[go: up one dir, main page]

KR102150743B1 - 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체 - Google Patents

수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체 Download PDF

Info

Publication number
KR102150743B1
KR102150743B1 KR1020157034109A KR20157034109A KR102150743B1 KR 102150743 B1 KR102150743 B1 KR 102150743B1 KR 1020157034109 A KR1020157034109 A KR 1020157034109A KR 20157034109 A KR20157034109 A KR 20157034109A KR 102150743 B1 KR102150743 B1 KR 102150743B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
port
rotor
starboard
wing
control
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020157034109A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160005074A (ko
Inventor
다나 제이. 테일러
필립 티. 토쿠마루
바트 딘 힙스
윌리엄 마틴 파크스
데이비드 웨인 간저
크리스토퍼 유진 피셔
제이슨 시드하르트하데브 무케르지
조셉 프레드릭 킹
Original Assignee
에어로바이론먼트 인크
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 에어로바이론먼트 인크 filed Critical 에어로바이론먼트 인크
Publication of KR20160005074A publication Critical patent/KR20160005074A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102150743B1 publication Critical patent/KR102150743B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30—Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/32—Blade pitch-changing mechanisms mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C25/00—Alighting gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/22—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft
    • B64C27/26—Compound rotorcraft, i.e. aircraft using in flight the features of both aeroplane and rotorcraft characterised by provision of fixed wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
    • B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
    • B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
    • B64C27/605—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including swash plate, spider or cam mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
    • B64C29/0025—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being fixed relative to the fuselage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/02—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis vertical when grounded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C5/00—Stabilising surfaces
    • B64C5/02—Tailplanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/20—Vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/25—Fixed-wing aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U20/00—Constructional aspects of UAVs
    • B64U20/70—Constructional aspects of the UAV body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/10—Wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power
    • B64U50/34—In-flight charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U70/00—Launching, take-off or landing arrangements
    • B64U70/80—Vertical take-off or landing, e.g. using rockets
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
    • G05D1/0808—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft
    • G05D1/0858—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for aircraft specially adapted for vertical take-off of aircraft
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/40—Control within particular dimensions
    • G05D1/49—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch or yaw
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/60—Intended control result
    • G05D1/652—Take-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C2009/005—Ailerons
    • B64C2201/021—
    • B64C2201/024—
    • B64C2201/042—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20—Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

고정익 항공기를 위한 비행 조종 장치는 제1포트 날개(115) 및 제1스타보드 날개(120), 제1포트 로터(155)와 제1포트 전동기(135) 사이에 연결되는 제1포트 스와시 판(145), 제1포트 날개(115)에 연결되는 제1포트 전동기(135), 제1스타보드 로터(130)와 제1스타보드 전동기(140) 사이에 연결되는 제1스타보드 스와시 판(150), 제1스타보드 날개(120)에 연결되는 제1스타보드 전동기(140)를 포함한다.

