RU2795886C1 - Vertical take-off and landing aircraft and corresponding method of operation - Google Patents
Vertical take-off and landing aircraft and corresponding method of operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795886C1 RU2795886C1 RU2021133212A RU2021133212A RU2795886C1 RU 2795886 C1 RU2795886 C1 RU 2795886C1 RU 2021133212 A RU2021133212 A RU 2021133212A RU 2021133212 A RU2021133212 A RU 2021133212A RU 2795886 C1 RU2795886 C1 RU 2795886C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aircraft
- screws
- specified
- axes
- angle
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Эта патентная заявка испрашивает приоритет европейской патентной заявки №19170690.2, поданной 23 апреля 2019 г., все раскрытие которой включено сюда путем ссылки.This patent application claims the priority of European Patent Application No. 19170690.2, filed April 23, 2019, the entire disclosure of which is hereby incorporated by reference.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение относится к летательному аппарату, выполненному с возможностью вертикального взлета и посадки.The present invention relates to an aircraft capable of vertical takeoff and landing.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART
В авиационной промышленности со второй половины двадцатого века осознают необходимость в самолетах, выполненных с возможностью вертикального взлета и посадки и имеющих достаточно высокие крейсерские скорости, чтобы иметь способность преодолевать маршруты от средней до большой дальности за меньшее время.Since the second half of the twentieth century, the aviation industry has recognized the need for VTOL aircraft with high enough cruising speeds to be able to cover medium to long range routes in less time.
Частичное решение этой необходимости образовано вертолетами и конвертопланами, которые, однако, не лишены недостатков.A partial solution to this need is formed by helicopters and convertiplanes, which, however, are not without drawbacks.
Вертолеты фактически имеют максимальную скорость приблизительно 350 км/ч.Helicopters actually have a maximum speed of approximately 350 km/h.
Конвертопланы в своей основе содержат:Convertiplanes basically contain:
- фюзеляж, продолжающийся вдоль первой оси; и- fuselage, continuing along the first axis; And
- пару крыльев, продолжающихся вдоль второй оси и поддерживающих соответственные двигатели, наклоняющиеся вокруг второй оси.a pair of wings extending along a second axis and supporting respective engines tilting about the second axis.
Конкретнее, конвертоплан принимает конфигурацию вертолета, когда двигатели расположены так, что соответственные третьи оси вращения перпендикулярны вышеупомянутым первой и второй осям.More specifically, the tiltrotor assumes the configuration of a helicopter when the engines are positioned such that the respective third axes of rotation are perpendicular to the aforementioned first and second axes.
В дополнение, конвертоплан принимает конфигурацию самолета, когда двигатели расположены так, что соответственные третьи оси параллельны первой оси.In addition, the tiltrotor assumes an aircraft configuration when the engines are positioned such that the respective third axes are parallel to the first axis.
В связи с тем, что необходимо наклонять двигатели вокруг второй оси для выполнения перехода между конфигурацией вертолета и конфигурацией самолета, конвертопланы особенно сложны с конструктивной точки зрения.Due to the fact that it is necessary to tilt the engines around the second axis to perform the transition between the configuration of the helicopter and the configuration of the aircraft, convertiplanes are particularly complex from a structural point of view.
Дополнительное решение, предложенное для удовлетворения этой необходимости, образовано летательным аппаратом вертикального взлета и посадки (VTOL).An additional solution proposed to meet this need is the vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft.
Последний имеет двигатели с ориентируемыми выхлопными соплами так, чтобы направлять результирующую тягу в вертикальном направлении во время взлета/посадки или в горизонтальном направлении во время горизонтального полета.The latter has engines with orientable exhaust nozzles so as to direct the resulting thrust in a vertical direction during takeoff/landing or in a horizontal direction during level flight.
Несмотря на его распространение и эффективность, конструктивная конфигурация летательного аппарата VTOL является особенно сложной. Это происходит из-за того, что необходимо выборочно ориентировать направление тяги двигателей согласно состояниям взлета/посадки/полета летательного аппарата.Despite its proliferation and effectiveness, the structural configuration of a VTOL aircraft is particularly complex. This is because it is necessary to selectively orient the thrust direction of the engines according to the takeoff/landing/flight states of the aircraft.
В связи с этим в отрасли осознают необходимость в летательных аппаратах вертикального взлета и посадки, которые имеют летные характеристики, сравнимые с конвертопланами и летательными аппаратами с ориентируемой тягой, и которые в то же время являются наименее сложными с конструктивной и эксплуатационной точки зрения и имеют минимально возможные веса и стоимости.In this regard, the industry is recognizing the need for vertical takeoff and landing aircraft that have flight characteristics comparable to tiltrotor and orientable thrust aircraft, and which at the same time are the least complex from a structural and operational point of view and have the lowest possible weight and cost.
EP-A-3354560 описывает мультикоптер, в своей основе содержащий:EP-A-3354560 describes a multicopter that basically contains:
- фюзеляж;- fuselage;
- пару первых двигательных блоков, расположенных на первой стороне фюзеляжа; и- a pair of first propulsion units located on the first side of the fuselage; And
- пару вторых двигательных блоков, расположенных на второй стороне фюзеляжа, противоположной первой стороне.- a pair of second propulsion units located on the second side of the fuselage opposite the first side.
Каждый первый (второй) двигательный блок в своей основе содержит два винта, вращаемых вокруг соответственных осей вращения, наклоненных друг к другу.Each first (second) propulsion unit basically contains two propellers rotated around respective axes of rotation inclined towards each other.
Следовательно, винты каждого первого (второго) двигательного блока соответственно создают первую и вторую тягу, ориентированные соответственно в первом и втором направлениях, наклоненных друг к другу.Therefore, the screws of each first (second) propulsion unit respectively produce the first and second thrust, oriented respectively in the first and second directions, inclined towards each other.
Вышеупомянутые первая и вторая тяги имеют вектор тяги, ориентированный в плоскости, образованной первым и вторым направлениями.The aforementioned first and second thrusts have a thrust vector oriented in a plane formed by the first and second directions.
Путем управления скоростью вращения винтов каждого первого (второго) двигательного блока и/или регулировки шага связанных лопастей можно ориентировать направление и регулировать модуль общего вектора тяги, создаваемого первым (вторым) двигательным блоком.By controlling the rotation speed of the screws of each first (second) propulsion unit and/or adjusting the pitch of the associated blades, it is possible to orient the direction and control the modulus of the total thrust vector generated by the first (second) propulsion unit.
Первые (вторые) двигательные блоки также имеют разные углы наклона друг от друга относительно продольного направления летательного аппарата.The first (second) propulsion units also have different angles of inclination from each other relative to the longitudinal direction of the aircraft.
US-A-2014/0158815 раскрывает летательный аппарат вертикального взлета и посадки с нулевым переходом согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также способ управления согласно ограничительной части пункта 26 формулы изобретения.US-A-2014/0158815 discloses a zero transition VTOL aircraft according to the preamble of
WO-A-2018/038822 раскрывает летательный аппарат-мультикоптер с конфигурацией винтов с широким размахом. В различных вариантах выполнения мультикоптер содержит фюзеляж и группу винтов. Группа винтов содержит внутренние винты и внешние винты, при этом внутренние винты по существу окружены внешними винтами или фюзеляжем. Внутренние винты и внешние винты могут быть наклонены по меньшей мере частично в зависимости от их расположения относительно фюзеляжа.WO-A-2018/038822 discloses a multicopter aircraft with a wide span propeller configuration. In various embodiments, the multicopter contains a fuselage and a group of propellers. The propeller group comprises internal propellers and external propellers, wherein the internal propellers are substantially surrounded by the external propellers or the fuselage. The inboard propellers and outboard propellers may be tilted at least partially depending on their location relative to the fuselage.
US-B-9,764,833 раскрывает узел балки для установки винта с балкой для установки винта, крепимой с возможностью отсоединения к крылу личного летательного аппарата, одним или более винтами вертикального подъема и одним или более узлами контроллера винта. Узлы контроллера для каждого винта расположены на балках для установки винта так, что скошенный вниз поток от винта заставляет увеличенный поток воздуха через узел контроллера охлаждать компоненты узла контроллера. Корпус контроллера винта содержит впускное отверстие для воздуха и выпускное отверстие для воздуха, чтобы позволять потоку воздуха через корпус охлаждать компоненты контроллера. Впускное отверстие для воздуха расположено относительно траектории лопастей винта так, что скошенный вниз поток от винта, который течет во впускное отверстие для воздуха, максимизируется. Конструкция корпуса содержит признаки для увеличения потока воздуха через корпус.US-B-9,764,833 discloses a propeller beam assembly with a propeller beam detachably attached to a personal aircraft wing, one or more vertical lift propellers, and one or more propeller controller assemblies. The controller assemblies for each propeller are located on the propeller beams such that downward sloped airflow from the propeller causes increased airflow through the controller assembly to cool the components of the controller assembly. The propeller controller housing contains an air inlet and an air outlet to allow airflow through the housing to cool the controller components. The air inlet is positioned with respect to the path of the propeller blades so that the downwardly oblique flow from the propeller that flows into the air inlet is maximized. The design of the housing contains features to increase the flow of air through the housing.
