2つの前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに、前記飛行機器の水平飛行方向に相前後して配置されており、且つ、近似的に、前記飛行機器の長手方向軸線に対して同じ間隔において配置されていることは意図されている。
2つの前記旋回駆動ユニットと2つの前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに、水平飛行方向に相前後して配置されていることによって、これら旋回駆動ユニットとこれら垂直駆動ユニットとの制御は、マルチコプターの制御に類似して、特に容易に行われ得る。
本発明に従う垂直に離陸する飛行機器の有利な実施形態において、
前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに1つの担持アームを有しており、
この担持アームによって、前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、前記翼部に固定されていることは意図されている。
これに伴って、旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの間の間隔は、翼幅および長さに依存せずに選択可能である。このことによって、旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの間の間隔は、相互間で可能な限り大きく選択可能であり、従って、これら間隔が、これら旋回駆動ユニットとこれら垂直駆動ユニットとによって生成される揚力の変化によって、ヨーイング運動、または、ローリング運動の制御に対して、および、ヨーイング軸線、ローリング軸線、または、ピッチング軸線を中心としての飛行機器の回転のために、特に大きな割合分において寄与する。これに伴って、特に安定的な飛行挙動が、垂直飛行フェーズの間じゅう可能とされる。
前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、それぞれに1つの担持アームを有しており、
この担持アームによって、前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、前記翼部に固定されていることは意図されている。
これに伴って、旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの間の間隔は、翼幅および長さに依存せずに選択可能である。このことによって、旋回駆動ユニットと垂直駆動ユニットとの間の間隔は、相互間で可能な限り大きく選択可能であり、従って、これら間隔が、これら旋回駆動ユニットとこれら垂直駆動ユニットとによって生成される揚力の変化によって、ヨーイング運動、または、ローリング運動の制御に対して、および、ヨーイング軸線、ローリング軸線、または、ピッチング軸線を中心としての飛行機器の回転のために、特に大きな割合分において寄与する。これに伴って、特に安定的な飛行挙動が、垂直飛行フェーズの間じゅう可能とされる。
発明の思想の有利な実施形態において、
水平飛行方向に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニットが、水平飛行位置において、それぞれに、水平面の上方および下方に配置されており、
この水平面が、前記飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定される平面に対して、平行に配置されていることは意図されている。
水平飛行位置において、水平飛行方向に相前後して配置された旋回駆動ユニットに対して、相互に気流が突き当たることはなく、従って、このことによって、如何なる効率損失も生起しない。その際、この水平面は、同様に、飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定された平面とも一致する。
水平飛行方向に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニットが、水平飛行位置において、それぞれに、水平面の上方および下方に配置されており、
この水平面が、前記飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定される平面に対して、平行に配置されていることは意図されている。
水平飛行位置において、水平飛行方向に相前後して配置された旋回駆動ユニットに対して、相互に気流が突き当たることはなく、従って、このことによって、如何なる効率損失も生起しない。その際、この水平面は、同様に、飛行機器のローリング軸線とこの飛行機器のピッチング軸線とによって画定された平面とも一致する。
発明の思想の有利な変形において、
水平飛行方向に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、前記水平面の内に配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、垂直飛行位置に整向された旋回駆動ユニットの単一の地面効果は達成され、従って、より静かな飛行挙動が、特に飛行機器の離陸フェーズおよび着陸フェーズにおいて達成される。
例えば、製造許容差に原因を帰せられる可能性のある、そのような配置のほんの少しだけの逸脱は、飛行機器の飛行挙動を確かに阻害しないか、または、ただほんの少しだけ阻害する。
