SE0801636A0 - Rotor wing for VTOL aircraft - Google Patents

Rotor wing for VTOL aircraft

Info

Publication number
SE0801636A0
SE0801636A0 SE0801636A SE0801636A SE0801636A0 SE 0801636 A0 SE0801636 A0 SE 0801636A0 SE 0801636 A SE0801636 A SE 0801636A SE 0801636 A SE0801636 A SE 0801636A SE 0801636 A0 SE0801636 A0 SE 0801636A0
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rotor
halves
wing
plane
hovering
Prior art date
Application number
SE0801636A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0801636L (en
Inventor
Olsson Johan
Original Assignee
Swedish Control Systems Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Swedish Control Systems Ab filed Critical Swedish Control Systems Ab
Priority to SE0801636A priority Critical patent/SE0801636L/en
Priority to PCT/SE2009/050906 priority patent/WO2010005390A1/en
Publication of SE0801636A0 publication Critical patent/SE0801636A0/en
Publication of SE0801636L publication Critical patent/SE0801636L/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/08Helicopters with two or more rotors
    • B64C27/10Helicopters with two or more rotors arranged coaxially
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/24Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft with rotor blades fixed in flight to act as lifting surfaces

Description

15 20 25 30 35 2 kommer att hamna upp-och-ner med denna lösning. Vi är alltså hänvisade till symmetriska profiler med de nackdelar detta för med sig. 15 20 25 30 35 2 will end up upside down with this solution. We are thus referred to symmetrical problems with the disadvantages this entails.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen har till ändamål att erbjuda en bättre kompromiss av VTOL-plan än vad som tidigare varit möjligt, med fokus på räckvidd och användbarhet. Detta ändamål uppnås genom planet förses med två stycken motroterande tvåbladiga rotorer på gemensam geometrisk axel där var och en av dessa två rotorer kan ändra vinkel mellan bladens längdaxlar från ca 180 grader i hovringsläge till ca 30..40 grader i flyglåge. Vidare har varje rotorblad ett roder som kan styras på olika sätt beroende på hovringslåge eller flygläge. Hovringsläget består av två motroterande rotorvingar där vingroder ersätter den normala pitchfunktionen hos en helikopter. Vid övergång till flygläget stoppas först ena rotorhalvan i ca 90 graders vinkel mot flygriktning, därefter inväntas att andra rotorhalvan når ca l20..l30 graders vinkel mot flygriktning innan denna stoppas. Detta sker simultant för båda rotorema och resulterar i två stationära vingpar som har rätt orientering i förhållande till flygriktning. Övriga fördelar uppfinningen-framgår av den efterfölj ande beskrivningen av utföringsexempel.DESCRIPTION OF THE INVENTION The object of the invention is to offer a better compromise of the VTOL plan than has previously been possible, with a focus on scope and usability. This object is achieved by the plane being provided with two counter-rotating two-bladed rotors on a common geometric axis where each of these two rotors can change the angle between the longitudinal axes of the blades from about 180 degrees in hovering position to about 30..40 degrees in flying position. Furthermore, each rotor blade has a rudder that can be controlled in different ways depending on the hovering position or eye position. The hovering mode consists of two counter-rotating rotor blades where the rudders replace the normal pitch function of a helicopter. When switching to the eye position, first stop one rotor half at an angle of approx. 90 degrees to the eye direction, then wait for the other rotor half to reach an angle of 120..130 degrees towards the eye direction before stopping it. This occurs simultaneously for both rotors and results in two stationary wing pairs that have the correct orientation in relation to the direction of travel. Other advantages of the invention appear from the following description of exemplary embodiments.

FIGURFÖRTECKNING Beskrivningen av utföringsexempel sker med hänvisning till figurer. i vilka: Figur l, visar uppfmningsenlig VTOL-plan i flyglåge.LIST OF FIGURES The description of exemplary embodiments is made with reference to figures. in which: Figure 1, shows the inventive VTOL plan in the eye position.