US-A-2005/0230524 раскрывает летательный аппарат вертикального взлета и посадки, который оснащен группой генераторов тяги, которые создают тягу, направленную по существу вертикально вверх относительно летательного аппарата; первым первичным двигателем, который приводит в действие генераторы тяги, и пассажирским сиденьем. По меньшей мере один из генераторов тяги расположен либо в передней секции летательного аппарата, либо в задней секции летательного аппарата, а оставшийся генератор тяги или генераторы тяги расположены либо в задней секции, либо в передней секции в зависимости от того, в какой из них не расположен по меньшей мере один из генераторов тяги. Первичный двигатель и поверхность для сидения пассажирского сиденья расположены между по меньшей мере одним из генераторов тяги в передней секции летательного аппарата и по меньшей мере одним из генераторов тяги в задней секции летательного аппарата и в положении ниже всех генераторов тяги. Центр тяжести летательного аппарата вертикального взлета и посадки находится ниже центра летательного аппарата и свисает вниз, когда летательный аппарат находится в полете, из-за тяги, создаваемой генераторами тяги.US-A-2005/0230524 discloses a VTOL aircraft that is equipped with a set of thrust generators that provide thrust substantially vertically upward relative to the aircraft; the first prime mover, which powers the thrust generators, and the passenger seat. At least one of the thrust generators is located either in the front section of the aircraft or in the rear section of the aircraft, and the remaining thrust generator or thrust generators are located either in the rear section or in the front section, depending on which of them is not located. at least one of the thrust generators. The prime mover and the seating surface of the passenger seat are located between at least one of the thrust generators in the forward section of the aircraft and at least one of the thrust generators in the rear section of the aircraft and at a position below all of the thrust generators. The center of gravity of a VTOL aircraft is below the center of the aircraft and hangs down when the aircraft is in flight due to the thrust generated by the thrust generators.
US 2,828,929 раскрывает бескрылый летательный аппарат, содержащий элемент корпуса, образованный с продолжающимся вверх задним участком, первый и второй каналы, образованные через участок корпуса. Каналы образованы под углом приблизительно тридцать градусов относительно друг друга в форме перевернутой буквы Y. Перевернутая буква V продолжается вдоль элемента корпуса, при этом более задний канал образует с указанным продолжающимся вверх задним участком аэродинамический профиль. Аэродинамический профиль создает подъемную силу в положении полета, первое двигательное средство установлено в первом канале, второе двигательное средство установлено во втором канале и средство аэродинамического управления установлено на указанном элементе корпуса для управления тангажом, рысканием и креном летательного аппарата.US 2,828,929 discloses a wingless aircraft comprising a body element formed with an upwardly extending rear portion, first and second channels formed through the body portion. The channels are formed at an angle of approximately thirty degrees relative to each other in the form of an inverted Y. The inverted V extends along the hull member, with the more aft channel forming an airfoil with said upwardly extending rear portion. The airfoil creates lift in the flight position, the first propulsion means is installed in the first channel, the second propulsion means is installed in the second channel, and the aerodynamic control means is installed on the specified body element to control the pitch, yaw and roll of the aircraft.
CN-A-109263906 раскрывает композитное крыло, содержащее основную часть крыла, двигатель и воздушный винт. Основная часть крыла идентична традиционному крылу, не имеющему конструкции элерона.CN-A-109263906 discloses a composite wing containing a wing main body, an engine and a propeller. The main body of the wing is identical to the traditional wing, which has no aileron design.
US 935,884 раскрывает турбовентиляторные летательные транспортные средства, которые выполнены с возможностью управляемого вертикального подъема и управляемого вертикального снижения относительно земли с присущей им устойчивостью в полете.US 935,884 discloses turbofan aircraft that are capable of controlled vertical climb and controlled vertical descent from the ground with inherent stability in flight.
US 2006/0226281 описывает мультикоптер, содержащий:US 2006/0226281 describes a multicopter containing:
- фюзеляж; и- fuselage; And
- группу винтов, расположенных на сторонах фюзеляжа и выполненных с возможностью наклона относительно фюзеляжа.- a group of screws located on the sides of the fuselage and made with the possibility of inclination relative to the fuselage.
WO-A-2018/075412 описывает мультикоптер, содержащий:WO-A-2018/075412 describes a multicopter comprising:
- фюзеляж;- fuselage;
- пару крыльев, выступающих консольным образом из соответственных взаимно противоположных сторон фюзеляжа;- a pair of wings protruding in a cantilever manner from respective mutually opposite sides of the fuselage;
- группу первых винтов, поддерживаемых одним из крыльев, расположенных на одной оси в направлении протяженности указанного крыла и имеющих соответственные первые оси, наклоненные друг к другу; и- a group of first screws supported by one of the wings, located on the same axis in the direction of the length of the specified wing and having the respective first axes inclined to each other; And
- группу вторых винтов, поддерживаемых другим крылом, расположенных на одной оси в направлении протяженности указанного крыла и имеющих соответственные вторые оси, наклоненные друг к другу.- a group of second propellers supported by another wing, located on the same axis in the direction of the extension of the said wing and having respective second axes inclined towards each other.
CN-A-105539835 раскрывает летательный аппарат вертикального взлета и посадки с композитным крылом, который использует специальную вертикальную силовую установку и дизайн цельной конструкции. Согласно схеме, предложенной изобретением, летательный аппарат вертикального взлета и посадки с композитным крылом имеет преимущества в том, что максимальный управляющий момент рыскания летательного аппарата значительно улучшается, предотвращается отрицательное влияние насыщения управления рысканием на управление положением летательного аппарата и улучшается надежность летательного аппарата; более того, техническая схема хвостовой балки способствует улучшению характеристик летательного аппарата в целом.CN-A-105539835 discloses a composite wing VTOL aircraft that uses a special vertical propulsion system and a unibody design. According to the scheme proposed by the invention, the composite wing VTOL aircraft has the advantages that the maximum yaw control moment of the aircraft is greatly improved, the negative effect of yaw control saturation on the attitude control of the aircraft is prevented, and the reliability of the aircraft is improved; moreover, the technical scheme of the tail boom contributes to the improvement of the characteristics of the aircraft as a whole.
WO-A-2019/126612 раскрывает автономную систему извлечения и доставки грузовых контейнеров, которая определяет местоположение выбранного грузового контейнера и подводит беспилотное воздушное транспортное средство близко к контейнеру для извлечения. Транспортное средство располагается так, чтобы зацеплять грузовой контейнер посредством захватывающего механизма, и в ответ на зацепление грузового контейнера втягивает грузовой контейнер по направлению к транспортному средству. Когда грузовой контейнер втягивается по направлению к транспортному средству, датчики веса внутри механизма извлечения обнаруживают вес и распределение веса грузового контейнера и могут изменять местоположение грузового контейнера на транспортном средстве для оптимизации полетных операций транспортного средства или возвращать контейнер на землю и оповещать оператора о том, что грузовой контейнер является слишком тяжелым или имеет неправильное распределение веса. При стыковке грузового контейнера с транспортным средством соединительный механизм защелкивает или закрепляет грузовой контейнер на транспортном средстве для дополнительных полетных и/или наземных операций.WO-A-2019/126612 discloses an autonomous freight container retrieval and delivery system that locates a selected freight container and brings an unmanned aerial vehicle close to the retrieval container. The vehicle is positioned to engage the freight container by means of a gripping mechanism and, in response to the engagement of the freight container, pulls the freight container towards the vehicle. When a cargo container is retracted towards the vehicle, weight sensors inside the retrieval mechanism detect the weight and weight distribution of the cargo container and can reposition the cargo container on the vehicle to optimize the vehicle's flight operations, or return the container to the ground and alert the operator that the cargo container the container is too heavy or has an incorrect weight distribution. When docking the freight container to the vehicle, the coupling mechanism snaps or secures the freight container to the vehicle for additional flight and/or ground operations.
ОБЪЕКТ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является конструирование летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, который позволяет удовлетворять вышеупомянутую необходимость простым и недорогим образом.It is an object of the present invention to provide a vertical take-off and landing aircraft capable of satisfying the aforementioned need in a simple and inexpensive manner.