水平飛行方向に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、前記水平面の内に配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、垂直飛行位置に整向された旋回駆動ユニットの単一の地面効果は達成され、従って、より静かな飛行挙動が、特に飛行機器の離陸フェーズおよび着陸フェーズにおいて達成される。
例えば、製造許容差に原因を帰せられる可能性のある、そのような配置のほんの少しだけの逸脱は、飛行機器の飛行挙動を確かに阻害しないか、または、ただほんの少しだけ阻害する。
発明の思想の有利な変形において、
前記旋回駆動ユニットと、前記翼部によって画定される翼部平面との間の、垂直方向間隔が、前記担持アームの長手方向軸線とこの翼部平面との間で形成される迎え角によって、予め設定可能であることは意図されている。
その際、迎え角が、旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、基本的に、水平面内において配置されており、且つ、水平飛行位置において、この水平面の上方および下方に配置されているように予め設定されていることは可能である。
合目的に、担持アームは、第1の旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、水平飛行方向において翼部の前方に、および、第2の旋回駆動ユニットが、この翼部の後方に位置するように翼部3において配置されている。
その際、担持アームが、水平飛行方向に相前後して配置された旋回駆動ユニットが、水平飛行位置において、基本的に、翼部の下方または上方に配置されているように構成されており、且つ、翼部において配置されていることは可能である。
水平飛行方向において翼部の前方および後方における旋回駆動ユニットの配置に基づいて、この翼部は延長され得、且つ、従って、付加的な翼部延在が生成され得る。このことによって、水平飛行における、翼部の誘導抵抗は降下し、且つ、飛行性能が改善される。
前記旋回駆動ユニットと、前記翼部によって画定される翼部平面との間の、垂直方向間隔が、前記担持アームの長手方向軸線とこの翼部平面との間で形成される迎え角によって、予め設定可能であることは意図されている。
その際、迎え角が、旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、基本的に、水平面内において配置されており、且つ、水平飛行位置において、この水平面の上方および下方に配置されているように予め設定されていることは可能である。
合目的に、担持アームは、第1の旋回駆動ユニットが、垂直飛行位置において、水平飛行方向において翼部の前方に、および、第2の旋回駆動ユニットが、この翼部の後方に位置するように翼部3において配置されている。
その際、担持アームが、水平飛行方向に相前後して配置された旋回駆動ユニットが、水平飛行位置において、基本的に、翼部の下方または上方に配置されているように構成されており、且つ、翼部において配置されていることは可能である。
水平飛行方向において翼部の前方および後方における旋回駆動ユニットの配置に基づいて、この翼部は延長され得、且つ、従って、付加的な翼部延在が生成され得る。このことによって、水平飛行における、翼部の誘導抵抗は降下し、且つ、飛行性能が改善される。
地面近傍における、飛行機器の離陸フェーズおよび着陸フェーズにおいて、特に安定的な飛行挙動が達成されるために、本発明の有利な実施形態において、
水平飛行方向に相前後して配置された前記垂直駆動ユニットが、前記水平面の内に配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、垂直飛行位置に整向された垂直駆動ユニットの単一の地面効果は達成される。
水平飛行方向に相前後して配置された前記垂直駆動ユニットが、前記水平面の内に配置されていることは意図されている。
このようにして、地面近傍における垂直飛行フェーズにおいて、垂直飛行位置に整向された垂直駆動ユニットの単一の地面効果は達成される。
垂直飛行フェーズにおける、飛行機器の特に安定的な飛行挙動を達成するために、発明の思想の有利な実施形態において、
前記旋回駆動ユニットが、それぞれに1つの旋回装置を有しており、
従って、前記旋回駆動ユニットの旋回運動が、互いに依存せずに実施可能であることは意図されている。
旋回可能な複数の旋回駆動ユニットの重複によって、飛行機器の巧みな操縦可能性が、同様に旋回駆動ユニットの故障の際にも、維持された状態に留まることは可能であり、従って、飛行機器の飛行の継続は可能である。
前記旋回駆動ユニットが、それぞれに1つの旋回装置を有しており、
従って、前記旋回駆動ユニットの旋回運動が、互いに依存せずに実施可能であることは意図されている。
旋回可能な複数の旋回駆動ユニットの重複によって、飛行機器の巧みな操縦可能性が、同様に旋回駆動ユニットの故障の際にも、維持された状態に留まることは可能であり、従って、飛行機器の飛行の継続は可能である。
特にコストの安い構造、および、特に良好な飛行挙動は、本発明に従い、
前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、プロペラ駆動装置、または、インペラー駆動装置、または、ジェット推進機関であることによって達成される。
プロペラ駆動装置は、合目的に、剛固に、または、ローターブレード位置調節装置を有して構成されている。
前記旋回駆動ユニットと前記垂直駆動ユニットとが、プロペラ駆動装置、または、インペラー駆動装置、または、ジェット推進機関であることによって達成される。
プロペラ駆動装置は、合目的に、剛固に、または、ローターブレード位置調節装置を有して構成されている。
本発明に従う垂直に離陸する飛行機器の更なる利点および実施形態を、図内において図示された実施例に基づいて、詳しく説明する。