Figur 2, visar uppfinningsenlig VTOL-plan i hovringsläge.Figure 2, shows the VTOL plan according to the plan in hovering position.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXENLPEL 10 15 20 25 30 35 3 Ett flygplan avbildat i hovringsmode på figur 2 och flygmode i figur l har förutom den uppfinningsenliga rotorvingen en kropp (6) och normalt höjdroder(lO) och sidoroder(9). På flygplanskroppen(6) är anordnat två drivande propelleraggregat(7,8) som företrädesvis är eldrivna.DESCRIPTION OF EMBODIMENT EXAMPLE 10 15 20 25 30 35 3 An eye plane depicted in hovering mode in Figure 2 and eye eye in Figure 1 have, in addition to the inventive rotor wing, a body (6) and normally height rudders (10) and side rudders (9). Arranged on the g plane plane body (6) are two driving propeller assemblies (7,8) which are preferably electrically driven.

I hovringsmode har den första rotorn (1,2) medurs rotation medan den andra rotorn (3,4) roterar moturs. Alla rotorhalvor (1,2,3,4) har i detta exempel var sin drivmotor och var sitt roder som i denna mode agerar som pitchkontrollen på en helikopter. Det finns dock stora skillnader mot en konventionell helikopterrotor, t.ex. är spännvidden större, varvtalet lägre och vingprofilen mer lik en flygplansvinge än en helikopterrotor. Propelleraggregaten(7,8) används i denna mode främst för orientering av hela flygplanet och arbetar åt var sitt håll , den ena driver framåt då den andra driver bakåt och vice versa, vilket ersätter stjärtrotorn i analogin med helikoptern En konsekvens av det låga varvtalet är att ljudnivån vid hovring kommer att bli förhållandevis låg. Övergång till flygmode kan t.ex. ske enligt följande sekvens : 1. Maximal hastighet framåt intas genom kombination av pitch och samverkande propelleraggregat(7,8). 2. Rotorhalvoma (1) och (3) stoppas med maximal retardation till sina respektive lägen enligt figur l. 3. Rotorhalvoma (2) och (4) fortsätter sin rotation tills de uppnår sina respektive lägen enligt figur 1. 4. Propelleraggregaten(7,8) ges full effekt tills marchfarten i flygmode är uppnådd.In hover mode, the first rotor (1,2) rotates clockwise while the second rotor (3,4) rotates counterclockwise. In this example, all rotor halves (1,2,3,4) each have their own drive motor and each rudder, which in this mode acts as the pitch control on a helicopter. However, there are major differences from a conventional helicopter rotor, e.g. the span is greater, the speed lower and the wing profile more similar to a fl plane plane wing than a helicopter rotor. The propeller units (7,8) are used in this mode mainly for orientation of the entire fl plane and work in different directions, one drives forward as the other drives backwards and vice versa, which replaces the tail rotor in the analogy with the helicopter A consequence of the low speed is that the sound level when hovering will be relatively low. Transition to fl ygmode can e.g. take place according to the following sequence: 1. Maximum forward speed is assumed by combining pitch and cooperating propeller units (7.8). 2. The rotor halves (1) and (3) are stopped with maximum deceleration to their respective positions according to figure 1. 3. The rotor halves (2) and (4) continue their rotation until they reach their respective positions according to fi gur 1. 4. The propeller units (7 , 8) is given full effect until the cruising speed in fl yg mode is reached.

I flygrnoden övergår rotorhalvornas roder (12) till skevroderfunktion. Stjärtpartiet fyller normal funktion med höj droder(l0) och sidoroder(9).In the gr ygr node, the rudder (12) of the rotor halves switches to skew rudder function. The tail section fulfills normal function with raised rudders (l0) and side rudders (9).

Detta ger två vingpar med rätt profil för bra prestanda i flygmode. Vinghalvomas vinkel i förhållande till flygkroppen kan lätt ändras för att optimera flygegenskaper i olika situationer eftersom varje vinghalva har sin egen drivning.This gives two wing pairs with the right profile for good performance in fl ygmode. The angle of the wing halves relative to the eye body can be easily changed to optimize eye properties in different situations because each wing half has its own drive.