Вышеуказанная задача решается с помощью настоящего изобретения в части, касающейся летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, который определен в пункте 1 формулы изобретения.The above problem is solved with the help of the present invention regarding the aircraft, made with the possibility of vertical takeoff and landing, which is defined in
Настоящее изобретение также относится к способу управления для летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, который определен в пункте 26 формулы изобретения.The present invention also relates to a control method for an aircraft capable of vertical takeoff and landing, which is defined in paragraph 26 of the claims.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Для лучшего понимания настоящего изобретения далее описаны четырнадцать предпочтительных вариантов выполнения исключительно в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:For a better understanding of the present invention, fourteen preferred embodiments are described below, solely by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:
- Фигура 1 представляет собой вид спереди первого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, сконструированного согласно принципам настоящего изобретения, в положении взлета/посадки;- Figure 1 is a front view of a first embodiment of a vertical takeoff and landing aircraft constructed according to the principles of the present invention, in a takeoff/landing position;
- Фигура 2 представляет собой вид сверху летательного аппарата на Фигуре 1;- Figure 2 is a top view of the aircraft in Figure 1;
- Фигура 3 представляет собой вид сбоку летательного аппарата на Фигурах 1 и 2;- Figure 3 is a side view of the aircraft in Figures 1 and 2;
- Фигуры 4-6 представляют собой виды в перспективе летательного аппарата на Фигурах 1-3 во время выполнения соответственных полетных маневров в состоянии висения;- Figures 4-6 are perspective views of the aircraft in Figures 1-3 during the execution of the respective hover flight maneuvers;
- Фигуры 7-9 представляют собой виды в перспективе летательного аппарата на Фигурах 1-3 во время выполнения соответственных полетных маневров в состоянии полета вперед;- Figures 7-9 are perspective views of the aircraft in Figures 1-3 during the execution of the respective flight maneuvers in the forward flight state;
- Фигура 10 представляет собой вид сбоку летательного аппарата на Фигурах 1-9 в состоянии взлета/посадки;- Figure 10 is a side view of the aircraft in Figures 1-9 in the takeoff/landing state;
- Фигура 11 представляет собой вид сбоку летательного аппарата на Фигурах 1-10 в состоянии полета вперед;- Figure 11 is a side view of the aircraft in Figures 1-10 in a forward flight state;
- Фигуры 12 и 13 представляют собой вид спереди и вид сверху соответственно второго варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению;- Figures 12 and 13 are a front view and a top view, respectively, of the second embodiment of an aircraft capable of vertical take-off and landing, according to the invention;
- Фигуры 14 и 15 представляют собой виды сбоку в состоянии висения и в состоянии полета вперед соответственно третьего варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, который показан только в иллюстративных целях;- Figures 14 and 15 are side views in the hover state and in the forward flight state, respectively, of a third embodiment of a vertical take-off and landing aircraft, which is shown for illustrative purposes only;
- Фигура 16 представляет собой вид в перспективе четвертого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки согласно изобретению;- Figure 16 is a perspective view of a fourth embodiment of an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the invention;
- Фигура 17 представляет собой вид в перспективе пятого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению;- Figure 17 is a perspective view of a fifth embodiment of an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the invention;
- Фигура 18 представляет собой вид в перспективе в увеличенном масштабе и снизу некоторых компонентов летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, на Фигуре 17;- Figure 18 is an enlarged and bottom perspective view of some components of the VTOL aircraft of Figure 17;
- Фигура 19 представляет собой вид в перспективе шестого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению;- Figure 19 is a perspective view of a sixth embodiment of an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the invention;
- Фигура 20 представляет собой вид в перспективе седьмого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению;- Figure 20 is a perspective view of a seventh embodiment of an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the invention;
- Фигуры 21-25 представляют собой соответственные виды сбоку соответственного восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению;- Figures 21-25 are respective side views of the respective eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth embodiments of the vertical take-off and landing aircraft according to the invention;
- Фигура 26 представляет собой вид сзади тринадцатого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению с частями, удаленными для ясности;- Figure 26 is a rear view of a thirteenth embodiment of a vertical take-off and landing aircraft according to the invention with parts removed for clarity;
- Фигура 27 схематически показывает этап эксплуатации летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению согласно тринадцатому варианту выполнения;- Figure 27 schematically shows the operation phase of the vertical takeoff and landing aircraft according to the invention according to the thirteenth embodiment;
- Фигура 28 представляет собой вид сзади четырнадцатого варианта выполнения летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению с частями, удаленными для ясности; и- Figure 28 is a rear view of a fourteenth embodiment of a VTOL aircraft according to the invention with parts removed for clarity; And
- Фигура 29 схематически показывает этап эксплуатации летательного аппарата, выполненного с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно изобретению согласно тринадцатому варианту выполнения.- Figure 29 schematically shows a step in the operation of an aircraft capable of vertical takeoff and landing according to the invention according to the thirteenth embodiment.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯPREFERRED EMBODIMENTS FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Со ссылкой на Фигуры 1-11 ссылочная позиция 1 обозначает летательный аппарат вертикального взлета и посадки, сконструированный согласно первому варианту выполнения изобретения.With reference to Figures 1 to 11,
Конкретнее, летательный аппарат 1 выполнен с возможностью взлета и посадки в по существу вертикальном направлении и крейсирования в полете вперед как обычный летательный аппарат.More specifically, the
Летательный аппарат 1 также выполнен с возможностью висения.The
Летательный аппарат 1 также выполнен с возможностью короткого взлета/посадки.The
Летательный аппарат 1 в своей основе содержит:
- фюзеляж 2, оснащенный носовой частью 3 и хвостовой частью 4, противоположными друг другу;-
- неподвижное оперение 5, выступающее консольным образом из хвостового участка 4 фюзеляжа 2; и- fixed
- группу винтов 6a, 6b и 6c; 6d, 6e и 6f, удерживаемых фюзеляжем 2.- group of
Летательный аппарат 1 также содержит пару крыльев 8а и 8b, расположенных на сторонах фюзеляжа 2 и выступающих консольным образом из фюзеляжа 2.The
Можно идентифицировать набор из трех осей, составляющих единое целое с летательным аппаратом 1 и имеющих начало в центре масс летательного аппарата 1, образованный:It is possible to identify a set of three axes integral with
- осью Y, параллельной направлению протяженности фюзеляжа 2;- axis Y, parallel to the direction of the length of the
- осью X, перпендикулярной оси Y; и- the X axis, perpendicular to the Y axis; And
- осью Z, перпендикулярной осям X-Y.- the Z axis perpendicular to the X-Y axes.
Повороты летательного аппарата 1 вокруг осей Y-X-Z связаны со следующими маневрами:The turns of the
- креном, а именно поворотом вокруг оси Y (Фигуры 5 и 8);- roll, namely rotation around the Y axis (Figures 5 and 8);
- тангажом, а именно поворотом вокруг оси X (Фигуры 4 и 7); и- pitch, namely rotation around the X axis (Figures 4 and 7); And
- рысканием, а именно поворотом вокруг оси Z (Фигуры 6 и 9).- yaw, namely rotation around the Z-axis (Figures 6 and 9).
С особой ссылкой на Фигуры 10 и 11 также можно идентифицировать пару осей, составляющих единое целое с землей, образованных:With special reference to Figures 10 and 11, a pair of axes integral with the ground can also be identified, formed by:
- осью V, расположенной вертикально и соответствующей направлению движения вверх/вниз летательного аппарата 1; и- axis V, located vertically and corresponding to the direction of movement up/down of the
- осью O, расположенной горизонтально и соответствующей направлению полета вперед летательного аппарата 1.- axis O, located horizontally and corresponding to the forward flight direction of the
В показанном случае крылья 8а и 8b содержат соответственные винглеты 9, которые расположены на соответственных свободных законцовках, противоположных фюзеляжу 2.In the case shown, the
Конкретнее, винглеты 9 выступают из соответственных крыльев 8а и 8b из части, противоположной фюзеляжу 2, и вверх в показанном случае.More specifically, the
Летательный аппарат 1 также содержит группу шасси 10, расположенных под фюзеляжем 2 и выполненных с возможностью опирания на землю до взлета и затем после посадки летательного аппарата 1.The
В частности, винты 6a, 6b и 6c расположены на первой стороне фюзеляжа 2, тогда как винты 6d, 6e и 6f расположены на второй стороне фюзеляжа 2, противоположной первой стороне.In particular, the
Еще конкретнее, со ссылкой на вид сверху летательного аппарата 1 (Фигура 2) винты 6a, 6b и 6c расположены на левой стороне фюзеляжа 2, тогда как винты 6d, 6e и 6f расположены на правой стороне фюзеляжа 2.More specifically, with reference to the top view of the aircraft 1 (Figure 2), the
От носовой части 3 до хвостовой части 4 винты 6a, 6b и 6c расположены в одном и том же порядке.From the
Аналогично от носовой части 3 до хвостовой части 4 винты 6d, 6e и 6f расположены в одном и том же порядке.Similarly, from the
Каждый винт 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f содержит, в частности:Each
- втулку 11, выполненную с возможностью вращения вокруг соответственной оси E, F, G, H, I и J; иa
- группу лопастей 12, выступающих из втулки 11 консольным образом радиально соответствующей оси E, F, G, H, I и J.- a group of
Винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f эксплуатируются независимо друг от друга.The
Конкретнее, винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f создают соответственные тяги T1, T2, T3, T4, T5 и T6, выполненные с возможностью регулировки независимо друг от друга.More specifically, the
Тяги T1, T2, T3, T4, T5 и T6 имеют соответственные направления приложения, соответственно параллельные осям E, F, G, H, I и J соответствующих винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f.The rods T1, T2, T3, T4, T5 and T6 have respective directions of application respectively parallel to the axes E, F, G, H, I and J of the
Оси E и H винтов 6a и 6d параллельны друг другу и образуют угол α с осью Y.The E and H axes of the
Аналогично оси F и I винтов 6b и 6e параллельны друг другу и образуют угол β с осью Y.Similarly, the F and I axes of the
Оси G и J винтов 6c и 6f параллельны друг другу и образуют угол γ с осью Y.The G and J axes of the
Тяги T1 и T4 параллельны друг другу и наклонены под углом α относительно оси Y.The rods T1 and T4 are parallel to each other and inclined at an angle α with respect to the Y axis.
Тяги T2 и T5 параллельны друг другу и наклонены под углом β относительно оси Y.The rods T2 and T5 are parallel to each other and inclined at an angle β with respect to the Y axis.
Тяги T3 и T6 параллельны друг другу и наклонены под углом γ относительно оси Y.The rods T3 and T6 are parallel to each other and inclined at an angle γ with respect to the Y axis.
Углы α, β и γ проходят от оси Y до соответственных осей E и H винтов 6a и 6d, осей F и I винтов 6b и 6e и осей G и J винтов 6c и 6f.The angles α, β and γ extend from the Y axis to the respective E and H axes of the
В показанном случае угол α меньше угла β, а угол β меньше угла γ.In the case shown, the angle α is less than the angle β, and the angle β is less than the angle γ.
Предпочтительно углы α, β, γ отличаются друг от друга.Preferably the angles α, β, γ are different from each other.
Винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f предпочтительно имеют электрический привод. Альтернативно винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f могут быть приведены в движение двигателем внутреннего сгорания, гибридной электрической-внутреннего сгорания двигательной системой или гидравлическим двигателем.The
Винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f могут иметь постоянный шаг с переменной угловой скоростью, постоянный шаг и постоянную угловую скорость или переменный шаг и переменную угловую скорость.The
Оси E, F, G, H, I и J неподвижны относительно осей X-Y-Z летательного аппарата 1 во время маневров летательного аппарата 1.Axes E, F, G, H, I and J are fixed relative to the X-Y-Z axes of the
Следовательно, направления приложения соответствующих тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 остаются постоянными относительно осей X-Y-Z летательного аппарата 1.Therefore, the directions of application of the respective rods T1, T2, T3, T4, T5 and T6 remain constant about the X-Y-Z axes of the
Напротив, модули и направления тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 выполнены с возможностью регулировки независимо друг от друга.In contrast, the modules and directions of the rods T1, T2, T3, T4, T5 and T6 are independently adjustable.