Description

수직 이착륙（ＶＴＯＬ） 공중 비행체{VERTICAL TAKEOFF AND LANDING (VTOL) AIR VEHICLE}
본 발명은 항공기 비행 조종에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 회전 고정익(fixed-wing) 항공기의 항공기 비행 제어에 관한 것이다.
활주로의 혜택 없이 이륙, 로이터링(loiter) 및 착륙할 수 있는 원격 또는 자체적으로 조정되는 무인 비행기(unmanned aerial vehicles(UAVs))를 위한 많은 애플리케이션이 존재한다. 수직 이착륙(VTOL) 비행체는 이 한계를 다루고, 주 날개와 수직/수평 꼬리 날개 조종면 또는 수직으로 이착륙하도록 조정가능한 3개 또는 4개의 로터 콥터(rotor copter)를 갖는, 손으로 발사하는(hand-launched) 항공기의 형태가 된다. 주 날개와 수직/수평 꼬리 날개 조종면을 갖는 항공기는 더 효율적으로 빠르게 운항하는 경향이 있는 반면, 로터 콥터는 전진 비행(forward flight)에는 덜 효율적이나 이착륙에 이점을 갖는다.
운항에 효율적이고 수직으로 이착륙할 수 있는 항공기를 설계하고 제조하는 것에 대한 필요성은 계속 존재하고 있다.
상기한 바와 같은 항공기와 관련된 발명에 대하여, 아래와 같은 선행기술이 제안된 바 있다.
선행문헌: 미국 공개번호 US20110042509A1　(2011.02.24 공개)
위와 같은 선행기술에 의하면, 고정익 항공기의 제어 방법이 개시된다.
제1포트 날개와 제2스타보드 날개, 제1포트 로터와 제1포트 전동기 사이에 연결된 제1포트 스와시 판, 제1포트 날개에 연결되는 제1포트 전동기, 제1스타보드 로터와 제1스타보드 전동기 사이에 연결되는 제1스타보드 스와시 판, 제1스타보드 날개에 연결되는 제1스타보드 전동기를 포함하는, 고정익 항공기를 위한 비행 조종 장치가 개시된다. 장치는 또한, 제2포트 날개와 제2스타보드 날개, 제2포트 로터와 제2포트 전동기 사이에 연결되는 제2포트 스와시 판, 제2포트 날개에 연결되는 제2포트 전동기, 제2스타보드 로터와 제2스타보드 전동기 사이에 연결되는 제2스타보드 스와시 판, 제2스타보드 날개에 연결되는 제2스타보드 전동기를 포함한다. 일 실시형태에서, 장치는, 제1포트 날개와 제2스타보드 날개 사이에 연결되는, 동체에 연결되는 수평 안정판과 수평 안정판에 회전가능하게 연결되는 엘리베이터를 포함할 수 있고, 제1포트 날개의 트레일링 에지 상에 회전가능하게 배치되는 포트 에일러론과 제1스타보드 날개의 트레일링 에지 상에 회전가능하게 배치되는 스타보드 에일러론을 포함할 수 있다. 장치는 제1포트 날개와 제1스타보드 날개에 각각 부착되는 제1 및 제2착륙 장치를 포함할 수 있고, 수평 안정판에 부착되는 제3착륙 장치를 포함할 수 있다.
또한 고정익 항공기를 비행 조종하는 방법을 개시하며, i) 제1포트 스와시 판의 작동에 응답하여 포지티프 회전 모멘트를, 제1포트 날개에 회전가능하게 연결되는 제1포트 로터에 생성하고, ii) 제1스타보드 스와시 판의 작동에 응답하여 네거티브 회전 모멘트를, 제1스타보드 날개에 회전가능하게 연결되는 제1스타보드 로터에 생성하는 단계에 응답하여, 제1포트 날개와 제1스타보드 날개 사이에 연결되는 동체의 오른쪽 롤링을 유도하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 상기 방법은 동체에 대한 요 모멘트를 유도하기 위해 제1포트 로터와 제1스타보드 로터 사이에 비대칭 콜렉티브 조종을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 비대칭 콜렉티브 조종과 함께 사용될 경우, 포지티브 회전 모멘트와 네거티브 회전 모멘트는 포트 날개와 스타보드 날개의 턴을 조정할 수 있다. 일 실시형태에서, 상기 방법은, 제1포트 스와스 판의 작동에 응답하여 네거티브 회전 모멘트를 제1포트 로터에 생성하고, 제1스타보드 스와시 판의 작동에 응답하여 포지티브 회전 모멘트를 스타보드 로터에 생성하는 단계에 응답하여 동체의 왼쪽 롤링을 유도하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 또한, 제2포트 날개에 회전가능하게 연결된 제2포트 로트와 제1포트 로터 사이에 적어도 마련되는 비대칭 콜렉티브 조종에 응답하여 동체의 피치 조종을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있고, 제2포트 날개는 동체에 연결된다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 동체에 연결되는 제2포트 날개에 회전가능하게 연결되는 제2포트 로터와 제1포트 로터 사이의 상이한 각속도(RPM)를 제공하는 단계에 응답하여 동체의 피치 조종을 제공하는 단계를 포함할 수 있고, 제2스타보드 날개에 회전가능하게 연결되는 제2스타보드 로터와 제1스타보드 로터 사이의 상이한 각속도(RPM)를 제공하는 단계에 응답하여 동체의 피치 조종을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 실시형태는 피칭 모멘트에 추가적인 피칭 모멘트를 보충하기 위해 피치 조종을 제공하는 단계를 보완하는 엘리베이터 조종을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, 상기 방법은 엘리베이터의 작동에 응답하여 동체의 피치 조종을 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 동체의 오른쪽 롤링은, 제2포트 날개에 회전가능하게 연결되는, 제2포트 로터에 제2포트 스와시 판의 작동에 응답하여 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계, 및 제2스타보드 날개에 회전가능하게 연결되는, 제2스타보드 로터에 제2스타보드 스와시 판의 작동에 응답하여 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 단계에 응답하여 유도될 수 있어, 제2포트 로터와 제2스타보드 로터에 생성된 힘의 포지티브 모멘트 및 네거티브 모멘트는 제2포트 날개 및 제2스타보드 날개의 오른쪽 롤링을 유도한다. 상기 방법은 제2포트 날개와 제2스타보드 날개에 각각 회전가능하게 연결되는 포트 에일러론 및 스타보드 에일러론을 작동하는 단계에 응답하여 동체의 오른쪽 롤링을 보충하는 단계를 포함할 수 있다.
고정익 항공기의 수직 이륙 및 수평 비행의 추가적인 방법은, 제1포트 날개와 제1스타보드 날개 사이에 연결되는 동체의 수직 이륙을 유도하기 위해, 제1포트 날개 상의 제1포트 전동기로 구동되는 제1포트 로터 및 제1스타보드 날개 상의 제1스타보드 모터로 구동되는 제1스타보드 로터에 추력을 생성하는 단계를 개시한다. 이 개시된 방법에서, 상기 방법은 수직 이륙에서 수평 비행까지 제1포트 날개 및 제1스타보드 날개의 천이를 달성하기 위해 주기적인 로터 블레이드 조종을 사용하는 제1스타보드 로터 및 제1포트 로터에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있고, 제2포트 날개 상의 제2포트 전동기로 구동되는 제2포트 로터 및 제2스타보드 날개 상의 제2스타보드 모터로 구동되는 제2스타보드 로터에 추력을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 동체는, i) 일측 상의 제1포트 로터와 제2스타보드 로터와 타측 상의 제2포트 로터와 제2스타보드 로터 사이의 비대칭 콜렉티브 조종에 응답하고, ii) 일측 상의 제1포트 로터와 제2스타보드 로터와 타측 상의 제2포트 로터와 제2스타보드 로터 사이의 상이한 로터 각속도(RPM) 조종에 응답하는 것을 포함하는, 개시된 실시형태의 수로, 수직 이륙에서 수평 비행으로 이행될 수 있다. 수평 추력은 제1포트 로터, 제1스타보드 로터, 제2포트 로터 및 제2스타보드 로터의 대칭 주기적 조종을 생성하는 단계에 응답하거나, i) 일측 상의 제1 및 제2포트 로터와 타측 상의 제1 및 제2스타보드 로터, ii) 일측 상의 제1포트 로터 및 제1스타보드 로터와 타측 상의 제2포트 로터 및 제2스타보드 로터로 구성되는 그룹에서 선택되는 적어도 한 쌍의 로터의 상이한 추력을 생성하는 단계에 응답하여 제공될 수 있다. 일 실시형태에서, 동체의 피치 및 롤링의 정위치를 유지하는 조종은, 수평 추력을 제공하기 위해 제1포트 로터, 제1스타보드 로터, 제2포트 로터 및 제2스타보드 로터의 대칭 주기적 조종을 생성하는 단계, 및 i) 일측 상의 제1 및 제2로터와 타측 상의 제1 및 제2스타보드 로터, ii) 일측 상의 제1포트 로터 및 제1스타보드 로터와 타측 상의 제2포트 로터 및 제2스타보드 로터로 구성되는 그룹으로 부터 선택되는 적어도 한 쌍의 로터의 상이한 추력을 생성하는 단계에 응답하여 제공될 수 있어, 대칭 주기적 조종을 생성하는 단계와 합동하여 상이한 추력을 생성하는 단계는 동체가 수평 방향에 대한 피치 또는 롤링 각도로 부동 상태를 유지하도록 한다.
고정익 항공기 제어의 다른 방법은, 제1포트 날개에 연결되는 제1포트 로터에 로터 블레이드 피치 조종을 제공하는 단계를 포함하고, 제1포트 로터용 로터 블레이드 피치 조종은 피치, 롤링 요 모멘트를 각각 유도하기 위해, 길이방향 주기적 조종, 횡방향 주기적 조종, 콜렉티브 피치 조종으로 구성되는 그룹에서 선택되고, 제1스타보드 날개에 연결되는 제1스타보드 로터에 로터 블레이트 피치 조종을 제공하는 단계를 포함하며, 제1스타보드 로터용 로터 블레이드 피치 조종은 피치, 롤링, 요 모멘트를 각각 유도하기 위해 길이방향 주기적 조종, 횡방향 주기적 조종 및 콜렉티브 피치 조종으로 구성되는 그룹에서 선택된다. 이러한 방법을 통해, 고정익 항공기의 피치, 요 및 롤링 모멘트는 날개 상의 조종면의 혜택이 없이도 달성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 상기 방법은 제2포트 날개에 연결되는 제2포트 로터에 로터 블레이트 피치 조종을 제공하는 단계를 포함하고, 로터 블레이트 피치 조종은 길이방향 주기적 조종, 횡방향 주기적 조종 및 콜렉티브 피치 조종으로 구성되는 그룹에서 선택되고, 제2스타보드 날개에 연결되는 제2스타보드 로터에 로터 블레이트 피치 조종을 제공하는 단계를 포함하며, 주기적 조종은 길이방향 주기적 조종, 횡방향 주기적 조종 및 콜렉티브 피치 조종으로 구성되는 그룹에서 선택된다.
또한, 고정익 항공기는 동체, 동체의 대항하는 측으로 연장하는 제1포트 날개와 제1스타보드 날개, 기내의 제어가능한 면이 없는 제1포트 날개 및 제1스타보드 날개; 제1포트 날개에 연결되고 제1전동기로 구동되며 제1스와시 판을 갖는 제1포트 로터; 및 제1스타보드 날개에 연결되고 제2전동기로 구동되며 제2스와시 판을 갖는 제1스타보드 로터를 포함한다. 이 항공기의 일 실시형태에서, 제1 및 제2스와시 판은, 길이방향 주기적 조종, 횡방향 주기적 조종 및 콜렉티브 피치 조종으로 구성되는 그룹에서 선택되고 각각 독립적인 제1포트 로터 블레이드 피치 조종 및 제1스타보드 로터 블레이트 피치 조종을 가능하게 할 수 있다. 또한, 항공기는 동체의 대항하는 측으로부터 연장하는 제2포트 날개와 제2스타보드 날개, 제2포트 날개에 연결되고 제3전동기로 구동되며 제3스와시 판을 갖는 제2포트 로터, 제2스타보드 날개에 연결되고 제4전동기로 구동되며 제4스와시 판을 갖는 제2스타보드 로터를 포함할 수 있다.
도면의 구성요소는 크기가 변경되고 강조되는 대신에 본 발명의 주요한 사항을 도시하도록 위치된다. 상이한 도면에 걸쳐 상응하는 부분에는 동일한 도면부호가 부여된다.
도 1은 수직 이륙에서 수평 비행으로 천이하는 2개의 로터 고정익 항공기의 일 실시형태를 도시한다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 각각 도 1에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기의 스타보드 평면도, 상면도 및 사시도이고, 피치 업, 요 라이트 및 롤링 비행 조종 입력을 각각 도시한다.
도 3a는 피치, 롤링, 요 및 추력 이펙터 입력과 도 1 및 도 2에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기의 관련된 그래픽 표시를 도시하는 테이블이다.
도 3b는 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기용 이펙터 조종의 실시형태를 설명하는 테이블이다.
도 3c는 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기용 이펙터 조종의 실시형태를 설명하는 다른 테이블이다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 4개의 로터를 갖고 수직 이착륙으로 동작가능한 고정익 항공기의 다른 실시형태의 정면 평면도, 상부 평면도 및 포트 평면도를 각각 도시한다.
도 5는 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 4개의 로터 고정익 항공기의 수직 비행 배향 모드 및 관련된 조종 이펙터의 실시형태를 설명하는 테이블이다.
도 6은 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 4개의 로터 고정익 항공기의 수평 비행 배향 모드 및 관련된 조종 이펙터의 실시형태를 설명하는 테이블이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 바람이 없는 상태, 수평-벡터 바람 상태 및 갑판 롤링 상태 동안 각각 4개의 로터 고정익 항공기의 비행체 배향 및 조종의 일 실시형태를 도시한다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 4개의 로터 고정익 항공기의 다른 실시형태의 상면도, 정면도 및 사시도를 각각 도시한다.
도 9는 갑판 발사되고 위성 통신을 사용하는 육지 주변에서 배회하는 온 스테이션으로 동작가능한 4개의 로터 또는 2개의 로터(미도시) 고정익 항공기로 사용하기 위한 시스템의 일 실시형태이다.
도 10은 4개의 전동기를 갖는 4개의 로터 고정익 항공기로 사용하기 위한 발전소 및 에너지 저장의 일 실시형태를 도시하는 블록 다이어그램이다.