図1内において、水平飛行における、垂直に離陸する飛行機器1の概略図が示されている。この飛行機器1は、この飛行機器1の飛行機胴体2に配置された2つの翼部3を有している。
それぞれの翼部3に、それぞれに、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの旋回駆動ユニット5と、それぞれにこの水平飛行方向4に相前後して配置された垂直駆動ユニット6とが配置されている。その際、旋回駆動ユニット5と垂直駆動ユニット6とは、それぞれに1つの担持アーム7を有しており、この担持アーム7によって、これら旋回駆動ユニット5とこれら垂直駆動ユニット6とが翼部3に固定されている。
旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能である。垂直駆動ユニット6は、剛固に垂直飛行位置において配置されている。水平飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニット5は、水平飛行方向4に、または、この水平飛行方向4とは逆に旋回されており、従って、旋回駆動ユニット5が水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。剛固に翼部3配置されており且つ垂直飛行位置において整向された垂直駆動ユニット6は、ただ垂直飛行フェーズにおいてだけ、垂直飛行運動のために必要な揚力を生成する。
飛行機器1の長手方向軸線9に対する、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの旋回駆動ユニット5の第1の間隔8は、この飛行機器1のこの長手方向軸線9に対する、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの垂直駆動ユニット6の第2の間隔10よりも小さい。
それぞれの翼部3に、それぞれに、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの旋回駆動ユニット5と、それぞれにこの水平飛行方向4に相前後して配置された垂直駆動ユニット6とが配置されている。その際、旋回駆動ユニット5と垂直駆動ユニット6とは、それぞれに1つの担持アーム7を有しており、この担持アーム7によって、これら旋回駆動ユニット5とこれら垂直駆動ユニット6とが翼部3に固定されている。
旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能である。垂直駆動ユニット6は、剛固に垂直飛行位置において配置されている。水平飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニット5は、水平飛行方向4に、または、この水平飛行方向4とは逆に旋回されており、従って、旋回駆動ユニット5が水平飛行運動のために必要な推進力を生成する。剛固に翼部3配置されており且つ垂直飛行位置において整向された垂直駆動ユニット6は、ただ垂直飛行フェーズにおいてだけ、垂直飛行運動のために必要な揚力を生成する。
飛行機器1の長手方向軸線9に対する、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの旋回駆動ユニット5の第1の間隔8は、この飛行機器1のこの長手方向軸線9に対する、水平飛行方向4に相前後して配置された2つの垂直駆動ユニット6の第2の間隔10よりも小さい。
図2内において、垂直飛行における、垂直に離陸する飛行機器1の概略図が示されている。その際、旋回駆動ユニット5と垂直駆動ユニット6とは、それぞれに1つの担持アーム7を有しており、この担持アーム7によって、これら旋回駆動ユニット5とこれら垂直駆動ユニット6とが翼部3に固定されている。旋回駆動ユニット5と、翼部3によって画定される翼部平面12との間の、垂直方向間隔11は、担持アーム7の長手方向軸線と翼部平面12との間で形成される迎え角13によって、予め設定可能である。
旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置において図示されている。垂直駆動ユニット6は、剛固に垂直飛行位置において配置されている。垂直飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置に旋回されており、従って、剛固に翼部3において配置された垂直駆動ユニット6と旋回駆動ユニット5とが、水平飛行運動のために必要な揚力を生成する。
旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置において図示されている。垂直駆動ユニット6は、剛固に垂直飛行位置において配置されている。垂直飛行運動の間じゅう、旋回駆動ユニット5は、垂直飛行位置に旋回されており、従って、剛固に翼部3において配置された垂直駆動ユニット6と旋回駆動ユニット5とが、水平飛行運動のために必要な揚力を生成する。
図3内において、水平飛行における、前方からの眺望における、垂直に離陸する飛行機器1の概略図が示されている。
図3内において図示されていない水平飛行方向4に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニット5は、水平飛行位置において、それぞれに、水平面14の上方および下方に配置されており、その際、この水平面14が、飛行機器1のローリング軸線15とこの飛行機器1のピッチング軸線16とによって画定される平面に対して平行に配置されている。これに伴って、水平飛行位置で、水平飛行方向4に相前後して配置されたこれら旋回駆動ユニット5に対して、相互に気流が突き当たることはない。