Таким образом, можно регулировать модуль и направление вектора T тяги тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6, прикладываемых к летательному аппарату 1, без вращения соответственных винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f относительно летательного аппарата 1, но путем простой регулировки модулей и направлений тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6.Thus, it is possible to adjust the modulus and direction of the thrust vector T of the rods T1, T2, T3, T4, T5 and T6 applied to the
В показанном варианте выполнения винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f поддерживают неподвижное положение относительно осей X-Y-Z.In the embodiment shown, the
Летательный аппарат 1 дополнительно содержит:
- элемент 16 управления (показанный только схематически на Фигуре 10), который может эксплуатироваться пилотом или автопилотом;- a control element 16 (shown only schematically in Figure 10), which can be operated by a pilot or an autopilot;
- блок 17 управления (показанный только схематически на Фигуре 10), эксплуатируемый элементом 16 управления и функционально соединенный с винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f для регулировки модуля и направления соответственных тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 для создания вектора T тяги с желаемым модулем и направлением.- a control unit 17 (shown only schematically in Figure 10) operated by the
В этом описании под термином «блок управления» подразумевается любая механическая или электронная система управления полетом, выполненная с возможностью преобразования элемента 16 управления в закон регулирования для тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f.In this description, the term “control unit” means any mechanical or electronic flight control system capable of converting the
Более подробно, блок 17 управления запрограммирован с возможностью создания вектора T тяги так, чтобы позволять вертикальный взлет/посадку, висение, полет вперед и любой переход между вышеупомянутыми состояниями эксплуатации летательного аппарата 1.In more detail, the
Блок 17 управления запрограммирован с возможностью выборочного расположения летательного аппарата 1:The
- в первом пространственном положении (Фигура 10), предпочтительно занимаемом при нахождении в состояниях взлета/посадки и в состоянии висения и когда вектор T тяги параллелен оси V и направлен вверх; или- in the first spatial position (Figure 10), preferably occupied when in the takeoff/landing states and in the hover state and when the thrust vector T is parallel to the axis V and directed upwards; or
- во втором пространственном положении (Фигура 11), предпочтительно занимаемом при нахождении в состояниях полета вперед и когда вектор T тяги имеет компонент, параллельный оси O и направленный от хвостовой части к носовой части 3, и компонент, параллельный оси V и направленный вверх.- in a second attitude (Figure 11), preferably occupied when in forward flight states and when the thrust vector T has a component parallel to the axis O and directed from the tail to the
Блок 17 управления также запрограммирован с возможностью выборочного расположения в зависимости от элемента 16 управления летательного аппарата 1 во множестве промежуточных пространственных положений (не показаны) между первым и вторым пространственными положениями и когда вектор T тяги имеет компонент, параллельный оси V, и компонент, параллельный оси O.The
Предпочтительно, летательный аппарат 1 переходит из первого во второе пространственное положение и наоборот путем совершения движения тангажа вокруг оси, параллельной оси X.Preferably, the
В показанном случае летательный аппарат 1 переходит из первого во второе пространственное положение путем поворота, ориентированного от хвостовой части 4 к носовой части 3, т.е. с помощью маневра опускания носовой части.In the case shown, the
В частности, блок 17 управления запрограммирован с возможностью расположения и поддержания летательного аппарата 1 в первом пространственном положении посредством разных эксплуатационных конфигураций винтов 6а и 6b; 6c и 6d; 6e и 6f.In particular, the
Конкретнее, в первой эксплуатационной конфигурации (Фигура 10):More specifically, in the first operational configuration (Figure 10):
- винты 6b и 6e ориентированы так, что соответственные оси F и I параллельны направлению V, а соответственные тяги T2 и T5 равны друг другу, параллельны направлению V и направлены вверх;- the
- винты 6a и 6d ориентированы так, что соответственные оси E и H наклонены под углом δ1 относительно направления V, а соответственные тяги T1 и T4 равны друг другу; иthe
- винты 6c и 6f ориентированы так, что соответственные оси G и J наклонены под углом ω1 относительно направления V, а соответственные тяги T3 и T6 равны друг другу.the
Конкретнее, блок 17 управления запрограммирован с возможностью создания модулей тяг T1 и T4; T3 и T6 так, что компоненты тяг T1 и T4, параллельные оси O, равны и противоположны компонентам тяг T3 и T6, параллельным оси O.More specifically, the
Блок 17 управления также запрограммирован с возможностью создания модулей тяг T1 и T4; T3 и T6 так, что сумма компонентов тяг T1 и T4; T3 и T6, параллельных оси V, и тяг T2; T5 равна силе, параллельной оси V, необходимой для поддержания летательного аппарата 1 в первом пространственном положении.The
Во второй эксплуатационной конфигурации (не показана) тяги T2 и T5, создаваемые винтами 6b и 6e, параллельны направлению V, а винты 6a и 6d; 6c и 6f деактивированы.In the second operational configuration (not shown), the thrusts T2 and T5 generated by the
Блок 17 управления также запрограммирован с возможностью управления винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f и регулировки соответственных тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 так, чтобы управлять тангажом, креном и рысканием летательного аппарата 1, расположенного в первом пространственном положении, согласно неограничивающим способам, описанным ниже в качестве примера.The
Со ссылкой на Фигуру 4 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления тангажом летательного аппарата 1 в первом пространственном положении путем увеличения (уменьшения) тяг T1 и T4 (T3 и T6) винтов 6a и 6d (6с и 6f) и уменьшения (увеличения) тяг T3 и T6 (T1 и T4) винтов 6c и 6f (6а и 6d). Таким образом, вокруг оси X создается момент тангажа.With reference to Figure 4, the
Со ссылкой на Фигуру 5 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления креном летательного аппарата 1, расположенного в первом пространственном положении, путем увеличения (уменьшения) тяг T1, T2 и T3 (T4, T5 и T6) винтов 6a, 6b и 6c (6d, 6e и 6f). Таким образом, вокруг оси Y создается момент крена.With reference to Figure 5, the
Со ссылкой на Фигуру 6 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления рысканием летательного аппарата 1, расположенного в первом пространственном положении, путем увеличения (уменьшения) тяг T1, T3 и T5 (T2, T4 и T6) винтов 6a, 6c и 6e (6b, 6d и 6f). Таким образом, вокруг оси Z создается момент рыскания.With reference to Figure 6, the
Блок 17 управления также запрограммирован с возможностью расположения летательного аппарата 1 во втором пространственном положении посредством разных эксплуатационных конфигураций винтов 6а и 6b; 6c и 6d; 6e и 6f.The
Конкретнее, в третьей эксплуатационной конфигурации (Фигура 11):More specifically, in the third operational configuration (Figure 11):
- винты 6a и 6d ориентированы так, что соответственные оси E и H наклонены относительно оси V под соответственными углами δ2, равными друг другу, и создают соответственные тяги T1 и T4, равные друг другу, имеющие одинаковые модули, имеющие первые компоненты, параллельные оси O, направленные от хвостовой части 4 к носовой части 3, и первые компоненты, параллельные оси V, направленные вверх;- the
- винты 6b и 6e ориентированы так, что соответственные оси F и I наклонены относительно оси V под вторыми углами, превышающими соответствующие углы ω2 осей G, J винтов 6c и 6f, и создают соответственные тяги T2 и T5, равные друг другу, имеющие одинаковые модули и имеющие вторые компоненты, параллельные оси O, направленные от хвостовой части 4 к носовой части 3, и вторые компоненты, параллельные оси V и направленные вверх; и- the
- винты 6c и 6f ориентированы так, что соответственные оси G и J и соответственные тяги T3 и T6 параллельны оси V.- the
В показанном случае тяги T1 и T4 больше по модулю, чем тяги T2 и T5.In the case shown, the rods T1 and T4 are greater in modulus than the rods T2 and T5.
Блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f и регулировки соответственных тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 так, чтобы управлять тангажом, креном и рысканием летательного аппарата 1, расположенного во втором пространственном положении (Фигуры 7, 8 и 9), согласно неограничивающим способам, описанным ниже в качестве примера.The
Со ссылкой на Фигуру 7 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления тангажом летательного аппарата 1 во втором пространственном положении путем увеличения (уменьшения) тяг T3 и T6 (T1 и T4) винтов 6c и 6f (6а и 6d) и уменьшения (увеличения) тяг T1 и T4 (T3 и T6) винтов 6a и 6d (6c и 6f). Таким образом, вокруг оси X создается момент тангажа.With reference to Figure 7, the
Со ссылкой на Фигуру 8 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления креном летательного аппарата 1, расположенного во втором пространственном положении, путем увеличения (уменьшения) тяг T2 и T3 (T5 и T6) и винтов 6b и 6c (6e и 6f). Таким образом, вокруг оси Y создается момент крена.With reference to Figure 8, the
Со ссылкой на Фигуру 9 блок 17 управления запрограммирован с возможностью управления рысканием летательного аппарата 1, расположенного во втором пространственном положении, путем увеличения (уменьшения) тяг T1 (T4) винтов 6a, (6d). Таким образом, вокруг оси Z создается момент крена.With reference to Figure 9, the
Описана эксплуатация летательного аппарата 1, начиная с состояния, в котором он находится в первом пространственном положении (Фигура 10), например, в фазе взлета или висения.The operation of the
В этом состоянии винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f управляют так, что вектор T тяги соответственных тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 по существу параллелен оси V.In this state, the
Например, в этом состоянии блок 17 управления управляет тягами T1, T2, T3, T4, T5 и T6 винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f согласно ранее описанным первой или второй конфигурациям.For example, in this state, the
В этом первом пространственном положении блок 17 управления управляет тангажом, креном и рысканием путем регулировки тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 соответственных винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f так, чтобы создавать соответственные моменты вокруг осей X-Y-Z, например, как показано на соответственных Фигурах 4, 5 и 6 и описано ранее.In this first attitude, the
В одном варианте выполнения настоящего изобретения летательный аппарат 1 переходит из первого пространственного положения (Фигура 10) во второе пространственное положение (Фигура 11) путем наклона вокруг оси X, т.е. путем приложения момента вокруг оси X.In one embodiment of the present invention,
Этот момент создает опускание носовой части летательного аппарата 1, т.е. снижение носовой части 3 и подъем хвостовой части 4.This moment creates a lowering of the nose of the
В этот момент летательный аппарат 1 находится во втором пространственном положении и крылья 8а и 8b создают, в зависимости от скорости движения вперед летательного аппарата 1, определенное непосредственное значение подъемной силы, параллельной оси V.At this moment, the
В этом состоянии винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f управляют так, что вектор T тяги соответственных тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 имеет компонент, параллельный оси O, который создает прямую тягу на летательном аппарате, и компонент, параллельный оси V и равный весу летательного аппарата 1, который вместе с подъемной силой, создаваемой крыльями 8а и 8b, позволяет поддерживать полет.In this state, the
Например, в этом состоянии блок 17 управления управляет тягами T1, T2, T3, T4, T5 и T6 винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f согласно ранее описанным третьей или четвертой конфигурациям.For example, in this state, the
В этом втором пространственном положении блок 17 управления управляет тангажом, креном и рысканием путем регулировки тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6 соответственных винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f так, чтобы создавать соответственные моменты вокруг осей X-Y-Z, например, как показано на соответственных Фигурах 7, 8 и 9 и описано ранее.In this second attitude, the
Когда необходимо возвращать летательный аппарат 1 в первое пространственное положение, блок 17 управления сначала создает момент вокруг оси X, который вызывает подъем носовой части летательного аппарата 1, т.е. поднятие носовой части 3 и снижение хвостовой части 4, пока не будет достигнуто состояние, показанное на Фигуре 10.When it is necessary to return the
После этого блок 17 управления управляет винтами 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f так, что вектор T тяги снова направляется параллельно оси V, а летательный аппарат 1 снова оказывается в первом пространственном положении, в котором он может выполнять посадку.After that, the
Со ссылкой на Фигуры 12 и 13 ссылочная позиция 1' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figures 12 and 13, reference numeral 1' denotes an aircraft capable of vertical takeoff and landing according to the second embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будут описаны только отличия от последнего; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1, 1' будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1' is similar to the
В частности, летательный аппарат 1' отличается от летательного аппарата 1 тем, что он содержит два дополнительных винта 6g' и 6h', расположенных на первой стороне фюзеляжа 2, и два дополнительных винта 6i' и 6j', расположенных на второй стороне фюзеляжа 2.In particular, the aircraft 1' differs from the
Винты 6g' и 6h' создают соответственные тяги T7 и T8, направленные вдоль соответственных осей K и L, а винты 6i' и 6j' создают соответственные тяги T9 и T10, направленные вдоль соответственных осей М и N.
Более подробно, винты 6g' и 6h' (6i' и 6j') расположены между винтами 6b и 6c (6e и 6f), параллельными оси Y.In more detail, the
Тяги T7 и T9 параллельны друг другу и наклонены под углом ζ относительно оси Y.The rods T7 and T9 are parallel to each other and inclined at an angle ζ with respect to the Y axis.
Тяги T8 и T10 параллельны друг другу и наклонены под углом ε относительно оси Y.The rods T8 and T10 are parallel to each other and inclined at an angle ε with respect to the Y axis.
Углы ζ и ε проходят от оси Y до соответственных осей K и L винтов 6g' и 6h' и осей М и N винтов 6i' и 6j'.The angles ζ and ε extend from the Y axis to the respective K and L axes of the
В показанном случае углы α, β, ζ, ε и γ постепенно увеличиваются от носовой части 3 по направлению к хвостовой части 4 летательного аппарата 1'.In the case shown, the angles α, β, ζ, ε and γ gradually increase from the
Блок 17 управления запрограммирован с возможностью регулировки первых тяг, создаваемых винтами 6g' и 6h' вдоль соответственных осей K и L, и вторых тяг, создаваемых винтами 6i' и 6j' вдоль соответственных осей М и N, независимо друг от друга и независимо от тяг T1, T2, T3, T4, T5 и T6.The
Эксплуатация летательного аппарата 1' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуры 14 и 15 ссылочная позиция 1'' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно третьему варианту выполнения, который показан только в иллюстративных целях.With reference to Figures 14 and 15, reference numeral 1'' denotes a VTOL aircraft according to the third embodiment, which is shown for illustrative purposes only.
Летательный аппарат 1'' отличается от летательного аппарата 1 тем, что он не содержит винты 6b и 6e и в связи с этим содержит только два винта 6a и 6c, расположенных на первой стороне фюзеляжа 2, и только два винта 6d и 6f, расположенных на второй стороне фюзеляжа 2.The aircraft 1'' differs from the
Эксплуатация летательного аппарата 1'' отличается от эксплуатации летательного аппарата 1 тем, что, когда летательный аппарат 1'' находится в первом пространственном положении (Фигура 14):The operation of the aircraft 1'' differs from the operation of the
- винты 6a и 6d ориентированы так, что соответственные оси E и H наклонены под углом δ3 относительно оси V, а соответственные тяги T1 и T4 равны друг другу; иthe
- винты 6c и 6f ориентированы так, что соответственные оси G и J наклонены под этим же углом δ3 относительно направления V, а соответственные тяги T3 и T6 равны друг другу, равны по модулю тягам T1 и T4 и симметричны тягам T1 и T4 относительно оси V.- the
В частности, тяги T1 и T4 и T3 и T6 имеют соответственные компоненты, параллельные оси O, равные и противоположные друг другу.In particular, the rods T1 and T4 and T3 and T6 have respective components parallel to the axis O, equal and opposite to each other.
Блок 17 управления запрограммирован с возможностью создания тяг T1 и T4 и T3 и T6 так, что сумма соответственных компонентов, параллельных оси V, равна силе, параллельной оси V, необходимой для поддержания летательного аппарата 1'' в первом пространственном положении.The
Более того, эксплуатация летательного аппарата 1'' отличается от эксплуатации летательного аппарата 1 тем, что. когда летательный аппарат 1'' находится во втором пространственном положении (Фигура 15):Moreover, the operation of the aircraft 1'' differs from the operation of the
- винты 6a и 6d ориентированы так, что соответственные оси E и H создают соответственные тяги T1 и T4, равные друг другу, имеющие одинаковые модули, имеющие первые компоненты, параллельные оси O, направленные от хвостовой части 4 к носовой части 3, и вторые компоненты, параллельные оси V, направленные вверх; и- the
- винты 6c и 6f ориентированы так, что соответственные оси G и J создают соответственные тяги T3 и T6, равные друг другу, имеющие одинаковые модули, имеющие вторые компоненты, параллельные оси O, направленные от носовой части 3 к хвостовой части 4, и вторые компоненты, параллельные оси V, направленные вверх.- the
Вышеупомянутые первые компоненты, параллельные оси O, противоположны друг другу, и их алгебраическая сумма соответствует компоненту вектора T тяги, параллельному оси O, который создает тягу, необходимую для полета вперед летательного аппарата 1''. Напротив, вышеупомянутые вторые компоненты, параллельные оси V, сходны, и их алгебраическая сумма соответствует компоненту вектора T тяги, параллельному оси V, который позволяет поддерживать летательный аппарат 1'' вместе с подъемной силой, создаваемой крыльями 8а и 8b, во время полета вперед.The aforementioned first components parallel to the O-axis are opposite to each other, and their algebraic sum corresponds to the component of the thrust vector T parallel to the O-axis, which generates the thrust necessary for the forward flight of the
Предпочтительно, блок 17 управления запрограммирован с возможностью создания тяг T1 и T4 с большим модулем, чем у тяг T3 и T6.Preferably, the
Со ссылкой на Фигуру 16 ссылочная позиция 1''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно четвертому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 16, reference numeral 1''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the fourth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только отличие от последнего; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1, 1''' будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''' is similar to the
Летательный аппарат 1''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что принимает конфигурацию «утка».The aircraft 1''' differs from the
Более подробно, летательный аппарат 1''' содержит пару аэродинамических поверхностей 100''', выступающих в боковом направлении из соответственных сторон фюзеляжа 2.In more detail, the aircraft 1''' comprises a pair of airfoils 100''' extending laterally from respective sides of the
Аэродинамические поверхности 100''' выступают из носовой части 3 фюзеляжа 2.Aerodynamic surfaces 100''' protrude from the
Аэродинамические поверхности 100''' имеют длину, параллельную оси X, которая меньше, чем длина соответствующих крыльев 8a, 8b, параллельная оси X.The airfoils 100''' have a length parallel to the X axis which is less than the length of the
Винты 6a, 6d расположены на соответственных аэродинамических поверхностях 100'''.The
В частности, каждая аэродинамическая поверхность 100''' содержит:In particular, each airfoil 100''' contains:
- корневой конец 101''', соединенный с носовой частью 3;- the root end 101''' connected to the
- свободный конец 102''', противоположный соответственному корневому концу 101'''; и- free end 102''', opposite to the corresponding root end 101'''; And
- основной участок 103''', продолжающийся между соответственными концами 101''', 102'''.- the main section 103''', continuing between the respective ends 101''', 102'''.