공중 비행체를 수직으로 위쪽으로 들어올리고, 공중 비행체를 수평 비행으로 천이한 후, 공중 비행체가 수직으로 아래쪽으로 착륙하도록 수직 비행으로 되돌리도록 동작가능한, 2개 이상의 로터(rotor)를 사용하는 수직으로 이착륙할 수 있는 하나 이상의 날개를 갖는 수직 이착륙(VTOL) 공중 비행체가 개시된다. 수직 비행 동안, 날개는 수직하게 배항되어 비행체가 위 또는 아래로 움직이는 동안 수직 리프트에 기여하지 않는다(예를 들어, 날개가 위쪽을 향해있다). 비행 중인 경우, 공중 비행체는, 적어도 실질적으로(예를 들어, 좌우로 슬라이딩), 그 수직 배향을 유지하면서 수평하게 천이할 수 있고, 공중 비행체를 적어도 대체적으로 수직한 배향에서 적어도 대체적으로 수평한 배항으로 회전하기 위한 로터를 사용하여 전진 비행(forward flight)으로 천이된 후, 착륙을 위해 적어도 대체적으로 수평 비행에서 적어도 대체적으로 수직 비행으로 되돌아올 수 있다. 전진 비행에서, 하나 이상의 날개는 리프트(lift)를 생성하고 로터는 비행체가 대체적으로 앞으로 나아가도록 한다. 이러한 방식으로, 공중 비행체는 지구력을 최대화하기 위한 전진 비행 동안 날개에서 생성된 리프트의 효율을 이용할 수 있고, 수직으로 이착륙하기 위한 역량이 주어져 이착륙을 위한 아주 긴 수평 활주로가 필요하지 않다.
실시형태에서, 비행체의 고도 제어(attitudinal control)는 에일러론(ailerons), 엘리베이터 또는 방향키(rudder)와 같은, 공기 역학적 조종면(aerodynamic control surfaces)의 혜택 없이 전체적으로 추진 수단으로부터 온다. (통상 안전판(stabilizer) 또는 날개의 트레일링 에지(trailing edges)에 놓이는) 비행체의 구조 상의 조종면 없이, 비행체는 더 가볍고, (공기 역학적으로) 더 효율적이고, 더욱 안정적이고 덜 복잡하며 일반적으로 더 튼튼하다(rugged). 더 튼튼하다는 것은 공중 비행체가, 조종면을 갖는 비행체가 일반적이지 않은 물리적 조건을 받아들이고 핸들링하도록 하거나, 그 조종 및 동작에 손상이나 잠재적 부작용이 없도록 하는 것이다. 예를 들어, 그 구조 상에 조종면이 없는 공중 비행체는 비행 조종면의 손상에 기인한 잠재적인 추후 비행 조종 문제 없이 덤불이나 암석이 많은 지역으로 수직으로 착륙할 수 있다. 유사하게, 조종면이 없는 공중 비행체는 유지보수가 덜 필요하고, 예를 들어 배의 갑판 위에서 움직여야 할 때, 조작(handling)에서 손상에 덜 민감하다. 공중 비행체 상의 조종면이 없으면, 항력(drag)이 감소된다. 다른 실시형태에서, 일부 조종면이 추진 수단으로 마련되는 보충 고도 제어를 위해 마련될 수 있다.
실시형태에서, 추진 수단은 각각 전동기를 통해 날개에 회전가능하게 부착되고, 각각 주기적 또는 콜렉티브(collective) 피치 조종(pitch control)과 같은, 블레이드 회전비(rpm) 및/또는 블레이드 피치를 가변하여 공중 비행체의 피치(pitch), 요(yaw) 및 롤링(roll) 조종을 제공할 수 있는 스와시 판(swash plate)을 포함하는 적어도 2개의 로터이다. 수직(또는 적어도 대체적으로 수직인) 비행에서, 리프트, 고도 제어 및 추진의 대부분은 적어도 2개의 프로펠러로 생성되고, 수평(또는 적어도 대체적으로 수평인) 비행에서, 리프트의 대부분은 날개면에서 생성될 수 있고 비행체 고도 제어 및 추진은 적어도 2개의 로터에서 생성된다. 즉, 수평 비행을 위해, 공중 비행체의 피치, 요 및 롤링 조종은 적어도 2개의 로터에서 생성되는 상이한 추력 및 회전 모멘트를 통해 제공되고, 각 로터는, 예를 들어 2개 또는 3개의 조종 축을 갖는 스와시 판을 사용하여 조종가능한 가변 피치를 갖는 적어도 2개 또는 3개의 회전가능한 로터 블레이트로 구성된다. 실시형태에서, 엘리베이터 또는 에일러론과 같은, 공기 역학적 조종면에는 수직 및 수평 비행에서 보충 고도 제어가 마련된다.
도 1은 포트 및 스타보드 날개(115, 120) 사이에 연결되고 포트 및 스타보드 로터(125, 130)를 포함하는 동체(110)를 갖는 2개의 로터 고정익 공중 비행체(100)의 일 실시형태를 도시한다. 포트 및 스타보드 로터(125, 130)는 콜렉티브 조종 및 바람직하게는 로터 블레이드(155)의 단일축 주기적 피치 조종을 제공하는 각 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)을 통해 각 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)에 결합되고 구동된다. 다른 실시형태에서, 스와시 판(135, 150)은 로터 블레이드(155)의 콜렉티브 조종 및 2축 주기적 피치 조종을 위해 마련된다. 또 다른 실시형태에서, 포트 및 스타보드 날개(115, 120)는 항공기(100)의 보충적 피치 및/또는 롤링 고도 제어를 위해, 각각 포트 및 스타보드 로터(125, 130) 뒤에서 대략 로터 워시(rotor wash)를 스패닝(spanning)하는 포트 및 스타보드 엘레본(elevons, 160, 165)을 갖는다. 예를 들어, 수직 비행과 수평 비행 사이의 천이에 사용되는 것과 같이, 보충 피치 조종이 바람직하면, 엘레본(160, 165)은 항공기에 피치-전진 모멘트를 유도하도록 "플랩-다운(flap-down)" 구성으로 작동된다. 유사하게, 보충 롤링 조종이 바람직하면, 엘레본(160, 165)은 에일러론이 종래의 날개 및 수직/수평 안정판 항공기 상에 있도록 동작될 수 있다. 수직 비행 동안 공중 비행체의 전진 및 후진 천이를 위해, 엘레본(160, 165)은 프로펠러 와류(prop wash)에 기인한 기류를 갖는 날개에 의해 생성된 리프트에 대응하는 모멘트를 생성하여 공중 비행체의 수직 배향을 (적어도 대체적으로) 유지하도록 사용될 수 있다.
항공기는 초기에 그 착륙 장치(170)가 지면에 놓이고 착륙된 위치(A)에서 수직 위치로 배향되도록 도시된다. 항공기(100)의 수직 이륙은 수직 추력이, 각각 제1포트 전동기 및 제1스타보드 전동기(135, 140)로 구동되는, 제1포트 로터(125) 및 제1스타보드 로터(130)에 의해 공급되어 이루어진다. 로터(125, 130)는, 피치, 롤링, 요 및 수직/수평 가속을 수집적으로 가능하도록 하기 위해, 각속도 조종 또는 콜렉티브 조종 입력을 사용하는 대칭적 또는 차등적 추력(X1, X2)과, 주기적 조종 입력을 사용하는 대칭적 또는 차등적 회전 모멘트를 생성하도록 동작가능하다. 본 출원의 목적을 위해, 기준 관성 프레임이 도 2c에 제공되고 도 1에 수직/수평 방향이 제공된다.
공중 비행체는 착륙 위치(위치 A)에서 수직 비행으로, 그 후 리프트의 대부분이 날개(115, 120)에 의해 제공되는 수평 비행(위치 B)으로 천이된다. 고도 제어(피치, 롤링, 요)는, 로터 블레이드(155)의 각 피치가 스와시 판(145, 150)에 의해 안내되고 로터(125, 130)가 전동기(135, 140)에 의해 순환적으로 구동됨에 따라, 로터(125, 130)에 의해 수직 비행 및 수평 비행 동안 제공된다. 수평 비행 동안 수평 추력(Y1, Y2)은 순항, 로이터링(loitering) 및 다른 수평적 구성 상승 동안 동체(110) 및 날개(115, 120)에 기생하고 유도된 항력을 극복하기에 충분하다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 2개 로터 항공기의 피치 업, 요 라이트(yaw right), 롤링 비행 조종 힘을 각각 도시하는 스타보드 평면도, 상면도 및 사시도이다. 도 2a의 측면도에 도시된 바와 같이, 전진 비행하는 공중 비행체(100)에는, 스와시 판(145, 150)에 의해 로터(125, 130)의 주기적 조종을 사용하는 공중 비행체(100)의 질량(M) 중심 및 로터의 중심 위에 생성되는 추력(T2)보다 더 큰 추력(T1)이 로터의 중심 아래 및 그에 따른 공중 비행체(100)의 질량(M) 중심 아래에 생성된다. 일부 실시형태에서, 허브 및/또는 로터 블레이드가 힌지(hinged)되거나 짐벌(gimbaled)될 수 있어, 스와시 판(145, 150)이 이동됨에 따라, 초기 위치(예를 들어, 바로 전진)에 대해 각이 진 추력 벡터의 결과로, 스와시 판의 배치와 관련하여, 로터가 그 초기 위치(또는 공중 비행체)에 대한 각도로 배치되고, 이 각이진 힘 벡터의 구성성분은 회전(예를 들어, 피치)을 야기하는 공중 비행체 상에 힘을 줄 것이다. 회전 모멘트의 결과로 생성된 차등 힘은, 주기적 조종 입력으로부터 네거티브 회전 모멘트가 생성되면 공중 비행체(100)를 피치 업하고, 주기적 조종 입력으로부터 포지티브 회전 모멘트가 생성되면 피치 다운할 것이다. 유사하게, 포트 로터(125)가 포트 스와시 판(145)의 작동에 응답하여 포지티브 회전 모멘트를 생성하고 스타보드 로터(130)가 스타보드 스와시 판(150)의 작동에 응답하여 네거티브 회전 모멘트를 생성하면, 동체(110)의 오른쪽 롤링이 야기될 수 있다.
도 2b에는, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 차등 추력(XPORT, XSTARBOARD)에 의해 영향을 받는 요 조종과 함께, 그 수평 비행 배향에서 전진 비행하는 동안의 공중 비행체가 도시된다. 수평 비행 배향에서, 로터(125, 130)의 차등 추력(XPORT, XSTARBOARD)은 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)에 의해 제공되는 비대칭 콜렉티브 조종을 통해 이루어질 수 있고, 및/또는, 바람직하지 않은 실시형태에서는, 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)의 조종을 사용하는 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 차등 모터 각속도 제어(로터 RPM)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 우측 요 모멘트(스타보드측 요)는 i) 포트 로터(125)에서 생성되는 추력을 증가시키거나, ii) 스타보드 로터(130)에서 생성되는 추력을 감소시키거나, iii) 포트 로터(125)에서 생성되는 추력을 증가시키고 스타보드 로터(130)에서 생성되는 추력을 감소시켜 유도될 수 있다. 특정 로터에 의해 생성되는 증가된 추력은 콜렉티브 작동을 통해 관련된 로터 블레이드(155)의 피치 각도를 증가시켜 이룰 수 있거나, 바람직하지 않은 실시형태에서, 관련 전동기로 구동되는 특정 로터의 각속도(RPM)을 증가시켜 이룰 수 있다. 유사하게, 특정 로터에서 생성되는 감소된 추력은 콜렉티브 작동을 통해 관련된 로터 블레이드(155)의 피치 각도를 감소시키거나 관련된 전동기로 구동되는 특정 로터의 각속도(RPM)을 감소시켜 이룰 수 있다.
대안적인 실시형태에서, 대칭적 주기 조종은 모멘트의 전체 요 라이트(net yaw right)를 생성하기 위해 비대칭적 좌우 위치된 블레이트 추력(점선으로 도시)을 생성하도록 포트 로터(125) 및 스타보드 로터(130)에 의해 제공될 수 있다. 더욱 구체적으로, 포트 스와시 판(145)은 포트 로터(125)에 비대칭 블레이드 피치를 작동하여, 포트 로터(125)의 왼쪽(영역 155a)을 통과하는 블레이드가 포트 로터(125)의 오른쪽(영역 155b)을 통과하는 블레이드보다 더 큰 추력을 생성한다. 유사하게, 모든 블레이드는 포트 및 스타보드 날개(115, 120)를 통해 동체(110)의 전체 요 라이트를 수집적으로 생성하면서, 스타보드 로터(130)의 왼쪽(영역 155a)을 통과하는 블레이드는 스타보드 로터(130)의 오른쪽(영역 155b)을 통과하는 블레이드보다 더 큰 추력을 생성한다.
도 2c는 동체의 왼쪽 롤링을 생성하는 로터의 주기적 조종을 도시하는 사시도이다. 일 실시형태에서, 동체의 왼쪽 롤링은 제1포트 스와시 판(145)의 작동에 응답하여 제1포트 로터(125)에 네거티브 회전 모멘트(MPORT)을 생성하고 제1스타보드 스와시 판(150)의 작동에 응답하여 제1스타보드 로터(130)에 포지티브 회전 모멘트(MSTARBOARD)를 생성하는 것에 따라 유도된다. 유사하게, 동체의 오른쪽 롤링에 영향을 미치기 위해, 포지티브 회전 모멘트가 제1포트 스와시 판의 작동에 응답하여 제1포트 로터에 생성되고 네거티브 회전 모멘트가 제1스타보드 스와시 판의 작동에 응답하여 스타보드 로터에 생성된다. 오른쪽 날개의 업 피치와 왼쪽 날개의 다운 피치는 공중 비행체(100)가 왼쪽으로(뒤쪽에서 볼 때) 롤링하도록 한다. 유사하게, 이 피치 힘을 역으로 하면 공중 비행체(100)를 오른쪽으로 롤링하도록 한다. 또한 도 2c에 도시된 추력 구성성분(T3, T4, T5 및 T6)은, 관련된 수직 추력 벡터 구성성분 Z1(스타보드 날개), Z2(포트 날개)와 함께, 도시된 로터 블레이트 위치에서 관련된 블레이드(155)의 추력 크기(magnitude)를 나타낸다.
도 3a는 도 1 및 도 2에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기의 그래픽 표시와 관련된 힘 백터와 함께 피치, 롤링, 요 및 추력 이펙터(effector) 입력의 실시형태를 설명한다. 도 3a의 행 1에는, 포트 및 스타보드 날개(115, 120)를 통해 동체(110)의 기수 올림(nose up) 포지티브 피치 조종의 일 실시형태를 도시하기 위해 항공기(100)의 정면도가 마련된다. 피치 업은 2개의 수직 힘 라인으로 나타낸 바와 같이 피치 업 힘의 결과로, 각각 포트 및 스타보드 스와시 판의 작동에 응답하여 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 각 포지티브(및 동일한) 회전 모멘트를 생성하는 것과 같은, 대칭 피치 주기적 조종을 사용하여 유도된다. 공중 비행체(100)의 좌측 평면도와 우측 평면도도 기수 올림 대칭적 피치 주기 조종으로부터 생성된 전체 기수 올림 힘 벡터를 도시하여 제공된다.
도 3a의 행 2에는, 동체의 오른쪽 (포지티브) 롤링을 도시하기 위해 항공기(100)의 정면도가 마련된다. 오른쪽 (포지티브) 롤링은, 포트 스와시 판의 적절한 작동에 응답하여 포트 로터(125)에 포지티브 회전 모멘트를 생성하고 스타보드 스와시 판의 적절한 작동에 응답하여 스타보드 로터에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 것과 같이, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종을 사용하여 유도된다. 도 3a에는 도시되지 않았으나, 동체의 왼쪽 롤링도 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종을 사용하여 제공될 수 있다. 예를 들어, 동체(110)의 왼쪽 롤링의 결과로, 네거티브 회전 모멘트가 포트 스와시 판의 적절한 작동에 응답하여 포트 로터에 생성되고 포지티브 회전 모멘트가 스타보드 스와시 판의 적절한 작동에 응답하여 스타보드 로터에 생성된다. 엘레본의 비대칭 조종은, 포트 날개(115) 상의 리프트를 감소하기 위해 포트 엘레본(160)을 위로 연장하고 스타보드 날개(165) 상의 리프트를 증가하기 위해 스타보드 엘레본(165)을 아래로 연장하는 것과 같이, 동체의 왼쪽 롤링을 보충한다(도 2b 참조).