Detaljer kring arrangemang med drivning och lagring av vinghalvor i rotomavet (5) samt mekanik för styming av roder på nämnda vinghalvor är inte del av denna ansökan, utan kan varieras fritt utan att frångå den uppfinningsenliga rotorvingen.Details regarding arrangements with drive and storage of wing halves in the rotomav (5) and mechanics for steering the rudder on said wing halves are not part of this application, but can be varied freely without departing from the inventive rotor wing.

För att återgå till hovringsmode används t.ex. följ ande sekvens : 1. Flyghastigheten minskas till ett minimum. 2. Främre vinghalvor (1) och (3) startas i sin respektive rotationsriktning tills rotorhalvorna år parallella med motsvarande bakre vinghalvor (2) och (4). 3. Bakre vinghalvor (2) och (4) startar i sin respektive rotationsriktning.To return to hovering mode, e.g. following sequence: 1. The flight speed is reduced to a minimum. 2. Front wing halves (1) and (3) are started in their respective directions of rotation until the rotor halves are parallel to the corresponding rear wing halves (2) and (4). 3. Rear wing halves (2) and (4) start in their respective directions of rotation.

F* Propelleraggregaten(7,8) återgår till styming av orientering.F * The propeller units (7,8) return to control of orientation.

Resultatet är ett VTOL-plan som har flygprestanda i närheten av ett konventionellt flygplan - men med kapacitet för vertikal start och landning samt hovring. 10 15 20 25 Beroende på vilken egenskap som prioriteras, kan vingprofilen anpassas för optimal hovring eller optimal flygning eller någon kompromiss däremellan. Om profilen t.ex. optimeras med utgångspunkt från hovringsmode måste profilen närmast navet anpassas för låg lufthastighet medan profilen närmast vingspets anpassas för avsevärt högre lufthastighet. I flygmoden har ju hela vingen i stort sett samma lufthastighet - och kommer således inte att fungera lika effektivt. I någon mån kan roderarrangemanget bidra till att lindra negativa effekter av profil-relaterade kompromisser. Även lösningar med mer än ett roder per vinghalva är möjliga.The result is a VTOL aircraft that has flying performance close to a conventional aircraft - but with capacity for vertical take-off and landing as well as hovering. Depending on which feature is prioritized, the wing profile can be adapted for optimal hovering or optimal flight or some compromise between them. If the profile e.g. optimized on the basis of hovering mode, the profile closest to the hub must be adapted for low air speed, while the profile closest to the wingtip must be adapted for significantly higher air speed. In fl ygmoden, the whole wing has basically the same air speed - and thus will not work as efficiently. To some extent, the rudder arrangement can help alleviate the negative effects of profile-related compromises. Solutions with more than one rudder per wing half are also possible.

I figur 3 visas en utföringsforin, i flygmode, som inte kräver separat drivning av alla fyra vinghalvor. Drivningen av rotorema är reducerat till de två rotorhalvorna (l) och (3) som i hovringsmode drivs i var sin rotationsriktning. De andra rotorhalvorna (2) och (4) är ledade i förhållande till rotorhalvorna (1) och (3) på ett sådant sätt att maximal vinkel mellan rotorhalva (l) och (2) respektive (3) och (4) är 180 grader. Vid övergång till flygmode, då rotorhalvoma (1) och (3) intar sina stationära lägen ca 90 grader mot flygriktning enligt figur 3 - kommer rotorhalvoma (2) och (4) helt enkelt att av luftmotståndet inta ett neutralt läge rakt bakåt. Denna utföringsforin har den enda fördelen att rotomavet (5) och drivningen av rotorerna blir något enklare.Figure 3 shows an embodiment, in fl yg mode, which does not require separate drive of all four wing halves. The drive of the rotors is reduced to the two rotor halves (1) and (3) which in hovering mode are driven in different directions of rotation. The other rotor halves (2) and (4) are hinged relative to the rotor halves (1) and (3) in such a way that the maximum angle between rotor halves (1) and (2) and (3) and (4), respectively, is 180 degrees. . When switching to g eye mode, when the rotor halves (1) and (3) assume their stationary positions approximately 90 degrees to the fl eye direction according to figure 3 - the rotor halves (2) and (4) will simply assume a neutral position straight back of the air resistance. This embodiment has the only advantage that the rotomav (5) and the drive of the rotors become somewhat simpler.