Винты 6a, 6d расположены на основных участках 103''' соответственных аэродинамических поверхностей 100'''.The
В варианте выполнения, показанном на Фигуре 16, винты 6a, 6d закрыты кожухом.In the embodiment shown in Figure 16, the
Эксплуатация летательного аппарата 1''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуру 17 ссылочная позиция 1'''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно пятому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 17, reference numeral 1'''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the fifth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1'''' аналогичен летательному аппарату 1''', и далее будет описано только отличие от последнего; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1''', 1'''' будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1'''' is similar to the aircraft 1''', and only the difference from the latter will be described in the following; identical or equivalent aircraft parts 1''', 1'''' will be marked with the same reference numerals where possible.
Летательный аппарат 1'''' отличается от летательного аппарата 1''' тем, что винты 6a, 6d расположены на свободных концах 102'''' соответственных аэродинамических поверхностей 100''''.The aircraft 1'''' differs from the aircraft 1''' in that the
Со ссылкой на Фигуру 18 летательный аппарат 1'''' содержит пару дополнительных передних шасси 110'''', поддерживаемых соответственными аэродинамическими поверхностями 10''''.With reference to Figure 18, the aircraft 1'''' comprises a pair of additional front landing gear 110'''' supported by respective airfoils 10''''.
В частности, летательный аппарат 1'''' содержит пару рам 111'''', соединенных с соответственными кожухами 112'''' соответственных винтов 6a, 6d и расположенными на соответственных свободных концах 102'''' соответствующих аэродинамических поверхностей 100''''.Specifically, the aircraft 1'''' comprises a pair of frames 111'''' connected to respective shrouds 112'''' of
Каждая рама 111'''' поддерживает соответственное шасси 110'''' под соответственным кожухом 112''''.Each frame 111'''' supports a respective chassis 110'''' under a respective shroud 112''''.
Альтернативно, в другом решении, не показанном на Фигурах, шасси 110'''' содержит шасси полозкового типа с колесом, включенным в конструкцию указанного полозкового шасси.Alternatively, in another solution not shown in the Figures, the chassis 110'''' comprises a skid-type chassis with a wheel incorporated into said skid chassis.
Шасси 110'''' может быть аналогично шасси традиционного летательного аппарата, например: хвостовое, четырехколесное, трехколесное или многоколесное тележечное шасси.The landing gear 110'''' may be similar to that of a conventional aircraft, such as a tail, four-wheel, three-wheel, or multi-wheel bogie landing gear.
Эксплуатация летательного аппарата 1'''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1''' и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1'''' is similar to the operation of the aircraft 1''' and is therefore not described in detail.
Со ссылкой на Фигуру 19 ссылочная позиция 1''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно шестому варианту выполнения изобретения.With reference to Figure 19, reference numeral 1''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the sixth embodiment of the invention.
Летательный аппарат 1''''' отличается от летательного аппарата 1'''', и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1'''', 1'''''; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1'''', 1''''' будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''''' is different from the aircraft 1'''', and in the following, only the difference between the aircraft 1'''', 1''''' will be described; identical or equivalent aircraft parts 1'''', 1''''' will be marked with the same reference numerals where possible.
Летательный аппарат 1''''' отличается от летательного аппарата 1'''' тем, что винты 6a, 6d, удерживаемые на соответственных концах 102''''', не закрыты кожухами.The aircraft 1''''' differs from the aircraft 1'''' in that the
Более того, летательный аппарат 1''''' отличается от летательного аппарата 1'''' тем, что концы 102''''' являются плоскими и лежат в соответственных плоскостях, перпендикулярных оси X.Moreover, the aircraft 1''''' differs from the aircraft 1'''' in that the ends 102''''' are flat and lie in respective planes perpendicular to the X-axis.
Эксплуатация летательного аппарата 1''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1'''' и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''''' is similar to the operation of the aircraft 1'''' and is therefore not described in detail.
Со ссылкой на Фигуру 20 ссылочная позиция 1'''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлет и посадки, согласно седьмому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 20, reference numeral 1'''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the seventh embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1'''''' аналогичен летательному аппарату 1''''', и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1'''''', 1'''''; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1'''''', 1''''' будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1'''''' is similar to the aircraft 1''''', and hereinafter only the difference between the aircraft 1'''''', 1''''' will be described; identical or equivalent aircraft parts 1'''''', 1''''' will be marked with the same reference numerals where possible.
Летательный аппарат 1'''''' отличается от летательного аппарата 1''''' тем, что концы 102'''''' имеют поверхности, такие как обтекатели, на противоположной стороне фюзеляжа 2. Более конкретно, обтекатели могут представлять собой участок кожуха летательного аппарата 1'''', показанного на Фигуре 17, или могут представлять собой частичную обшивку для соответственных винтов 6a, 6d. Более того, обтекатели могут быть образованы в виде вогнутой поверхности для того, чтобы равномерно частично охватывать область винтов 6a, 6d.The aircraft 1'''''' differs from the aircraft 1''''' in that the ends 102'''''' have surfaces such as fairings on the opposite side of the
Эксплуатация летательного аппарата 1'''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1''''' и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1'''''' is similar to the operation of the aircraft 1''''' and is therefore not described in detail.
Со ссылкой на Фигуру 21 ссылочная позиция 1''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно восьмому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 21, reference numeral 1''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the eighth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''''''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1''''''', 1; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1''''''', 1 будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''''''' is similar to the
Летательный аппарат 1''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что угол α находится в диапазоне между 25 и 60 градусами и составляет предпочтительно 40 градусов.The aircraft 1''''''' differs from the
Более того, угол β находится в диапазоне между 75 и 105 градусами и составляет предпочтительно 90 градусов.Moreover, the angle β is in the range between 75 and 105 degrees, and is preferably 90 degrees.
Наконец, угол γ находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 95 градусов.Finally, the angle γ is in the range between 75 and 100 degrees and is preferably 95 degrees.
Предпочтительно, углы α, β, γ выбираются в соответственных диапазонах таким образом, чтобы отличаться друг от друга.Preferably, the angles α, β, γ are chosen in respective ranges so as to be different from each other.
Предпочтительно, винты 6b, 6e расположены на верхней части фюзеляжа 2. Более конкретно, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2 на верхней части указанного фюзеляжа 2 относительно оси Z. В качестве дополнительной подробности предпочтительно каждое крыло 8a, 8b выполнено с возможностью удержания, по меньшей мере частично, соответственных винтов 6e и 6b.Preferably, the
Эксплуатация летательного аппарата 1''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''''''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуру 22 ссылочная позиция 1'''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно девятому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 22, reference numeral 1'''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the ninth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1'''''''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1''''''', 1; идентичные или эквивалентные части летательных аппаратов 1'''''''', 1 будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1'''''''' is similar to the
Летательный аппарат 1'''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что угол α находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 95 градусов.The aircraft 1'''''''' differs from the
Более того, угол β находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 90 градусов.Moreover, the angle β is in the range between 75 and 100 degrees, and is preferably 90 degrees.
Угол γ находится в диапазоне между 25 и 65 градусами и составляет предпочтительно 45 градусов.The angle γ is in the range between 25 and 65 degrees and is preferably 45 degrees.
Предпочтительно, углы α, β, γ выбираются в соответственных диапазонах таким образом, чтобы отличаться друг от друга.Preferably, the angles α, β, γ are chosen in respective ranges so as to be different from each other.
Наконец, крылья 8a, 8b выступают из среднего участка соответственных сторон фюзеляжа 2.Finally, the
Предпочтительно, винты 6b, 6e расположены на верхней части фюзеляжа 2. Более конкретно, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2 на верхней части фюзеляжа 2 относительно оси Z. В качестве дополнительной подробности предпочтительно каждое крыло 8a, 8b выполнено с возможностью удержания, по меньшей мере частично, соответственных винтов 6e и 6b.Preferably, the
Эксплуатация летательного аппарата 1'''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1'''''''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуру 23 ссылочная позиция 1''''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно десятому варианту выполнения настоящего изобретения.Referring to Figure 23, reference numeral 1'''''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the tenth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''''''''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1''''''''', 1; идентичные или эквивалентные части летательного аппарата 1''''''''', 1 будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''''''''' is similar to the
Летательный аппарат 1''''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что угол α находится в диапазоне между 70 и 95 градусами и составляет предпочтительно 85 градусов.The aircraft 1''''''''' differs from the
Более того, угол β находится в диапазоне между 25 и 55 градусами и составляет предпочтительно 40 градусов.Moreover, the angle β is in the range between 25 and 55 degrees, and is preferably 40 degrees.
Угол γ находится в диапазоне между 65 и 95 градусами и составляет предпочтительно 85 градусов.The angle γ is in the range between 65 and 95 degrees and is preferably 85 degrees.
Предпочтительно, углы α, β, γ выбираются в соответственных диапазонах таким образом, чтобы отличаться друг от друга.Preferably, the angles α, β, γ are chosen in respective ranges so as to be different from each other.
Предпочтительно винты 6b, 6e расположены в близком положении к оси Y.Preferably the
Наконец, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2. Более конкретно, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2 в близком положении к оси Y. Предпочтительно, каждое крыло 8a, 8b выполнено с возможностью удержания, по меньшей мере частично, соответственных винтов 6e и 6b.Finally, the
Эксплуатация летательного аппарата 1''''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''''''''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуру 24 ссылочная позиция 1'''''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно одиннадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 24, reference numeral 1''''''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the eleventh embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''''''''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1''''''''', 1; идентичные или эквивалентные части летательного аппарата 1''''''''', 1 будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''''''''' is similar to the
Летательный аппарат 1''''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что угол α находится в диапазоне между 25 и 60 градусами и составляет предпочтительно 40 градусов.The aircraft 1''''''''' differs from the
Более того, угол β находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 90 градусов.Moreover, the angle β is in the range between 75 and 100 degrees, and is preferably 90 degrees.