도 3a의 행 3에는, 동체의 오른쪽 (포지티브) 요를 도시하기 위해 항공기(100)의 상면도가 마련된다. 요는 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 차등 추력을 사용하여 유도된다. 이러한 차등 추력은 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 콜렉티브 조종 또는 차등 회전 속도 조종으로 제공될 수 있다. 도 3a의 라인 3에 도시된 바와 같이, 기수(nose) 오른쪽 요 (포지티브)가 스타보드 로터(130)보다 더 큰 추력을 제공하는 포트 로터(125)에 의해 동체에 대해 유도된다. 유사하게, 기수 왼쪽 요 (네거티브)가 콜렉티브 로터(130)보다 더 작은 추력을 제공하는 포트 로터(125)에 의해 동체에 대해 유도된다. 일 실시형태에서, 차등 추력이, 상이한 분당 회전수(RPM)로 포트 및 스타보드 로터(125, 130)를 구동하는 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)에 의해 제공되는 바와 같이, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 차등 회전률을 사용하여 제공된다. 도 3a에 도시된 다른 실시형태에서, 로터(125, 130)의 비대칭 콜렉티브 조종이, 상대적으로 더 큰 포트 로터(125)의 콜렉티브 보종과 상대적으로 적은 스타보드 로터(130)의 콜렉티브 조종을 제공하는 것과 같이, 차등 추력을 제공하는데 사용된다.
도 3a의 행 4에는, 추력 애플리케이션의 일 실시형태를 도시하기 위해 항공기(100)의 상면도가 마련된다. 일 실시형태에서, 추력 조정이 로터(125, 130)의 대칭적 콜렉티브 (전진 포지티브) 조종을 사용하여 이루어진다. 로터(125, 130)는 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)에 의해 일정한 각 회전율로 구동되고, 콜렉티브 블레이드 피치 조정으로 가변되는 로터 추력이 각 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)으로 이루어진다. 전진 추력을 증가하기 위해, 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)은 대칭적인 방식으로 각 블레이드(155)의 피치를 증가하도록 각 콜렉티브 조종 입력을 증가한다. 전진 추력을 감소하기 위해, 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)은 대칭적인 방식으로 각 블레이드(155)의 피치를 감소하도록 각 콜렉티브 조종 입력을 감소한다.
도 3b 및 도 3c는, 관련된 힘을 도시하는 관련된 그래픽과 함께, 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 2개의 로터 고정익 항공기를 위한 수평 또는 수직 비행, 롤링, 요 및 조정된 턴(coordinated turn)에서 피치를 달성할 수 있는 차등 비행 조종 이펙터 실시형태를 설명하는 테이블이다. 수직 비행으로부터/수직 비행으로의 피치 조종은 적어도 2개의 이펙터 실시형태에 의해 달성된다. 실시형태 1(라인 1)에는, 대칭적 주기 조종 입력이 포트 및 스타보드 로터(125, 130) 사이에 마련된다. 예를 들어, 동체(110)의 피치 업 조종은 각 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)의 적절한 대칭적 작동에 응답하여 각 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 포지티브 회전 모멘트(즉, 대칭적 주기 로터 조종)를 생성하는 것에 따라 유도된다. 유사하게, 동체(110)의 피치 다운 조종은 각 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)의 적절한 대칭적 작동에 응답하여 각 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 것에 따라 유도된다. 도 3c에 도시된 수직 비행 조종으로부터/으로의 피치-피치의 실시형태 2에서, 이러한 피치 이펙터 조종이 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)의 대칭적 작동을 사용하여 보충된다. 예를 들어, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)가 동체(110)의 피치 업을 유도하면, 포트 및 스타보드 엘레본은 추가적인 동체 피치-업 힘을 제공하기 위해 대칭적으로(즉, 실질적으로 이펙터 조종 입력과 유사한) 작동된다.
롤링 조종은 적어도 2개의 차등 이펙터 조종 실시형태에서 달성된다. 도 3b에 도시된 실시형태 1에서(라인 2), 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기 조종이 동체의 롤링을 유도한다. 예를 들어, 동체(110)의 왼쪽 롤링은 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)의 작동에 각각 응답하여, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 각각 네거티브 및 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 것에 의해 유도된다. 유사하게, 동체의 오른쪽 롤링은 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150) 각각의 작동에 응답하여, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 각각 포지티브 및 네거티브 회전 모멘트를 생성하여 유도된다. 도 3c에 도시된 항공기의 롤링 이펙터 조종의 실시형태 2에서, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기 조종은 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)의 상보적인 비대칭 작동에 의해 보충된다. 예를 들어, 포트 및 스티보드 로터(125, 130)가 왼쪽 롤링을 유도하면, 더 일반적인 에일러론 및 핀/엘리베이터 조종면을 갖는 항공기에서 에일러론 조종의 동작과 유사하게, 그 후 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)은 추가적인 동체 왼쪽 롤링 힘을 제공하기 위해 비대칭적으로 작동된다.
요 조종은 적어도 3개의 차등 이펙터 조종 실시형태로 달성된다. 도 3b에 설명된 실시형태 1(라인 3)에서, 요 모멘트는 포트 및 스타보드 로터(125, 130) 사이의 비대칭적 콜렉티브 조종(대안적으로 "비대칭 콜렉티브" 조정이라고 언급)을 생성하는 것에 따라 동체(110)에 대해 유도된다. 예를 들어, 오른쪽(포지티브) 요는 직선 및 정상 상태 초기 비행 고도를 가정하는 스타보드 로터(130)의 상대적 콜렉티브 조종을 감소 및/또는 포트 로터(125)의 상대적 콜렉티브 조종을 증가하여 유도된다. 유사하게, 왼쪽(네거티브) 요는 포트 로터(125)의 상대적 콜렉티브 조종을 감소 및/또는 스타보드 로터(130)의 상대적 콜렉티브 조종을 증가하여 동체(110)에 대해 유도된다.
도 3c에 도시된 실시형태 2(라인 3)에서, 요 조종은 각각 포트 및 스타보드 로터(125, 130)를 구동하는 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)의 차등 모터 RPM 제어를 사용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 오른쪽(포지티브) 요는, 포트 전동기(135)의 RPM의 비례적 증가에 의해 포트 로터(125)의 RPM을 증가 및/또는 스타보드 전동기(140)의 RPM의 비례적 감소에 의해 스타보드 로터(130)의 RPM을 감소시켜, 동체(110)에 대해 유도될 수 있다. 유사하게, 왼쪽(네거티브) 요는, 포트 전동기(135)의 RPM의 비례적 감소에 의해 포트 로터(125)의 RPM을 감소 및/또는 스타보드 전동기(140)의 RPM의 비례적 증가에 의해 스타보드 로터(130)의 RPM을 증가시켜, 동체(110)에 대해 유도될 수 있다.
도 3c에 도시된 실시형태 3(라인 3)에서, 요 조종은 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)의 차등 모터 RPM 제어와 함께 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 콜렉티브 조종을 사용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 오른쪽(포지티브) 요는 포트 전동기(135)의 증가된 모터 RPM 제어 및/또는 스타보드 전동기(140)의 감소된 모터 RPM 제어와 관련하여 포트 로터(125)의 콜렉티브 조종을 증가 및/또는 스타보드 로터(130)의 상대적인 콜렉티브 조종을 감소하여 동체(110)에 유도될 수 있다. 유사하게, 왼쪽(네거티브) 요는 포트 전동기(135)의 감소된 모터 RPM 제어 및/또는 스타보드 전동기(140)의 증가된 모터 RPM 제어와 관련하여 포트 로터(125)의 콜렉티브 조종의 감소 및/또는 스타보드 로터(130)의 상대적인 콜렉티브 조종의 증가로 동체(110)에 유도될 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 여기에 설명된 본 발명의 시스템을 사용하는 조정된 턴(coordinated turns)을 달성하기 위해 사용되는 적어도 4개의 차등 이펙터 조종 실시형태를 설명한다.도 3b(라인 4)에 설명된 실시형태 1에서, 포트 및 스타보드 날개의 조종된 턴은 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 콜렉티브 조종과 거의 동시에 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종을 사용하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 조정된 우회전을 달성하기 위해, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종은, 각각 포트 로터(125)의 콜렉티브 조종의 증가 및/또는 스타보드 로터(130)의 콜렉티브 조종의 감소와 거의 동시에, 포지티브 회전 모멘트를 포트 로터(125)에 생성하고 네거티브 회전 모멘트를 스타보드 로터(130)에 생성하여 이룰 수 있다. 다른 실시예에서, 조종된 좌회전을 달성하기 위해, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종은, 각각 포트 로터(125)의 콜렉티브 조종의 감소 및/또는 스타보드 로터(130)의 콜렉티브 조종의 증가와 거의 동시에, 포트 로터(125)에 네거티브 회전 모멘트를 생성하고 스타보드 로터(130)에 포지티브 회전 모멘트를 생성하여 이룰 수 있다.
도 3c에 도시된 실시형태 2(라인 4)에서, 조종된 턴은 비대칭 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)과 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종을 거의 동시에 사용하여 이룰 수 있다. 예를 들어, 조종된 우회전을 달성하기 위해, 각각 포트 로터(125)의 증가된 콜렉티브 조종 및/또는 스타보드 로터(130)의 감소된 상대적인 콜렉티브 조종과 거의 동시에, 포트 엘레본(160)은 포트 날개(115)에 증가된 리프트를 유도하기 위해 작동되고 스타보드 엘레본(165)은 스타보드 날개(120)에 감소된 리프트를 유도하기 위해 작동된다. 유사하게, 조종된 좌회전을 달성하기 위해, 각각 포트 로터(125)의 감소된 콜렉티브 조종 및/또는 스타보드 로터(130)의 증가된 상대적인 콜렉티브 조종과 거의 동시에, 포트 엘레본(160)은 포트 날개(115)에 감소된 리프트를 유도하도록 작동되고 스타보드 엘레본(165)은 스타보드 날개(120)에 증가된 리프트를 유도하기 위해 작동된다.
도 3c에 도시된 실시형태 3(라인4)에서, 조정된 턴은 i) 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종과 ii) 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종을 거의 동시에 사용하고, iii) 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)의 비대칭 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 예를 들어, 조정된 우회전은, 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)의 작동에 응답하여, 각각 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 포지티브 및 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 것과 같은 것에 의해, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 추가적인 비대칭 주기적 조종과 함께, 실시형태2에 대해 상술한 우회전에 따라 이룰 수 있다. 유사하게, 조정된 좌회전은, 포트 및 스타보드 스와시 판(145, 150)의 작동에 응답하여 각각 포트 및 스타보드 로터(125, 130)에 네거티브 및 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 것과 같은 것에 의해, 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 추가적인 비대칭 주기적 조종과 함께, 실시형태 2에 대해 상술한 좌회전에 따라 이룰 수 있다.