Uppfinningen är inte begränsad av det ovan beskrivna utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkraven. Således inses att beskrivna metoder för framdrivning i flygmode och styrning av orientering i hovringsmode kan varieras utan att den uppfinningsenliga rotorvingen frångås.The invention is not limited by the above described but can be varied within the scope of the appended claims. Thus, it is understood that described methods for propulsion in eye mode and control of orientation in hover mode can be varied without departing from the rotor wing according to the invention.

Ej heller år det nödvändigt att roder för manövrering i flygmode år utförda med höjd och sidoroder enligt det konventionella stjärtpartiet , såsom det angetts i exemplen ovan.Nor is it necessary for rudders for maneuvering in fl ygmode to be made with height and side rudders according to the conventional tail section, as stated in the examples above.

Ej heller år roder arrangemangen på rotorhalvoma nödvändigtvis till antalet ett per vinghalva. En minimal konfiguration kan begränsas till två roder på en komplett rotorvinge med fyra rotorhalvor, medan en maximal konfiguration kan tänkas ha flera roder per vinghalva ~ vilket skulle ge större möjligheter att anpassa rotorvingens profil till olika driftsfall.Nor does the arrangement of the rotor halves necessarily row to the number one per wing half. A minimal configuration can be limited to two rudders on a complete rotor blade with four rotor halves, while a maximum configuration may have several rudders per wing half ~ which would provide greater opportunities to adapt the rotor blade profile to different operating cases.

Claims (4)

10 15 PATENTKRAV10 15 CLAIMS 1. En flygplanskropp (6) förses med två rotorvingar (1,2) och (3,4) utgående från ett rotornav(5) k ä n n e t e c k n a t a v att rotorhalvorna (1,2,3,4) dels kan inta stationära lägen for flygning så att rotorvingen (1,2) utgör planets vänstra vingpar medan rotorvingen (3,4) utgör planets högra vingpar, dels kan rotera fór vertikal start och landning genom att rotorhalvoma (1,2) ställs parallellt med varann och roterar medurs och rotorhalvorna (3,4) ställs parallellt med varann och roterar moturs.A plane plane body (6) is provided with two rotor blades (1,2) and (3,4) starting from a rotor hub (5) characterized in that the rotor halves (1,2,3,4) can partly occupy stationary positions for rocking so that the rotor wing (1,2) constitutes the left wing pair of the plane while the rotor wing (3,4) constitutes the right wing pair of the plane, and can rotate for vertical take-off and landing by placing the rotor halves (1,2) parallel to each other and rotating clockwise and the rotor halves ( 3.4) is placed parallel to each other and rotates counterclockwise. 2. Rotorvingar enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att varje rotorhalva (l,2,3,4) har egen drivmotor.2. Rotor blades according to claim 1, characterized in that each rotor half (1,2,3,4) has its own drive motor. 3. Rotorvingar enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att minst två av rotorhalvoma (l,2,3,4) har åtminstone ett styrbart roder (12).3. Rotor blades according to claim 1, characterized in that at least two of the rotor halves (1,2,3,4) have at least one steerable rudder (12). 4. Flygplan med rotorvingar enligt patentkrav 1 k ä n n e t e c k n a d a v att flygplanskroppen förses med ett propelleraggregat (7) på vänster sida och ett propelleraggregat (8) på höger sida som dels kan samverka fór framdrivning av planet, dels kan driva åt var sitt håll för orientering och styrning vid hovring.Aircraft with rotor wings according to claim 1, characterized in that the fuselage body is provided with a propeller unit (7) on the left side and a propeller unit (8) on the right side which can co-operate for propelling the plane, and can propel in different directions for orientation. and control when hovering.
SE0801636A 2008-07-08 2008-07-08 Rotor wing for VTOL aircraft SE0801636L (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801636A SE0801636L (en) 2008-07-08 2008-07-08 Rotor wing for VTOL aircraft
PCT/SE2009/050906 WO2010005390A1 (en) 2008-07-08 2009-07-16 Rotor wing concept for vtol aircraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0801636A SE0801636L (en) 2008-07-08 2008-07-08 Rotor wing for VTOL aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0801636A0 true SE0801636A0 (en) 2010-01-09
SE0801636L SE0801636L (en) 2010-01-09