Угол γ находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 95 градусов.The angle γ is in the range between 75 and 100 degrees and is preferably 95 degrees.
Предпочтительно, углы α, β, γ выбираются в соответственных диапазонах таким образом, чтобы отличаться друг от друга.Preferably, the angles α, β, γ are chosen in respective ranges so as to be different from each other.
Предпочтительно, винты 6b, 6e расположены в нижнем положении относительно оси Y. Более предпочтительно, винты 6a, 6d и 6b, 6e расположены в нижнем положении относительно оси Y.Preferably, the
Наконец, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2 предпочтительно в нижнем положении относительно оси Y или в нижней части указанного фюзеляжа 2.Finally, the
Эксплуатация летательного аппарата 1''''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''''''''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуру 25 ссылочная позиция 1''''''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно двенадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figure 25, reference numeral 1'''''''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the twelfth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''''''''''' аналогичен летательному аппарату 1, и далее будет описано только различие между летательными аппаратами 1''''''''''', 1; идентичные или эквивалентные части летательного аппарата 1''''''''''', 1 будут отмечены, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.The aircraft 1''''''''''' is similar to the
Летательный аппарат 1''''''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что угол α находится в диапазоне между 75 и 100 градусами и составляет предпочтительно 90 градусов.The aircraft 1''''''''''' differs from the
Более того, угол β находится в диапазоне между 45 и 75 градусами и составляет предпочтительно 60 градусов.Moreover, the angle β is in the range between 45 and 75 degrees, and is preferably 60 degrees.
Угол γ находится в диапазоне между 25 и 60 градусами и составляет предпочтительно 40 градусов.The angle γ is in the range between 25 and 60 degrees and is preferably 40 degrees.
Предпочтительно, углы α, β, γ выбираются в соответственных диапазонах таким образом, чтобы отличаться друг от друга.Preferably, the angles α, β, γ are chosen in respective ranges so as to be different from each other.
Предпочтительно, винты 6b, 6e расположены в нижнем положении относительно фюзеляжа 2.Preferably, the
Наконец, крылья 8a, 8b выступают из соответственных сторон фюзеляжа 2 предпочтительно в нижней части указанного фюзеляжа 2.Finally, the
Эксплуатация летательного аппарата 1''''''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1''''''''''' is similar to the operation of the
Со ссылкой на Фигуры 26 и 27 ссылочная позиция 1'''''''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно тринадцатому варианту выполнения настоящего изобретения. Фигура 26 схематически показывает вид сзади летательного аппарата 1''''''''''''.With reference to Figures 26 and 27, reference numeral 1''''''''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the thirteenth embodiment of the present invention. Figure 26 schematically shows a rear view of the aircraft 1'''''''''''''.
Летательный аппарат 1'''''''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что оси E, H винтов 6a, 6d; оси F, I (не показаны) винтов 6b, 6e и оси G, J винтов 6c, 6f наклонены относительно друг друга.The aircraft 1'''''''''''' differs from the
Более подробно, оси E, H; F, I; G, J расположены симметрично относительно оси Z.In more detail, axes E, H; F, I; G, J are located symmetrically about the Z axis.
Еще точнее, оси E, H; F, I; G, J расходятся друг от друга относительно оси Z, проходя вверх и параллельно от оси Z от шасси 10 по направлению к крыльям 8a, 8b или от нижней части летательного аппарата 1'''''''''''' по направлению к верхней части летательного аппарата 1''''''''''''.More precisely, axes E, H; F, I; G, J diverge from each other about the Z axis, extending upward and parallel to the Z axis from the
В показанном варианте выполнения оси E, H; F, I и G, J образуют с осью X равный острый угол ε1, находящийся в диапазоне между 75 и 85 градусами и предпочтительно равный 80 градусам.In the embodiment shown, axes E, H; F, I and G, J form a congruent acute angle ε1 with the X-axis, ranging between 75 and 85 degrees, and preferably equal to 80 degrees.
Эксплуатация летательного аппарата 1'''''''''''' отличается от эксплуатации летательного аппарата 1 тем, что углом рыскания управляют, начиная с конфигурации, в которой тяги T1, T4; T2, T5; T3, T6 не создают никакого момента рыскания, таким образом, что (Фигура 27):The operation of the aircraft 1''''''''''''' differs from the operation of the
- винт 6a вращается в первом направлении, по часовой стрелке на Фигуре 27, а винт 6d вращается во втором направлении, против часовой стрелки на Фигуре 27;-
- винт 6c вращается во втором направлении, а винт 6f вращается в первом направлении;-
- тяга T1, создаваемая винтом 6a, принимает первое значение, а тяга T4, создаваемая винтом 6d, принимает второе значение, превышающее первое значение;the thrust T1 generated by the
- тяга T3, создаваемая винтом 6c, принимает второе значение, а тяга, создаваемая винтом 6d, принимает первое значение.- the thrust T3 generated by the
Таким образом, векторная сумма между тягами T1, T4 имеет первый компонент T4x-T1x в первом направлении, а векторная сумма между тягами T3, T6 имеет компонент T3x-T6x во втором направлении, противоположном первому направлению.Thus, the vector sum between the rods T1, T4 has a first component T4x-T1x in the first direction, and the vector sum between the rods T3, T6 has a component T3x-T6x in the second direction opposite the first direction.
Первый компонент T4x-T1x и второй компонент T3x-T6x, параллельные оси X, создают момент C1 рыскания вокруг оси Z, который позволяет регулировать угол рыскания летательного аппарата 1''''''''''' по необходимости.The first component T4x-T1x and the second component T3x-T6x, parallel to the X axis, generate a yaw moment C1 about the Z axis, which allows the yaw angle of the aircraft 1''''''''''' to be adjusted as needed.
Направление результирующего момента C1 рыскания вокруг оси Z зависит от ориентации первого и второго направления.The direction of the resulting yaw moment C1 about the Z-axis depends on the orientation of the first and second directions.
Более того, благодаря тому, что тяги T4, T3, превышающие тяги T1, T6, создаются соответственными винтами 6d, 6c, вращающимися в одном и том же втором направлении, создается реактивный крутящий момент C2 с компонентом, параллельным оси Z.Moreover, due to the fact that the rods T4, T3 larger than the rods T1, T6 are generated by the
Реактивный крутящий момент C2, который ориентирован в том же направлении, что и момент С1 рыскания, облегчает и способствует рысканию летательного аппарата 1'''''''''''.The reaction torque C2, which is oriented in the same direction as the yaw moment C1, facilitates and promotes the yaw of the aircraft 1''''''''''''.
Более того, винтами 6b, 6e (не показаны на Фигурах 26 и 27) можно удобно управлять таким же образом, что и винтами 6a, 6d или 6c, 6f, при отношении рыскания-угла, требуемом во время конкретной эксплуатации, или, например, при управлении балансом (положением CG (центра масс)) летательного аппарата 1'''''''''''' или для объединения крена вокруг оси Y с рысканием вокруг оси Z. Соответственно, тяги T2, T5 равны тягам T1, T4 (или T3, T6).Moreover, the
Со ссылкой на Фигуры 28 и 29 ссылочная позиция 1''''''''''''' обозначает летательный аппарат, выполненный с возможностью вертикального взлета и посадки, согласно четырнадцатому варианту выполнения настоящего изобретения.With reference to Figures 28 and 29, reference numeral 1'''''''''''''' denotes an aircraft capable of vertical take-off and landing according to the fourteenth embodiment of the present invention.
Летательный аппарат 1''''''''''''' отличается от летательного аппарата 1 тем, что оси E, H; F, I и G, J сходятся по направлению друг к другу относительно оси Z, проходя вверх и параллельно от оси Z от посадочных шасси 10 по направлению к крыльям 8a, 8b или от нижней части летательного аппарата 1''''''''''''' по направлению к верхней части летательного аппарата 1'''''''''''''.The aircraft 1''''''''''''' differs from the
В показанном варианте выполнения оси E, H; F, I и G, J образуют с осью X равный острый угол ε1, находящийся в диапазоне между 75 и 85 градусами и предпочтительно равный 80 градусам.In the embodiment shown, axes E, H; F, I and G, J form a congruent acute angle ε1 with the X-axis, ranging between 75 and 85 degrees, and preferably equal to 80 degrees.
Эксплуатация летательного аппарата 1''''''''''''' аналогична эксплуатации летательного аппарата 1 и в связи с этим не описана подробно.The operation of the aircraft 1'''''''''''''' is similar to the operation of the
Из исследования характеристик летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' и способа управления согласно настоящему изобретению очевидны преимущества, которые могут быть достигнуты с их помощью.From the study of the characteristics of the
В частности, оси E, F, G, H, I, J, K, L, M и N винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g' b 6h' неподвижны относительно летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1'''''''''''''.In particular, the axes E, F, G, H, I, J, K, L, M and N of the
Другими словами, летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' может взлетать, садиться, висеть, лететь вперед или принимать любой режим полета без необходимости изменений наклона тяг T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 и T10 в отличие от того, что происходит с вертолетами или конвертопланами, и без необходимости ориентирования направления выхлопных газов двигателя в отличие от того, что происходит с летательным аппаратом VTOL известного типа.In other words,
Это связано с тем, что летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' позволяет регулировать вектор T тяги тяг T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 и T10 путем простого изменения их модуля и направления, но без изменения ориентации осей E, F, G, H, I, J, K, L, M и N относительно летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1'''''''''''''.This is due to the fact that the aircraft 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1' ''''''', 1''''''''', 1''''''''''', 1''''''''''', 1''''' ''''''', 1''''''''''''' allows you to adjust the thrust vector T of the rods T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 and T10 by simply changing their module and direction, but without changing the orientation of the axes E, F, G, H, I, J, K, L, M and N relative to the aircraft 1, 1', 1''', 1'''', 1' '''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''' '''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''''.