도 3c의 실시형태 4(라인 4)에서, 조정된 조종은 i) 포트 및 스타보드 로터(125, 130)의 비대칭 주기적 조종과 ii) 포트 및 스타보드 엘레본(160, 165)의 비대칭 작동을 거의 동시에 사용하고; iii) 포트 및 스타보드 전동기(135, 140)의 차등 모터 RPM 조종을 사용하여 이룰 수 있다.
도 3b 및 도 3c는 여기서 설명한 본 발명의 시스템을 사용하는 느린(slow) 수평 천이를 달성하기 위해 사용되는 적어도 3개의 차등 이펙터 조종 실시형태를 설명한다. 실시형태 1(라인 5)에서, 느린 수평 천이는 포트 및 스타보드 로터의 대칭 주기적(비-제로) 로터 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 도 3c에 도시된 실시형태 2(라인 5)에서, 느린 수평 천이는 i) 모든 로터의 대칭 주기적(비-제로) 로터 조종 및 ii) 항공기의 더욱 수직 배향을 유지하는 엘레본 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 도 3c에 도시된 실시형태 3(라인 5)에서, 수평 천이는 포트 로터 대 스타보드 로터의 비대칭 콜렉티브 조종을 사용하여 이룰 수 있다.
도 3a 및 도 3b가 2개의 로터 고정익 항공기(100)에 대해 주로 설명하나, 이펙터 조종 입력과 같은 바람직하지 않은 실시형태에서는, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이, 수평 안정판/엘리베이터 구성 및 2개의 날개를 갖는 4개의 로터 고정익 항공기의 고도 및 추력 제어를 제공하도록 사용될 수 있다. 이러한 애플리케이션에서, 이펙터 조종은 4개의 로터 고정익 항공기의 2개의 주 날개 중 하나에 존재하는 것이 바람직하다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c는 4개의 로터를 갖고 수직 이착륙을 위해 동작가능한 고정익 항공기의 다른 실시형태의 정면도, 상면도 및 포트 평면도를 각각 도시한다. 꼬리(aft) 주 날개(401)는 동체(406)에서 연결되는 꼬리 포트 날개 및 꼬리 스타보드 날개(402, 404)를 갖는다. 전진 주요 날개(408)는 동체(406)에서 연결되는 전진 포트 날개 및 전진 스타보드 날개(410, 412)를 갖는다. 꼬리 포트 스와시 판(414)은 꼬리 포트 로터(416)와 꼬리 포트 전동기(418) 사이에 연결되고, 꼬리 포트 전동기(418)는 꼬리 포트 날개(402)에 연결된다. 꼬리 스타보드 스와시 판(420)은 꼬리 스타보드 로터(422)와 꼬리 스타보드 전동기(424) 사이에 연결되고, 꼬리 스타보드 전동기(420)는 꼬리 스타보드 날개(404)에 연결된다. 전진 포트 스와시 판(426)은 전진 포트 로터(428)와 전진 포트 전동기(430) 사이에 연결되고, 전진 포트 전동기(430)는 전진 포트 날개(410)에 연결된다. 전진 스타보드 스와시 판(432)은 전진 스타보드 로터(434)와 전진 스타보드 전동기(436)사이에 연결되고, 전진 스타보드 전동기(436)는 전진 스타보드 날개(412)에 연결된다. 일 실시형태에서, 수평 안전판(438)은 동체(406)에 연결되고, 엘리베이터(440)는, 전진 포트 날개(410)와 전진 스타보드 날개(412) 사이에 연결된 동체(406)와 함께, 수평 안정판(438)에 회전가능하게 연결된다. 포트 에일러론(442)은 꼬리 포트 날개(402)의 트레일링 에지(444)에 회전가능하게 배치되고; 스타보드 에일러론(446)은 꼬리 스타보드 날개(404)의 트레일링 에지(448)에 회전가능하게 배치된다. 꼬리 및 전진 착륙 장치(450, 452)는 각각 꼬리 포트 날개(402) 및 꼬리 스타보드 날개(404)에 부착된다. 제3착륙 장치(454)는, 수평 안정판(438)의 대항하는 길이 방향 측과 같은, 수평 안정판(438)에 부착된다.
이전의 논의 및 이하의 테이블 설명을 위해, "대칭" 및 "차등" 주기적 로터 조종, 콜렉티브 로터 조종 및 로터 RPM에 의한 설명한 피치, 요 및 롤링 이동은, 공중 비행체의 질량 중심에 대해 대칭 또는 근 대칭적 로터 배치를 추정하고, 동일 또는 거의 동일한 전동기 출력을 추정하고, 수평 및 수직 비행 모드에서 질량 중심에 대해 항공기 구조의 대칭 또는 근 대칭적 기생 항력을 추정한다. 실제 응용에서, 바이어스 또는 트림(trim) 이펙터 입력이 이하의 이펙터 조종의 유효성을 유지하기 위해, 중량 중심(weight-balance) 편차 및 항공기 구조의 비-대칭적 기생 항력을 보상하기 위해 마련된다:
대칭 콜렉티브 이펙터 조종 - 2세트 로터 사이에 동일하거나 유사한 로터 힘 벡터를 야기하는 각 스와시 판에 의한 2세트의 로터 사이(세트는 단일 로터일 수 있음)의 동일하거나 유사한 콜렉티브 조종 입력의 응용.
비대칭 콜렉티브 이펙터 조종 - 2세트 로터 사이에 상이한 로터 힘 진폭 및 동일하거나 유사한 벡터 힘 방향을 야기하는 각 스와시 판에 의한 2세트의 로터 사이(세트는 단일 로터일 수 있음)의 상이한 콜렉티브 조종 입력의 응용.
비대칭 주기적 이펙터 조종 - 2세트의 로터 사이에 상이한 로터 회전 모멘트 진폭 및 대항하는 회전 모멘트 방향을 야기하는 각 스와시 판에 의한 2세트의 로터 사이(세트는 단일 로터일 수 있음)의 상이한 주기적 조종 입력의 응용.
대칭 주기적 이펙터 조종 - 2세트의 로터 사이에 동일하거나 유사한 로터 회전 모멘트 진폭 및 방향을 야기하는 각 스와시 판에 의한 2세트의 로터 사이(세트는 단일 로터일 수 있음)의 동일하거나 유사한 주기적 조종 입력의 응용. 대칭 주기적 이펙터 조종은 동일하거나 유사한 회전 모멘트 방향에서 동일한 회전 모멘트 진폭을 갖는 모든 로터에 대해 사용될 수 있다.
차등 모터 RPM - 2세트의 모터(세트는 단일 모터일 수 있음) 사이의 상이한 회전 속도의 응용으로, 이러한 모터 세트는 상이한 회전 속도를 동일하거나 유사한 벡터 힘 방향에서 세트 사이에 비례적으로 상이한 로터 힘 진폭으로 전환하도록 구성된다.
도 5는 이륙 및 호버링(hover) 동안과 같이, 비행체의 수직 비행 배향 동안 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 4개의 로터 고정익 항공기의 피치, 요 및 롤링 조종에 각각 영향을 미치게 하는데 사용되는 3개의 비행 조종 구성 실시형태를 설명한다. 수직 배향에서 수평 배향으로의 피치는 적어도 2개의 이펙터 실시형태로 이루어질 수 있다. 실시형태1(라인 1)의 비행 조종 구성에서, 동체(406)의 피치 조종은 일측 상의 꼬리 포트 로터(416) 및/또는 꼬리 스타보드 로터(422)와 타측 상의 전진 포트 로터(428) 및/또는 전진 스타보드 로터(434) 사이 사이에 차등 모터 RPM 조종을 제공하는 것에 따라 마련될 수 있다. 실시형태2(라인 1)에서, 동체의 피치 조종은 일측 상의 꼬리 포트 로터(416) 및 꼬리 스타보드 로터(422) 사이와 타측 상의 전진 포트 로터(428) 및 전진 스타 보드 로터(434) 사이에 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하는 것에 따라 마련될 수 있다.
도 5는 공중 비행체(400)가 수직 배향 모드에 있는 경우 느린 수평 천이를 달성하는데 사용되는 2개의 차등 이펙터 조종 실시형태를 도시한다. 실시형태1(라인 2)에서, 꼬리 및 전진 포트 날개(402, 410)와 꼬리 및 전진 스타보드 날개(404, 412)의 느린 수평 천이는 모든 로터(416, 428, 422 및 434)의 대칭 주기적 조종을 제공하여 유도된다. 실시형태 2(라인 2)에서, 수직 배향 모드에서 느린 수평 천이는 일측 상의 꼬리 포트 및 스타보드 로터(416, 422)와 타측 상의 전진 포트 및 스타보드 로터(428, 434) 사이에 차등 콜렉티브를 발생하여 마련된다. 대안적인 실시형태에서, 수평 천이는 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434) 사이의 차등 콜렉티브를 생성하여 마련된다.
동체의 정적 비-제로 롤링 정위치 유지 조종은 적어도 2개의 이펙터 실시형태에 의해 호버링/수직 배향 모드 동안 이루어질 수 있다. 실시형태 1(라인 3)에서, 비대칭 콜렉티브 조종은, 각 로터(422, 434, 416, 428)의 대칭적 주기적 조종과 거의 동시에, 일측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(424, 434)와 타측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428) 사이에서 생성될 수 있다. 실시형태 2(라인 3)에서, 차등 모터 RPM 조종은, 모든 로터(422, 434, 416, 428) 각각의 비-제로 대칭 주기적 조종과 거의 동시에, 일측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 412)와 타측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428) 사이에 마련될 수 있다.
동체의 정적 비-제로 피치 각도 정위치 유지 조종도 적어도 2개의 이펙터 실시형태에 의해 호버링/수직 배향 모드 동안 이루어질 수 있다. 도 5에 도시된 실시형태 1(라인 4)에서, 비대칭 콜렉티브 조종은, 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)과 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434)의 대칭 주기적 조종과 거의 동시에, 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 로터(416, 422)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(416, 434) 사이에 생성될 수 있다. 실시형태 2(라인 4)에서, 피치 각도 정위치 유지는, 꼬리 포트 로터(416), 전진 포트 로터(428), 꼬리 스타보드 로터(422) 및 전진 스타보드 로터(434)의 대칭 주기적 조종과 거의 동시에, 일 측 상의 꼬리 포트 로터(416) 및 꼬리 스타보드 로터(422)와 타측 상의 전진 포트 로터(428) 및 전진 스타보드 로터(434) 사이의 차등 모터 RPM 조종을 생성하여 마련될 수 있다.
요 모멘트는 적어도 2개의 이펙터 실시형태에 의해 호버링/수직 배향 모드 동안 동체에 대해 유도될 수 있다. 도 5의 실시형태 1(라인 5)에서, 요 모멘트는 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434)의 비대칭 주기적 조종에 따라 유도될 수 있다. 실시형태 2(라인 5)에서, 요 모멘트는 일측 상의 꼬리 포트 로터(416) 및 전진 스타보드 로터(434)와 타측 상의 전진 포트 로터(428) 및 꼬리 스타보드 로터(422)의 차등 모터 RPM 조종에 따라 유도될 수 있다.
수직 이륙은 적어도 2개의 이펙터 실시형태에 의해 제공될 수 있다. 실시형태 1(라인 6)에서, 이륙은 모든 로터(422, 434, 416, 428)의 대칭적 모터 RPM 조종에 따라 유도될 수 있다. 도 5의 실시형태 2(라인 6)에서, 이륙은 모든 로터(422, 434, 416, 428)의 대칭적 콜렉티브 조종에 따라 동체에 유도될 수 있다.
도 5가 다양항 항공기 고도 및 천이 조종에 영향을 미치는 2개의 항공기 구성 실시형태를 설명하나, 하나의 항공기 구성 실시형태의 이펙터 조종이 다른 실시형태에 사용될 수 있다. 예를 들어, 임의의 특정 항공기 구성 실시형태에서, 느린 수평 천이는, 도 2의 라인 2에 설명된 바와 같이, 대칭 주기적(비-제로) 로터 조종 또는 비대칭 콜렉티브 로터 조종으로 이루어질 수 있다.
도 6은 꼬리 및 전진 주 날개(401, 408)가 순항 또는 로이터링하는 동안 모든 또는 실질적으로 모든 수직 리프트를 제공하는 경우와 같이, 비행체의 수평 비행 배향 동안 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 4개의 로터 고정익 항공기의 피치, 요 및 롤링 조종에 전체적으로 영향을 미치는데 사용되는 3개의 비행 조종 실시형태를 설명한다. 착륙 또는 호버링의 준비와 같이, 수평 비행 배향에서 수직 비행 배향으로 천이하기 위한 동체의 피치 조종은, 도 6에 설명된 적어도 3개의 차등 항공기 조종 구성 실시형태에 의해 그 수평 비행 배향에서 비행 동안 동체에 대해 유도된다. 실시형태 1의 비행 조종에서, 수직 비행의 피치는 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 로터(416, 422)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(428, 434) 사이의 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하고 대략적인 전류 및 상보적인 엘리베이터 작동을 제공하여 유도될 수 있다. 실시형태 2(라인 2)의 비행 조종에서, 항공기의 피치 조종은, 엘리베이터 작동의 사용없이, 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 로터(416, 422)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(428, 434) 사이의 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하는 것에 응답하여 이루어진다. 실시형태 3(라인 1)의 비행 조종에서, 동체의 피치 조종은 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 모터(418, 424)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(428, 434) 사이에 차등 모터 RPM 조종을 제공하여 유도될 수 있다.
동체의 피치 조종은 도 6에 설명된 적어도 3개의 차등 항공기 조종 구성 실시형태를 사용하는 항공기의 수평 배향에서 비행하는 동안 제공될 수 있다. 실시형태 1(라인 2)의 비행 조종에서, 피치는 비대칭 콜렉티브 로터 조종을 사용하지 않고 엘리베이터 조종을 제공하여 유도될 수 있다. 실시형태 2(라인 2)에서, 피치 조종은, 바람직하게는 엘리베이터 작동을 사용하지 않고, 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 로터(416, 422)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(428, 434) 사이의 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하여 유도될 수 있다. 실시형태 3(라인 2)에서, 동체의 피치 조종은, 바람직하게는 엘리베이터 작동 또는 비대칭 콜렉티브 로터 조종의 혜택없이, 일측 상의 꼬리 포트 및 꼬리 스타보드 모터(418, 424)와 타측 상의 전진 포트 및 전진 스타보드 로터(428, 434) 사이에 차등 모터 RPM 조종을 제공하여 유도될 수 있다.