Family

ID=41507306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0801636A SE0801636L (en) 2008-07-08 2008-07-08 Rotor wing for VTOL aircraft

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE0801636L (en)
WO (1) WO2010005390A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2013360005B2 (en) * 2012-12-13 2015-08-13 Stoprotor Technology Pty Ltd Aircraft and methods for operating an aircraft
CN105480409B (en) * 2016-01-06 2017-10-17 珠海市磐石电子科技有限公司 Duct power set and aircraft
US10843795B2 (en) 2018-06-13 2020-11-24 Wing Aviation Llc Folding concentrically mounted propeller blades for drag reduction
CN112389637B (en) * 2019-08-13 2022-04-05 丰翼科技(深圳)有限公司 Hang down device and aircraft
CN113895612B (en) * 2021-09-08 2023-08-01 武汉思众空间信息科技有限公司 Aircraft and application method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2653778A (en) * 1949-09-07 1953-09-29 Fairey Aviat Co Ltd Rotary-wing aircraft
US2665859A (en) * 1950-12-19 1954-01-12 Gyrodyne Company Of America In Aircraft with rotary and fixed wings
US3490720A (en) * 1968-11-26 1970-01-20 Ryan Aeronautical Co V/stol aircraft with variable geometry rotor/wing
US4793572A (en) * 1986-02-06 1988-12-27 John Mecca Vertical launch and hovering space shuttle
US20070131820A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-14 Sikorsky Aircraft Corporation Rotorcraft control system and method of using

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010005390A1 (en) 2010-01-14
SE0801636L (en) 2010-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11174016B2 (en) Compound rotorcraft with propeller
US11505314B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft with tiltable rotors
RU2674224C2 (en) Vertical take-off aircraft
US9616994B2 (en) Asymmetric multirotor helicopter
JP6630286B2 (en) Aerodynamically efficient lightweight vertical takeoff and landing aircraft with swirling rotor blades and contained rotor blades
US10513332B2 (en) Tiltwing aircraft
US11148800B2 (en) Vertical takeoff and landing aircraft
EP2277775B1 (en) Annular airborne vehicle
CN112262075A (en) Electric tilting rotor aircraft
ES2750781T3 (en) Aircraft
EP3385160A1 (en) Helicopter with wing augmented lift
WO2014193693A1 (en) Zero transition vertical take-off and landing aircraft
US20100044499A1 (en) Six rotor helicopter
US8807476B2 (en) Helicopter with oblique tail boom
US20110001020A1 (en) Quad tilt rotor aerial vehicle with stoppable rotors
US20170113795A1 (en) Quad Rotor Aircraft With Fixed Wing And Variable Tail Surfaces
SE0801636A0 (en) Rotor wing for VTOL aircraft
CN105059537A (en) UAV (unmanned aerial vehicle)
US20210163127A1 (en) Assembly and Method for Helicopter Anti-Torque
EP3878739B1 (en) Bidirectional aircraft rotor
RU2017131255A (en) Aeromechanical method of controlling the configuration and flight mode of a convertible aircraft (convertiplane)
US11524778B2 (en) VTOL aircraft
WO2021065179A1 (en) Electrified aircraft and method of controlling attitude thereof
RU2746770C1 (en) Vertical take-off and landing aircraft and its flight control method
RU2777564C1 (en) Method for vertical takeoff/landing and horizontal rectilinear flight of an aerial vehicle (av) and aerial vehicle (av) for implementation thereof

Legal Events

Date Code Title Description
NAV Patent application has lapsed
NAV Patent application has lapsed