Следовательно, летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' особенно прост в изготовлении и легче, чем летательный аппарат известного типа, обозначенный во вводной части этого описания.Therefore, the
В дополнение, можно управлять креном вокруг оси Y, тангажом вокруг оси X и рысканием вокруг оси Z летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' путем простой регулировки тяг T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 и T10 в обоих первом и втором пространственных положениях. Это позволяет исключать или по меньшей мере существенно уменьшать необходимость в дополнительных поверхностях управления.In addition, roll around the Y axis, pitch around the X axis, and yaw around the Z axis of the aircraft can be controlled 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1''''' ', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''' '''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' by simply adjusting the rods T1, T2, T3, T4, T5, T6 , T7, T8, T9 and T10 in both first and second spatial positions. This makes it possible to eliminate or at least significantly reduce the need for additional control surfaces.
Более того, летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' является особенно эффективным. Это связано с тем, что в каждом режиме полета винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g' и 6h' способствуют созданию подъемной силы и/или тяги, необходимой для полета летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''', и наделяют его маневренностью вокруг осей X-Y-Z. Таким образом, по существу все тяги T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 и T10 полезны для целей эксплуатации летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''', уменьшая наличие ненужного аэродинамического сопротивления.Moreover, the
Более того, летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' налагает немного конструктивных ограничений и, таким образом, считается особенно универсальным. Конкретнее, фюзеляжи 2 с разными геометриями и формами и/или разные типы крыльев 8а и 8b и/или приводы внутреннего сгорания или гибридные или гидроприводные приводы для винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g' и 6h' могут быть использованы на летательном аппарате 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' без существенного влияния на расположение и размер винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g' и 6h'.Moreover, the
Поскольку винты 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f, 6g' и 6h' приводятся в движение и регулируются независимо друг от друга, летательный аппарат 1, 1' особенно пригоден для распределенной электрической двигательной системы с очевидными преимуществами с точки зрения избыточности и уменьшения веса и сложности.Since the
Летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' занимает пространственное положение с более опущенной носовой частью в состояниях полета вперед относительно состояний висения, тем самым предусматривая больший комфорт для пассажиров.
Оси E, H винтов 6a, 6d; оси F, I винтов 6b, 6e и ось G, J винтов 6c, 6f летательного аппарата 1'''''''''''', показанного на Фигурах 26 и 27 (летательного аппарата 1''''''''''''', показанного на Фигурах 28 и 29), расходятся друга от друга (сходятся по направлению друг к другу) относительно оси Z.Axis E, H screws 6a, 6d; axis F, I of
Соответственно, можно управлять винтами 6a, 6d так, что первый компонент T4x-T1x векторной суммы тяг T1, T4 направляется в первом направлении, параллельном оси X, а второй компонент T3x-T6x векторной суммы тяг T3, T6 направляется во втором направлении, противоположном первому направлению.Accordingly, it is possible to control the
Таким образом, первый компонент T4x-T1x и второй компонент T3x-T6x создают момент С1 рыскания, параллельный оси Z, который может быть использован для управления углом рыскания летательного аппарата 1'''''''''''', 1'''''''''''''.Thus, the first component T4x-T1x and the second component T3x-T6x generate a yaw moment C1 parallel to the Z axis, which can be used to control the yaw angle of the aircraft 1'''''''''''', 1'' '''''''''''.
Более того, так как тяги T4, T3, превышающие тяги T1, T6, создаются винтами 6d, 6c, вращающимися в одном и том же втором направлении, реактивный крутящий момент C2 создается в том же направлении, что и момент С1 рыскания, что увеличивает результирующий момент рыскания и упрощает рыскание летательного аппарата 1'''''''''''', 1'''''''''''''.Moreover, since the thrusts T4, T3 larger than the thrusts T1, T6 are generated by the
Дополнительно, реактивный крутящий момент C2, который создается в том же направлении, что и момент С1 рыскания, позволяет управлять углом рыскания вокруг оси Z летательного аппарата 1'''''''''''', 1''''''''''''' с меньшей энергией, чем в нерасходящейся или несходящейся конфигурации винтов 6a, 6b, 6c, 6d, 6e и 6f летательного аппарата 1.Additionally, the reactive torque C2, which is generated in the same direction as the yaw moment C1, makes it possible to control the yaw angle around the Z-axis of the aircraft 1'''''''''''', 1'''''', 1'''''' ''''''' with less energy than in the non-divergent or
Наконец, ясно, что могут быть выполнены модификации и вариации летательного аппарата 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' и способа управления, изложенных здесь, без отклонения от объема охраны, определенного формулой изобретения.Finally, it is clear that modifications and variations of the
В частности, летательный аппарат 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1''''''''', 1'''''''''', 1''''''''''', 1'''''''''''', 1''''''''''''' может быть выполнен с возможностью либо размещения экипажа в фюзеляже 2, либо удаленного пилотирования, таким образом образуя OVA. В этом последнем случае фюзеляж 2 будет выполнен с возможностью вмещения различных типов оборудования.In particular, the
Более того, вектор T тяги, необходимый в разных режимах полета, может быть получен посредством векторной суммы тяг T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 и T10, отличных от тех, которые описаны.Moreover, the thrust vector T required in different flight modes can be obtained by means of a vector sum of thrusts T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9 and T10 other than those described.
Более того, летательный аппарат 1''', 1''''', 1'''''' может содержать не показанное шасси, аналогичное шасси 110''''.Moreover, the aircraft 1''', 1''''', 1'''''' may comprise a chassis, not shown, similar to the chassis 110''''.
Наконец, оси E, H; F, I; G, J, сходящиеся друг к другу или расходящиеся друг от друга относительно оси Z, могут быть осуществлены исключительно в качестве неограничивающего примера на летательном аппарате 1, 1', 1''', 1'''', 1''''', 1'''''', 1''''''', 1'''''''', 1'''''''''', показанном на фигурах 1, 12, 14, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 24.Finally, axes E, H; F, I; G, J, converging towards each other or diverging from each other about the Z axis, can be carried out solely as a non-limiting example on the
Claims (123)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19170690.2 | 2019-04-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2795886C1 true RU2795886C1 (en) | 2023-05-12 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105539835A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-04 | 成都纵横自动化技术有限公司 | Composite-wing vertical take-off and landing aircraft |
RU2619976C2 (en) * | 2015-07-27 | 2017-05-22 | Владимир Васильевич Яковлев | Vertical takeoff and landing aircraft |
US9764833B1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-09-19 | Kitty Hawk Corporation | Ventilated rotor mounting boom for personal aircraft |
WO2018038822A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Kitty Hawk Corporation | Multicopter with wide span rotor configuration |
RU2674224C2 (en) * | 2015-05-26 | 2018-12-05 | Эрбас Дифенс Энд Спейс Гмбх | Vertical take-off aircraft |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2674224C2 (en) * | 2015-05-26 | 2018-12-05 | Эрбас Дифенс Энд Спейс Гмбх | Vertical take-off aircraft |
RU2619976C2 (en) * | 2015-07-27 | 2017-05-22 | Владимир Васильевич Яковлев | Vertical takeoff and landing aircraft |
CN105539835A (en) * | 2016-01-18 | 2016-05-04 | 成都纵横自动化技术有限公司 | Composite-wing vertical take-off and landing aircraft |
WO2018038822A1 (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Kitty Hawk Corporation | Multicopter with wide span rotor configuration |
US9764833B1 (en) * | 2016-10-18 | 2017-09-19 | Kitty Hawk Corporation | Ventilated rotor mounting boom for personal aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109606672B (en) | Tilt rotor aircraft with a downwardly tiltable rear rotor | |
US20190291860A1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft and control method | |
US10287011B2 (en) | Air vehicle | |
US20140158815A1 (en) | Zero Transition Vertical Take-Off and Landing Aircraft | |
JP2022552431A (en) | Separate lift-thrust VTOL aircraft with articulated rotors | |
EP3959126B1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft and related control method | |
CN110077588A (en) | It is a kind of can the sea, land and air latent four of VTOL dwell aircraft | |
EP3705401A1 (en) | Assembly of three composite wings for aerial, water, land or space vehicles | |
CN104918853A (en) | Convertible aircraft with two ducted fans at the wing tips and a horizontal ducted fan on the fuselage | |
US11772789B2 (en) | Tail sitter | |
US20210047029A1 (en) | Centerline Tiltrotor | |
US11198506B2 (en) | Aircraft with versatile aviation | |
CN111479751A (en) | Hybrid multi-rotor unmanned aerial vehicle with adjustable wings | |
RU2795886C1 (en) | Vertical take-off and landing aircraft and corresponding method of operation | |
US8944366B2 (en) | Rotorcraft empennage mounting system | |
EP4279390B1 (en) | Fuselage for a vertical take-off and landing aircraft | |
EP4279383A1 (en) | Convertible aircraft capable of hovering | |
RU2775087C2 (en) | Tailsitter | |
RU2087384C1 (en) | Aircraft | |
US20240270415A1 (en) | Series of convertible aircraft capable of hovering and method for configuring a convertible aircraft capable of hovering | |
US20240308656A1 (en) | Navigable aeronautical and nautical craft | |
WO2024197012A2 (en) | Vertical take-off and landing craft systems and methods utilizing tilting propellers |