図3内において図示されていない水平飛行方向4に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニット5は、水平飛行位置において、それぞれに、水平面14の上方および下方に配置されており、その際、この水平面14が、飛行機器1のローリング軸線15とこの飛行機器1のピッチング軸線16とによって画定される平面に対して平行に配置されている。これに伴って、水平飛行位置で、水平飛行方向4に相前後して配置されたこれら旋回駆動ユニット5に対して、相互に気流が突き当たることはない。
Claims (11)
- 垂直に離陸する飛行機器(1)であって、
この垂直に離陸する飛行機器が、この飛行機器(1)の飛行機胴体(2)に配置された2つの翼部を有しており、
それぞれの前記翼部(3)に沿って、それぞれに少なくとも1つの旋回駆動ユニット(5)が、旋回可能に、これら翼部に配置されており、且つ、垂直飛行位置と水平飛行位置とに移動可能であり、
前記旋回駆動ユニット(5)が、前記垂直飛行位置において、前記飛行機器(1)の垂直飛行運動のために必要な揚力を生成し、且つ、前記水平飛行位置において、前記飛行機器(1)の水平飛行運動のために必要な推進力を生成する、
上記垂直に離陸する飛行機器(1)において、
それぞれの前記翼部(3)に、少なくとも1つの垂直駆動ユニット(6)が、剛固に垂直飛行位置において配置されている、
ことを特徴とする垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 垂直飛行位置において、少なくとも1つの旋回駆動ユニット(5)と少なくとも1つの垂直駆動ユニット(6)とは、
それぞれに前記旋回駆動ユニット(5)と前記垂直駆動ユニット(6)とによって生成される揚力の方向と、前記飛行機器(1)のローリング軸線(15)とこの飛行機器(1)のピッチング軸線(16)とによって画定される前記飛行機器(1)の平面の上で垂直に起立する軸線との間で、迎え角が形成されているように、
整列されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 前記飛行機器(1)の長手方向軸線(9)に対する、少なくとも1つの前記旋回駆動ユニット(5)の第1の間隔(8)は、
前記飛行機器(1)の前記長手方向軸線(9)に対する、少なくとも1つの前記垂直駆動ユニット(6)の第2の間隔(10)よりも小さい、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 2つの旋回駆動ユニット(5)と2つの垂直駆動ユニット(6)とが、前記翼部(3)に配置されており、
2つの前記旋回駆動ユニット(5)と2つの前記垂直駆動ユニット(6)とが、それぞれに、前記飛行機器(1)の水平飛行方向(4)に相前後して配置されており、且つ、近似的に、前記飛行機器(1)の長手方向軸線(9)に対して同じ間隔において配置されている、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 前記旋回駆動ユニット(5)と前記垂直駆動ユニット(6)とは、それぞれに1つの担持アーム(7)を有しており、
この担持アームによって、前記旋回駆動ユニット(5)と前記垂直駆動ユニット(6)とが、前記翼部(3)に固定されている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 水平飛行方向(4)に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニット(5)は、水平飛行位置において、それぞれに、水平面(14)の上方および下方に配置されており、
この水平面(14)が、前記飛行機器(1)のローリング軸線(15)とこの飛行機器(1)のピッチング軸線(16)とによって画定される平面に対して、平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 水平飛行方向(4)に相前後して配置された、2つの旋回駆動ユニット(5)は、垂直飛行位置において、水平面(14)の内に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 前記旋回駆動ユニット(5)と、前記翼部(3)によって画定される翼部平面(12)との間の、垂直方向間隔(11)は、前記担持アーム(7)の長手方向軸線(9)とこの翼部平面(12)との間で形成される迎え角(13)によって、予め設定可能である、
ことを特徴とする請求項6または7に記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 水平飛行方向(4)に相前後して配置された前記垂直駆動ユニット(6)は、水平面(14)の内に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 前記旋回駆動ユニット(5)は、それぞれに1つの旋回装置を有しており、
従って、前記旋回駆動ユニット(5)の旋回運動が、互いに依存せずに実施可能である、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。 - 前記旋回駆動ユニット(5)と前記垂直駆動ユニット(6)とは、プロペラ駆動装置、または、インペラー駆動装置、または、ジェット推進機関である、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか一つに記載の垂直に離陸する飛行機器(1)。
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