롤링 모멘트는 도 6에 설명된 적어도 3개의 차등 항공기 조종 구성 실시형태에 의해 그 수평 비행 배향에서 비행하는 동안 동체에 대해 유도될 수 있다. 실시형태 1(라인 3)의 비행 조종에서, 롤링은 꼬리 포트 날개(402)와 꼬리 스타보드 날개(404)에 각각 회전가능하게 연결되는 포트 및 스타보드 에일러론(442, 446)의 작동을 제공하여 유도될 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 포트 및 스타보드 에일러론은 전진 포트 및 스타보드 날개(410, 412) 상에 또는 전진 및 주 날개(401, 408) 상에도 마련될 수 있다. 실시형태 2(라인 3)에서, 롤링 조종은 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434)의 비대칭 주기적 로터 조종을 제공하여 유도될 수 있다. 실시형태 3(라인 3)에서, 롤링 조종은 일측 상의 전진 및 꼬리 포트 로터(430, 418)와 타측 상의 전진 및 꼬리 스타보드 모터(436, 424)의 차등 모터 RPM 조종에 의해 마련될 수 있다.
요 모멘트는 도 6에 설명한 적어도 3개의 차등 항공기 조종 구성 실시형태에 의해 그 수평 비행 배향에서 비행하는 동안 동체에 대해 유도될 수 있다. 실시형태 1 및 2(라인 4)의 비행 조종에서, 요 모멘트는 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434) 사이의 비대칭 콜렉티브 조종에 응답하여 동체에 대해 유도될 수 있다. 실시형태 3(라인 4)에서, 요 모멘트는 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타 보드 로터(422, 434) 사이의 차등 모터 RPM에 따라 유도될 수 있다.
전진 및 꼬리 주 날개의 조정된 턴도 도 6에 설명된 적어도 3개의 차등 항공기 조종 구성 실시형태에 의해 그 수평 비행 배향으로 비행하는 동안 이루어질 수 있다. 실시형태 1(라인 5)의 비행 조종에서, 항공기(400)의 조정된 턴은, 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434) 사이의 비대칭 콜렉티브 로터 조종과 동시에, 포트 에일러론(424)과 스타보드 에일러론(446) 사이의 비대칭 에일러론 조종을 제공하여 이루어질 수 있다. 실시형태 2(라인5)의 항공기 구성에서, 항공기(400)의 조정된 턴은, 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422,434) 사이의 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하는 것과 거의 동시에, 일측 상의 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 타측 상의 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422,434) 사이의 비대칭 주기적 조종을 제공하여 이루어질 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 이동하는 배 갑판면 상에 착륙을 시도할 때 겪게될 수 있는 상이한 날씨 상태에서 사용하기 위한 도 5에 설명한 몇몇 이펙터 조종 모드의 영향을 도시한다. 더욱 구체적으로, 도 7a는 잔잔한 바람 상태에서 배 갑판(700) 위를 호버링하는 동안 수직 배향에 있는 항공기(400)를 도시한다. 꼬리 및 전진 포트 로터(416, 428)와 꼬리 및 전진 스타보드 로터(422, 434)는, 각 로터(416, 422, 428, 434)의 대칭 콜렉티브 조종 및/또는 모터 RPM 조종과 수직축에 대해 0°로 각 로터(416, 422, 428, 434)의 대칭 주기적 조종의 사용에 의한 것과 같이, 정적인 호버링 위치 및 수평 비행(level flight)(즉, 수평면에 대해 피치 및 롤링 각도가 0°)에서 항공기(400)를 유지한다. 도 7b에서, 바람은, 호버링/수직 배향하는 동안 동체의 느린 수평 천이 조종을 설명하는, 도 5의 라인 2의 실시형태 1 및 2에 설명된 바와 같은 능동 비행 조종을 필요로 하는, 항공기(400)의 포트 날개(402, 410)로부터 도시된다. 대안적인 실시형태에서, 바람이 전진 위치/배향에서 수평하게 불어오는 경우와 같이, 도 5의 라인 2의 실시형태 1 및 2는 전진 (x-축) 방향에서 추력을 제공하도록 대칭 주기를 조정하여 배 갑판 위의 정적인 측 위치(lateral postion)을 유지하도록 항공기 상에 영향을 주는 풍력에 대응하도록 사용된다. 도 7c에서, 바람이 없는 것으로 도시되었으나, 배 갑판은, 예를 들어 도 5의 라인 3 및 4에 설명된 실시형태로부터 선택되는 조종 입력의 조합을 사용하는, 착륙을 이루기 위해 항공기(400)의 동적 피치 및 롤링 이펙터 조종의 사용을 제안하는 레벨로부터 순간 피치 및 롤링 각도로 도시된다. 예를 들어, 능동 피치 및 롤링 각도 관리는, 내려오는 동안 바람직하지 않은 측 방향 천이를 감소하고, 배 갑판이 롤링하는 경우라도 배 갑판(700)과 접촉할 때 착륙 장치(450, 452, 454)의 적절한 배향을 허용하도록, 항공기(400)가 내려옴에 따라 동체(446)에 유도될 수 있다.
도 8a, 도 8b 및 도 8c는 파워를 로터를 구동하는 전동기에 제공하는 배터리를 충전하기 위해 터빈 및 내연기관("ICE")을 갖는 4개의 로터 고정익 항공기의 다른 실시형태를 도시한다. 항공기(800)는 동체(815) 내에 배치된 내연기관(805) 및 터빈(810)을 갖는다. 내연기관은, 예를 들어, 디젤 또는 제트 연료 스토리지를 제공하는 터빈 및 ICE(810, 805)에 이용가능한 하나 이상의 연료 탱크(820)를 갖는, 디젤 또는 제트 연료 엔진일 수 있다. ICE 및 터빈은 배터리(825)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 발전기를 구동한다. 항공기의 원격 통신 및 제어를 위해, 예를 들어 센서를 갖는, 페이로드(payload, 830) 및 에어비오닉스(avionics, 835)는 동체(815)에 배치된다. 각 로터(840)는, ICE(805)나 터빈(810)에서 발전된 전력, 배터리(825)로부터 직접 전력을 얻거나 배터리, ICE 또는 터빈(825, 805, 810) 중 일부 조합을 통해 전력을 얻는 각 전동기(845)와 함께, 각 스와시 판(850)으로 안내됨에 따라 각 전동기(845)로 구동된다. 예를 들어, 순항 또는 로이터링하는 동안, 각 전동기(845)는 ICE(805)로부터 전력을 얻을 수 있다. 수직 이륙하는 동안, 각 전동기(845)는 ICE(805) 및 터빈(810)으로부터 전력을 얻거나, ICE, 터빈 및 배터리(805, 810, 825)로부터 전체적으로 전력을 얻을 수 있다.
항공기(800)에는 중심에서 동체(815)와 X-날개 구성으로 4개의 날개(860)가 마련된다. 로터는 각 날개(860) 상에 하나의 로터가 동체(815)에 대해 대칭적으로 배열되고, 바람직하게는 각 날개(860)를 따라 동체(815)로부터 등간격으로 이격되어 있다. 일 실시형태에서, 각 로터(840)는 동체(815)의 향상된 고도 조종을 위해 각 날개 끝(wingtip, 865)에 배치된다. 2개의 블레이드(870)가 각 로터(840)에 마련되나, 각 로터는 3개 또는 4개의 블레이드된 로터(840)일 수 있다. 4개의 착륙 장치(875)는 항공기(800)의 수직 이착륙을 가능하게 하기 위해 엔진 덮개(engine nacelles) 또는 다른 지지부(880)로부터 연장한다. 착륙 장치(875)는 또한 2개 이상의 날개(860)로부터 동체(815)로 또는 동체(815), 날개(860) 또는 지지부(88)의 일부 조합으로부터 연장할 수 있다.
도 9는 갑판 발사를 통해 수직 이착륙하고 위성 통신을 사용하는 육지 주변에서 로이터링하는 온 스테이션으로 구성되는 복수의 로터의 주기적 및 콜렉티브 조종을 갖는 고정익 항공기를 사용하기 위한 시스템의 일 실시형태를 도시한다. 항공기(900)는 내연기관 발전기, 터빈 발전기 및 보충 전력을 위해 기 저장된 배터리 파워의 조합을 사용하는 전동기에 제공된 이륙 전력으로, 모터 RPM 조종과 콜렉티브 로터 조종 중 하나 이상으로 제어된 추력을 사용하는 배 갑판(905)으로부터 수직 비행 배향으로 수직하게 이륙한다. 항공기(900)는 i) 차등 모터 RPM 조종 또는 ii) 비대칭 콜렉티브 조종을 포함하는 비행 조종 구성 실시형태를 사용하는 수평 비행 배향(910)을 달성하기 위해 앞으로 피칭(pitch)한다(도 5의 라인 1 참조).
수평 비행 배향이 이루어짐에 따라, 항공기는, 로이터 스테이션(910)으로 비행을 위해 항공기의 날개에 의해 제공되는 주요 리프트와 함께, 바람직하게는 로터를 구동하기 위해 내연기관 발전기로부터만 전력을 사용하는(도 8a, 도 8b, 도 8c 참조), 연료 효율이 좋은 수평 배향 순항 모드(915)(수직 배향 순항과 대조적)로 들어간다. 대안적인 실시형태에서, 순항 파워를 위해 사용되는 터빈 발전기와 배터리 중 어느 하나 이상은 불충분하거나 이용불가능하거나 추가적인 전력이 필요한 내연기관 발전기여야 한다. 항공기 조종 실시형태에서, 동체에 대한 피치 조종은 i) 엘리베이터 작동, ii) 비대칭 콜렉티브 조종 또는 iii) 도 6의 라인 2에 설명된 바와 같은 차등 모터 RPM 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 동체에 대한 롤링 조종은 a) 에일러론, b) 비대칭 주기적 로터 조종 또는 c) 도 6의 라인 3에 설명된 바와 같은 차등 모터 RPM 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 동체에 대한 요 조종은 도 4의 라인 4에 설명된 바와 같은 차등 모터 RPM 조종 또는 비대칭 콜렉티브 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 조정된 턴은 x) 에일러론과 비대칭 콜렉티브 로터 조종, y) 비대칭 주기적 로터 조종과 비대칭 콜렉티브 로터 조종 또는 z) 차등 모터 RPM 조종을 사용하기 위해 수평 배향 순항하는 동안 유용하다.
배(920)와 같은, 명령 및 제어 스테이션과의 통신은 위성(925)을 통해 가능하다.
온-스테이션 로이터(910)의 종료시, 항공기는, 예를 들어 배 갑판(905)과 같은, 착륙장으로 되돌아온다(930). 착륙장에 이를 때, 항공기는, 이펙터 실시형태가 도 5의 라인 1에 설명된 바와 같이, 비행 배향을 변경하기 위해, 예를 들어 차등 모터 RPM 조종 또는 비대칭 콜렉티브 조종을 사용하는 수평 비행 배향(935)으로 피칭할 수 있다. 항공기의 느린 수평 천이는 도 5의 라인 2에 설명한 바와 같이 비대칭 콜렉티브 로터 조종 또는 대칭 주기적(비-제로) 로터 조종을 사용하는 최종 착륙 위치 조종을 위해 사용될 수 있다. 착륙장이 편평하지 않거나 배 갑판가 들썩거리는 경우, 항공기가 도 5의 라인 3 및 4에 설명된 이펙터 조종 실시형태를 사용하여 내려옴에 따라, 항공기는 배 갑판(905)의 피칭 및 롤링 각도를 매칭한다.
대안적인 실시형태에서, 항공기(900)는 도 3a 및 도 3b에 구성된 바와 같은 이펙터를 갖는 도 1, 도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같은 2개의 로터 항공기이다. 도 9에서와 같이, 고정익 항공기는 모터 RPM 조종과 콜렉티브 로터 조종 중 하나 이상에 의해 제어된 추력을 사용하는 배 갑판(905)으로부터 수직 비행 배향으로 수직하게 이륙한다. 항공기는 i) 대칭 주기적 조종 또는 ii) 대칭 엘레본 작동을 갖는 대칭 주기적 조종(도 3b의 라인 1 참조)을 포함하는 비행 조종 구성 실시형태를 사용하는 수평 비행 배향(910)을 이루기 위해 앞으로 피칭한다. 수평 비행 배향이 이루어짐에 따라, 항공기는 로이터 스테이션(910)으로 비행하기 위해 그 날개(115, 120)로부터 주로 생성되는 수직 리프트와 함께(도 1 참조), 연료 효율적인 수평 배향 순항 모드(915)(수직 배향 순항과 대조적)로 들어간다. 항공기 조종 실시형태에서, 동체에 대한 피칭 조종은 i) 대칭 주기적 조종 또는 ii) 대칭 로터 조종 및 대칭 엘레본 작동을 사용하여 이룰 수 있다. 동체에 대한 롤링 조종은 a) 비대칭 주기적 로터 조종 또는 b) 비대칭 주기적 조종을 사용하여 이룰 수 있다. 동체에 대한 요 조종은 x) 비대칭 주기적 로터 조종 또는 y) 비대칭 주기적 조터 조종 및 비대칭 엘레본 작동을 사용하여 이룰 수 있다. 조정된 턴은 I) 비대칭 콜렉티브 로터 조종을 갖는 비대칭 주기적 로터 조종, II) 비대칭 콜렉티브 로터 조종을 갖는 비대칭 엘레본 작동, III) 비대칭 콜렉티브 및 비대칭 엘레본 작동을 갖는 비대칭 주기적 로터 조종 또는 IV) 차등 RPM 조종 및 비대칭 엘레본 작동을 갖는 비대칭 주기적 로터 조종을 사용하여 이루어질 수 있다.
2개의 로터 항공기에 의해 온-스테이션 로이터(910)의 종료시, 예를 들어 배 갑판(905)와 같은 착륙장으로 되돌아갈 수 있다(930). 착륙장에 이를 때, 항공기는, 예를 들어 대칭적 엘레본 작동을 갖는 대칭 주기적 로터 조종 또는 대칭 주기적 로터 조종을 사용하는 수평 비행 배향으로 피칭될 수 있다.
도 10은 4개의 전동기를 갖는 4개의 로터 고정익 항공기에 사용하기 위한 에너지를 저장하고 발전소를 갖는 하이브리드 파워 시스템의 일 실시형태를 도시하는 블록 다이어그램이다. 항공기(1000)는 호버링 배터리(1015), 내연기관 발전기(1020) 및 터빈 발전기(1025)로 구성되는 하이브리드 파워 시스템(1010)과 전기적으로 통신하는 4개의 전동기(1005)를 갖는 것으로 도시된다. 디젤 및 제트 연료 탱크(1035, 1040)는 내연기관 발전기 및 터빈 발전기(1020, 1025)와 각각 액체 통신한다.
이미지 또는 열 센서, 트랜시버 또는 대기 센서와 같은, 페이로드(1045)는 하이브리드 파워 시스템(1005)과 전기적으로 통신한다.
본 발명의 다양한 실시형태가 설명되었으나, 다양한 실시형태와 변형이 본 발명의 범위 내에서 가능함은 당업자에게 자명하다.

Claims (32)

  1. 고정익 항공기용 비행 조종 장치로,
    제1포트 날개 및 제1스타보드 날개;
    상기 제1포트 날개에 연결되는 제1포트 전동기;
    제1포트 로터와 상기 제1포트 전동기 사이에 연결되며, 상기 제1포트 로터에 단일축 주기적 피치 조종을 제공하는 제1포트 스와시 판;
    상기 제1스타보드 날개에 연결되는 제1스타보드 전동기; 및
    제1스타보드 로터와 상기 제1스타보드 전동기 사이에 연결되며, 상기 제1스타보드 로터에 단일축 주기적 피치 조종을 제공하는 제1스타보드 스와시 판을 포함하고,
    상기 제1포트 날개와 상기 제1스타보드 날개 사이에 동체가 연결되는 비행 조종 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1스타보드와 제1포트 로터의 피치, 요 및 롤링 모멘트는 날개 상의 조종면의 혜택 없이 달성되는 비행 조종 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    제2포트 날개 및 제2스타보드 날개;
    제2포트 날개에 연결되는 제2포트 전동기와 제2포트 로터와 사이에 연결되는 제2포트 스와시 판;
    제2스타보드 날개에 연결되는 제2스타보드 전동기와 제2스타보드 로터 사이에 연결되는 제2스타보드 스와시 판; 및
    상기 동체에 연결되는 수평 안정판을 더 포함하는 비행 조종 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1포트 날개와 상기 제1스타보드 날개는 상기 동체의 제1단부에 연결되고, 상기 제2포트 날개와 상기 제2스타보드 날개는 상기 동체의 제2단부에 연결되고, 상기 제1단부는 상기 제2단부로부터 멀리 위치하는 비행 조종 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1포트 날개의 꼬리 부분에 부착되는 제1착륙 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1스타보드 날개의 꼬리 부분에 부착되는 제2착륙 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1포트 날개의 트레일링 에지에 회전가능하게 배치되는 포트 에일러론; 및
    상기 제1스타보드 날개의 트레일링 에지에 회전가능하게 배치되는 스타보드 에일러론을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 장치.
  8. 고정익 항공기의 비행 조종 방법으로,
    제1포트 스와시 판의 작동에 따라 네거티브 회전 모멘트를 제1포트 로터에 발생시키며, 상기 제1포트 스와시 판은 상기 제1포트 로터에 단일 축 주기적 피치 조종을 제공하는 단계; 및
    제1스타보드 스와시 판의 작동에 따라 포지티브 회전 모멘트를 제1 스타보드 로터에 발생시키며, 상기 제1포트 스와시 판은 상기 제1스타보드 로터에 단일 축 주기적 피치 조종을 제공하는 단계에 응답하여:
    제1포트 날개와 제1스타보드 날개 사이에 연결된 동체의 왼쪽 롤링을 유도하는 단계를 포함하고,
    상기 동체의 왼쪽 롤링은 상기 제1포트 날개 및 상기 제1스타보드 날개 상의 조종면의 혜택 없이 달성되는 비행 조종 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1포트 로터와 상기 제1스타보드 로터 사이의 비대칭 콜렉티브 조종을 생성하는 단계에 응답하여:
    상기 동체에 대해 요 모멘트를 유도하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 비대칭 콜렉티브 조종을 생성하는 단계, 상기 제1포트 로터에 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계 및 상기 제1스타보드 로터에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 단계는, 포트 날개 및 스타보드 날개의 조정된 턴을 함께(collectively) 완수하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    제1포트 스와시 판의 작동에 따라 제1포트 로터에 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계; 및
    제1스타보드 스와시 판의 작동에 따라 제1스타보드 로터에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 단계에 응답하여:
    상기 동체의 오른쪽 롤링을 유도하는 단계를 더 포함하고,
    상기 동체의 오른쪽 롤링은 상기 제1포트 날개 및 상기 제1스타보드 날개 상의 조종면의 혜택 없이 달성되는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 동체에 연결되는 제2포트 날개에 회전가능하게 연결되는, 적어도 제2포트 로터와 상기 제1포트 로터 사이에 비대칭 콜렉티브 조종을 제공하는 단계에 응답하여:
    상기 동체의 피칭 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 동체에 연결되는 제2포트 날개에 회전가능하게 연결되는, 적어도 제2포트 로터와 상기 제1포트 로터 사이에 차등 모터 RPM 조종을 제공하는 단계에 응답하여:
    상기 동체의 피칭 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    제2스타보드 날개에 회전가능하게 연결되는 제2스타보드 로터와 상기 제1스타보드 로터 사이에 차등 모터 RPM 조종을 제공하는 단계에 응답하여:
    상기 동체의 피칭 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    피칭 모멘트를 추가 피칭 모멘트로 보충하기 위해 피칭 조종을 제공하는 것을 보완하도록 엘리베이터 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    엘리베이터의 작동에 응답하여 동체의 피칭 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  17. 제8항에 있어서,
    제2포트 스와시 판의 작동에 따라 제2포트 날개에 회전가능하게 연결되는 제2포트 로터에 네거티브 회전 모멘트를 생성하는 단계; 및
    제2스타보드 스와시 판의 작동에 따라 제2스타보드 날개에 회전가능하게 연결되는 제2스타보드 로터에 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계에 등답하여:
    상기 동체의 오른쪽 롤링을 유도하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2포트 로터 및 상기 제2스타보드 로터에 생성된 힘의 포지티브 모멘트 및 네거티브 모멘트는 상기 제2포트 날개 및 상기 제2스타보드 날개의 오른쪽 롤링을 날개 상의 조종면의 혜택 없이 유도하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2포트 날개와 상기 제2스타보드 날개에 각각 회전가능하게 연결되는 포트 에일러론 및 스타보드 에일러론의 작동에 따라 상기 동체의 오른쪽 롤링을 보충하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  19. 제8항에 있어서,
    제1스타보드 스와시 판의 작동에 따라 상기 제1스타보드 로터에 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계; 및
    상기 제1스타보드 스와시 판의 작동에 따라 상기 제1포트 로터에 포지티브 회전 모멘트를 생성하는 단계에 응답하여:
    상기 동체의 피치업 조종을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행 조종 방법.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 동체의 왼쪽 롤링은 상기 제1포트 날개 및 상기 제1스타보드 날개 상의 조종면의 혜택 없이 달성되는 비행 조종 방법.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
KR1020157034109A 2013-05-03 2014-05-05 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체 Active KR102150743B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361819487P 2013-05-03 2013-05-03
US61/819,487 2013-05-03
PCT/US2014/036863 WO2015012935A2 (en) 2013-05-03 2014-05-05 Vertical takeoff and landing (vtol) air vehicle

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207024467A Division KR20200105530A (ko) 2013-05-03 2014-05-05 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160005074A KR20160005074A (ko) 2016-01-13
KR102150743B1 true KR102150743B1 (ko) 2020-09-02

Family

ID=52276366

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207024467A Ceased KR20200105530A (ko) 2013-05-03 2014-05-05 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체
KR1020157034109A Active KR102150743B1 (ko) 2013-05-03 2014-05-05 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207024467A Ceased KR20200105530A (ko) 2013-05-03 2014-05-05 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체

Country Status (10)

Country Link
US (5) US20150014475A1 (ko)
EP (2) EP3653499B1 (ko)
JP (5) JP2016517821A (ko)
KR (2) KR20200105530A (ko)
CN (2) CN108438208A (ko)
AU (3) AU2014293617A1 (ko)
CA (1) CA2947672C (ko)
DK (1) DK2991897T3 (ko)
SG (2) SG11201508858PA (ko)
WO (1) WO2015012935A2 (ko)

Families Citing this family (163)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9384668B2 (en) 2012-05-09 2016-07-05 Singularity University Transportation using network of unmanned aerial vehicles
AU2014293617A1 (en) * 2013-05-03 2015-12-03 Aerovironment, Inc. Vertical takeoff and landing (VTOL) air vehicle
EP2994386B1 (en) * 2013-05-06 2020-02-19 Sikorsky Aircraft Corporation Supplemental power for reduction of prime mover
US9971354B2 (en) * 2014-06-10 2018-05-15 Sikorsky Aircraft Corporation Tail-sitter flight management system
US10336470B2 (en) 2015-02-11 2019-07-02 Aerovironment, Inc. Pod launch and landing system for vertical take-off and landing (VTOL)unmanned aerial vehicles (UAVs)
US11021266B2 (en) 2015-02-11 2021-06-01 Aerovironment, Inc. Pod operating system for a vertical take-off and landing (VTOL) unmanned aerial vehicle (UAV)
WO2016130721A2 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Aerovironment, Inc. Survey migration system for vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicles (uavs)
WO2016130797A1 (en) * 2015-02-11 2016-08-18 Aerovironment, Inc. Pod cover system for a vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicle (uav)
US9880563B2 (en) 2015-02-11 2018-01-30 Aerovironment, Inc. Geographic survey system for vertical take-off and landing (VTOL) unmanned aerial vehicles (UAVs)
US9501061B2 (en) 2015-02-24 2016-11-22 Qualcomm Incorporated Near-flight testing maneuvers for autonomous aircraft
CN104670666B (zh) * 2015-02-27 2016-10-05 中国民航大学 一种飞机着陆姿态警告系统及警告控制方法
US9469394B2 (en) * 2015-03-10 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Adjustable weight distribution for drone
US9376208B1 (en) * 2015-03-18 2016-06-28 Amazon Technologies, Inc. On-board redundant power system for unmanned aerial vehicles
US20180312241A1 (en) * 2015-04-24 2018-11-01 Sikorsky Aircraft Corporation Landing gear fairing with aerodynamic surfaces for tail sitter aircraft
FR3036377A1 (fr) * 2015-05-18 2016-11-25 Michel Prevost Dispositif aeronef a voilure fixe a decollage et atterrissage verticaux capable d'assurer une transition en vol horizontal et de se diriger dans l'espace sans l'aide de gouvernes
CN104816824B (zh) * 2015-05-19 2016-11-02 江苏数字鹰科技发展有限公司 基于双飞控系统的固定结构式垂直起降飞机及其控制方法
US10343774B2 (en) * 2015-07-14 2019-07-09 Jeremy Duque Quad rotor aircraft with fixed wing and variable tail surfaces
US20170021924A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Sikorsky Aircraft Corporation Control system and strategy for tail sitter
JP6203991B2 (ja) * 2015-08-14 2017-09-27 株式会社プロドローン 発電装置およびこれを備える無人航空機
EP3344534B1 (en) * 2015-08-31 2022-01-19 University of Maryland, College Park Universal vehicle with improved stability for safe operation in air, water and terrain environments
IL257811B (en) 2015-09-02 2022-08-01 Jetoptera Inc Fluidic propulsive system
US11001378B2 (en) 2016-08-08 2021-05-11 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US10464668B2 (en) 2015-09-02 2019-11-05 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
KR101812679B1 (ko) 2015-09-03 2017-12-27 윤돈석 드론의 균형 제어방법
JP6206736B2 (ja) * 2015-10-28 2017-10-04 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 飛翔体を用いた観測システムおよび観測方法
US20170297699A1 (en) * 2015-10-30 2017-10-19 Sikorsky Aircraft Corporation Quad rotor tail-sitter aircraft with rotor blown wing (rbw) configuration
JP2019503295A (ja) * 2015-11-10 2019-02-07 マターネット， インコーポレイテッドＭａｔｔｅｒｎｅｔ， Ｉｎｃ． 無人航空機を使用した輸送のための方法及びシステム
CA3006075C (en) * 2015-12-07 2021-05-04 Aai Corporation Uav with wing-plate assemblies providing efficient vertical takeoff and landing capability
US10926874B2 (en) * 2016-01-15 2021-02-23 Aurora Flight Sciences Corporation Hybrid propulsion vertical take-off and landing aircraft
US10150567B2 (en) * 2016-01-27 2018-12-11 Sikorsky Aircraft Corporation Rotor systems for rotorcraft
US10124880B1 (en) * 2016-02-03 2018-11-13 Lockheed Martin Corporation Rotatable control surface assembly for an unmanned aerial vehicle
ITUA20161595A1 (it) * 2016-03-15 2017-09-15 Navis S R L Velivolo a decollo verticale con ali girevoli e motori elettrici
US20170341733A1 (en) * 2016-05-27 2017-11-30 Sikorsky Aircraft Corporation Rotor head for prop-rotor
DK3464064T3 (da) 2016-06-03 2022-12-19 Aerovironment Inc Vingeluftfartøj med lodret start og landing (VTOL) med komplementære, vinklede rotorer
CN106184738B (zh) * 2016-06-17 2018-11-06 北京航空航天大学 一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机
US11124289B2 (en) 2016-07-01 2021-09-21 Textron Innovations Inc. Prioritizing use of flight attitude controls of aircraft
US11084579B2 (en) 2016-07-01 2021-08-10 Textron Innovations Inc. Convertible biplane aircraft for capturing drones
US10315761B2 (en) 2016-07-01 2019-06-11 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft propulsion assembly
US10625853B2 (en) 2016-07-01 2020-04-21 Textron Innovations Inc. Automated configuration of mission specific aircraft
US10501193B2 (en) 2016-07-01 2019-12-10 Textron Innovations Inc. Aircraft having a versatile propulsion system
US10618647B2 (en) 2016-07-01 2020-04-14 Textron Innovations Inc. Mission configurable aircraft having VTOL and biplane orientations
US11608173B2 (en) 2016-07-01 2023-03-21 Textron Innovations Inc. Aerial delivery systems using unmanned aircraft
US10870487B2 (en) 2016-07-01 2020-12-22 Bell Textron Inc. Logistics support aircraft having a minimal drag configuration
RU2638884C1 (ru) * 2016-07-01 2017-12-18 Общество с ограниченной ответственностью "Современные конструкторские решения" Гибридная силовая установка для многороторных летающих платформ
US10220944B2 (en) 2016-07-01 2019-03-05 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having manned and unmanned flight modes
US10737778B2 (en) 2016-07-01 2020-08-11 Textron Innovations Inc. Two-axis gimbal mounted propulsion systems for aircraft
US11027837B2 (en) 2016-07-01 2021-06-08 Textron Innovations Inc. Aircraft having thrust to weight dependent transitions
US10737765B2 (en) 2016-07-01 2020-08-11 Textron Innovations Inc. Aircraft having single-axis gimbal mounted propulsion systems
US11104446B2 (en) 2016-07-01 2021-08-31 Textron Innovations Inc. Line replaceable propulsion assemblies for aircraft
US10604249B2 (en) 2016-07-01 2020-03-31 Textron Innovations Inc. Man portable aircraft system for rapid in-situ assembly
US10214285B2 (en) * 2016-07-01 2019-02-26 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having autonomous and remote flight control capabilities
US10633088B2 (en) 2016-07-01 2020-04-28 Textron Innovations Inc. Aerial imaging aircraft having attitude stability during translation
US10981661B2 (en) 2016-07-01 2021-04-20 Textron Innovations Inc. Aircraft having multiple independent yaw authority mechanisms
US10597164B2 (en) 2016-07-01 2020-03-24 Textron Innovations Inc. Aircraft having redundant directional control
US11142311B2 (en) 2016-07-01 2021-10-12 Textron Innovations Inc. VTOL aircraft for external load operations
US10011351B2 (en) * 2016-07-01 2018-07-03 Bell Helicopter Textron Inc. Passenger pod assembly transportation system
US10633087B2 (en) 2016-07-01 2020-04-28 Textron Innovations Inc. Aircraft having hover stability in inclined flight attitudes
CN106240814A (zh) * 2016-08-10 2016-12-21 西北工业大学 一种动力操纵的尾坐式混合布局垂直起降飞行器
WO2019213315A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Modern Technology Solutions, Inc. Rapid aerial extraction systems
US10562620B2 (en) 2016-09-28 2020-02-18 Wisk Aero Llc Tilt-wing aircraft
US10562623B1 (en) * 2016-10-21 2020-02-18 Birdseyeview Aerobotics, Llc Remotely controlled VTOL aircraft
US11247522B2 (en) * 2016-10-27 2022-02-15 Robotic Research Opco, Llc Vehicle capable of multiple varieties of locomotion
CN106494614B (zh) * 2016-10-28 2018-08-28 清华大学 具有水平起降和垂直起降功能的飞行器
US10737801B2 (en) * 2016-10-31 2020-08-11 Rolls-Royce Corporation Fan module with rotatable vane ring power system
USD817813S1 (en) * 2017-03-08 2018-05-15 Beijing Jingdong Shangke Information Technology Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle
KR101914622B1 (ko) * 2017-03-24 2019-01-30 (주)화인코왁 천이 비행용 다목적 무인 비행체
JP7037826B2 (ja) * 2017-04-18 2022-03-17 インダストリーネットワーク株式会社 プロペラ式飛行体
EP3621875B1 (en) * 2017-05-09 2024-01-17 St Engineering Aerospace Ltd. Aerial vehicle
CN110785350B (zh) * 2017-05-10 2023-06-27 安柏瑞德航空大学股份有限公司 用于为混合动力和电动飞行器降低噪声的系统和方法
KR101953892B1 (ko) * 2017-05-23 2019-03-04 한국항공우주연구원 수직이착륙 분산 추진형 항공기 및 이의 제어 방법
US10153636B1 (en) * 2017-05-26 2018-12-11 Kitty Hawk Corporation Electric vehicle hybrid battery system
US10351232B2 (en) 2017-05-26 2019-07-16 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor assembly having collective pitch control
US10618646B2 (en) 2017-05-26 2020-04-14 Textron Innovations Inc. Rotor assembly having a ball joint for thrust vectoring capabilities
US10329014B2 (en) 2017-05-26 2019-06-25 Bell Helicopter Textron Inc. Aircraft having M-wings
US10661892B2 (en) * 2017-05-26 2020-05-26 Textron Innovations Inc. Aircraft having omnidirectional ground maneuver capabilities
US10513334B2 (en) 2017-06-12 2019-12-24 Textron Innovations Inc. X-tiltwing aircraft
US11086337B2 (en) 2017-06-20 2021-08-10 Planck Aerosystems Inc. Systems and methods for charging unmanned aerial vehicles on a moving platform
EP3645854A4 (en) 2017-06-27 2021-03-24 Jetoptera, Inc. VERTICAL TAKE-OFF AND LANDING SYSTEM CONFIGURATION FOR AIR VEHICLES
CN107380425A (zh) * 2017-07-07 2017-11-24 孙千然 一种直升平飞的安全节能飞机
IL272101B2 (en) * 2017-07-18 2023-03-01 St Eng Aerospace Ltd Asymmetric aircraft
GB2554977B (en) * 2017-07-21 2018-09-26 Av8Or Ip Ltd Hybrid multi-rotor unmanned aerial vehicle with adjustable wings
US11111029B2 (en) * 2017-07-28 2021-09-07 The Boeing Company System and method for operating a boundary layer ingestion fan
FR3071053B1 (fr) * 2017-09-13 2019-09-13 Aeromapper Procede de cartographie mis en oeuvre par un drone
AU2018360818B2 (en) * 2017-11-03 2024-01-04 Textron Systems Corporation VTOL aircraft having fixed-wing and rotorcraft configurations
WO2019090191A1 (en) 2017-11-03 2019-05-09 Uber Technologies, Inc. Vtol m-wing configuration
CN108284950A (zh) * 2017-11-30 2018-07-17 湖北航天飞行器研究所 四涵道螺旋桨动力方式的可垂直起降固定翼无人飞行器
CN108001679A (zh) * 2017-11-30 2018-05-08 湖北航天飞行器研究所 三涵道螺旋桨动力方式的可垂直起降固定翼无人飞行器
EP3492372B1 (en) * 2017-12-04 2023-05-03 Textron Innovations Inc. Aircraft having single-axis gimbal mounted propulsion systems
CN109328161A (zh) * 2017-12-07 2019-02-12 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器
CN111587208A (zh) 2018-01-03 2020-08-25 株式会社爱隆未来 飞行体以及飞行体的飞行方法
US11267555B2 (en) * 2018-01-08 2022-03-08 GEOSAT Aerospace & Technology Methods and unmanned aerial vehicles for longer duration flights
CN108313263A (zh) * 2018-01-26 2018-07-24 易瓦特科技股份公司 用于固定翼无人机的机身动力系统
US12043377B2 (en) * 2018-01-30 2024-07-23 Joseph Raymond RENTERIA Rotatable thruster aircraft
JP7671040B2 (ja) * 2018-03-31 2025-05-01 義郎 中松 翼回転垂直離着陸長距離航空機
JP6731604B2 (ja) * 2018-03-31 2020-07-29 中松　義郎 高速ドローン等航空機
US20190300153A1 (en) * 2018-04-02 2019-10-03 Northrop Grumman Systems Corporation Propeller cyclic control for flying wing lift augmentation
US11148805B2 (en) * 2018-04-10 2021-10-19 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Army Enclosure for an unmanned aerial system
US11453513B2 (en) * 2018-04-26 2022-09-27 Skydio, Inc. Autonomous aerial vehicle hardware configuration
AU2019257746B2 (en) * 2018-04-27 2023-11-02 Textron Systems Corporation Variable pitch rotor assembly for electrically driven vectored thrust aircraft applications
WO2019226917A1 (en) 2018-05-23 2019-11-28 Planck Aerosystems Inc. System and method for drone tethering
FR3082327B1 (fr) * 2018-06-12 2021-09-03 Ecole Nat De Laviation Civile Systeme et procede de controle de vol d'un drone convertible a voilure fixe permettant une transition continue stabilisee entre un vol stationnaire vertical et un vol de croisiere a l'horizontal
CN108583869B (zh) * 2018-06-15 2024-03-29 西安航空学院 一种x形后掠翼无人机
US12275526B2 (en) * 2018-06-15 2025-04-15 Zeva Inc. Electric vertical take-off and landing blended wing-body aircraft
US10759545B2 (en) 2018-06-19 2020-09-01 Raytheon Technologies Corporation Hybrid electric aircraft system with distributed propulsion
US10906657B2 (en) * 2018-06-19 2021-02-02 Raytheon Technologies Corporation Aircraft system with distributed propulsion
US20190389573A1 (en) * 2018-06-26 2019-12-26 Honeywell International Inc. Vertical take-off and landing unmanned aerial vehicle
EP3587259B1 (en) * 2018-06-28 2022-08-10 Leonardo S.p.A. Tail sitter and related control method
IT201800008222A1 (it) * 2018-08-29 2020-02-29 Carlo Parravicini Mezzo di trasporto volante
CN109353505A (zh) * 2018-09-21 2019-02-19 清华大学 一种气动力/推力矢量复合控制的尾座式无人机
JP6609760B1 (ja) * 2018-09-22 2019-11-27 株式会社エアロネクスト 飛行体
EP3636545B1 (en) * 2018-10-08 2022-02-23 Textron Innovations Inc. Autonomous package delivery aircraft
US11086312B2 (en) * 2018-11-26 2021-08-10 Walter T. Charlton Practical group protection system
US20220063800A1 (en) * 2019-01-01 2022-03-03 Aeronext Inc. Manned Aircraft
JP6574075B1 (ja) * 2019-01-08 2019-09-11 テトラ・アビエーション株式会社 飛行体
WO2020209915A2 (en) 2019-01-15 2020-10-15 Planck Aerosystems Inc. Systems and methods for delivery using unmanned aerial vehicles
DE102019001240B4 (de) * 2019-02-20 2021-02-04 Gabor Siegfried Andrä Elektrisch angetriebenes, senkrecht startendes und landendes Luftfahrzeug zur Personen- und Lastenbeförderung mit modularem, ausfallsicheren Antriebskonzept und maximaler Auftriebsfläche
WO2020183594A1 (ja) * 2019-03-11 2020-09-17 インダストリーネットワーク株式会社 テールシッタ式飛行体
US11111010B2 (en) * 2019-04-15 2021-09-07 Textron Innovations Inc. Multimodal unmanned aerial systems having tiltable wings
US11340618B2 (en) 2019-08-08 2022-05-24 Robotic Research Opco, Llc Drone based inspection system at railroad crossings
BR112022002861A2 (pt) * 2019-08-16 2022-05-17 Textron Systems Corp Aeronave
US11247089B2 (en) 2019-08-22 2022-02-15 Robotic Research Opco, Llc Chemical and biological warfare agent decontamination drone
CN110466753A (zh) * 2019-09-09 2019-11-19 西安交通大学 一种可快速拆解折叠与装箱的垂直起降固定翼无人机
US12280900B2 (en) * 2019-09-17 2025-04-22 Sony Group Corporation Flying body, control method, and program
JP2020108997A (ja) * 2019-09-26 2020-07-16 株式会社エアロネクスト 有人飛行体
CN114340998B (zh) * 2019-10-09 2024-12-27 小鹰公司 用于不同飞行模式的混合功率系统
US11235856B2 (en) * 2019-10-23 2022-02-01 Textron Innovations Inc. Aircraft with displaceable control surface
US11312491B2 (en) 2019-10-23 2022-04-26 Textron Innovations Inc. Convertible biplane aircraft for autonomous cargo delivery
JP2021075191A (ja) * 2019-11-12 2021-05-20 株式会社クエストコーポレーション 垂直離着陸航空機
CN111123967B (zh) * 2020-01-02 2021-05-11 南京航空航天大学 一种基于自适应动态逆的固定翼无人机着舰控制方法
US11820526B2 (en) 2020-02-26 2023-11-21 Honda Motor Co., Ltd. Power supply apparatus for a flying body including a combustion gas and intake air heat exchanger
JP2021133888A (ja) * 2020-02-28 2021-09-13 本田技研工業株式会社 飛行体
JP7699766B2 (ja) * 2020-02-27 2025-06-30 義郎 中松 高速ドローン等飛行体
JP7104427B2 (ja) * 2020-02-27 2022-07-21 義郎 中松 翼付ドローン
US20210323691A1 (en) * 2020-04-17 2021-10-21 Sonin Hybrid, LLC Powertrain for Aerial Vehicle
JP6736198B1 (ja) * 2020-06-18 2020-08-05 株式会社エアロネクスト 飛行体
KR102375492B1 (ko) * 2020-07-21 2022-03-18 주식회사 티에스티이 모듈형 테일시터 수직이착륙 드론
USD1045668S1 (en) 2020-08-24 2024-10-08 Sonin Hybrid, LLC Drone
US11530035B2 (en) 2020-08-27 2022-12-20 Textron Innovations Inc. VTOL aircraft having multiple wing planforms
US11319064B1 (en) 2020-11-04 2022-05-03 Textron Innovations Inc. Autonomous payload deployment aircraft
US11679875B2 (en) * 2020-12-03 2023-06-20 Saudi Arabian Oil Company Mechanism for docking a magnetic crawler into a UAV
US11630467B2 (en) 2020-12-23 2023-04-18 Textron Innovations Inc. VTOL aircraft having multifocal landing sensors
US11919631B2 (en) 2021-02-08 2024-03-05 Archer Aviation, Inc. Vertical take-off and landing aircraft with aft rotor tilting
FR3120227A1 (fr) * 2021-03-01 2022-09-02 Cedric Lefort Hovers
JP2024538164A (ja) * 2021-10-15 2024-10-18 リアル－タイム ロボティクス インコーポレイティド マルチコプター
US12084200B2 (en) 2021-11-03 2024-09-10 Textron Innovations Inc. Ground state determination systems for aircraft
US11932387B2 (en) 2021-12-02 2024-03-19 Textron Innovations Inc. Adaptive transition systems for VTOL aircraft
US11643207B1 (en) 2021-12-07 2023-05-09 Textron Innovations Inc. Aircraft for transporting and deploying UAVs
US11673662B1 (en) 2022-01-05 2023-06-13 Textron Innovations Inc. Telescoping tail assemblies for use on aircraft
US12103673B2 (en) 2022-01-10 2024-10-01 Textron Innovations Inc. Payload saddle assemblies for use on aircraft
US12024285B1 (en) 2022-03-10 2024-07-02 Skypad Tech, Inc. Modular mobility system including thrusters movably connected to a support structure
CN114919745B (zh) * 2022-04-11 2024-09-20 南京航空航天大学 一种变体机尾坐立式垂直起降无人机及其飞行控制方法
US20230348105A1 (en) 2022-04-27 2023-11-02 Skydio, Inc. Base Stations For Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)
US11634232B1 (en) 2022-04-30 2023-04-25 Beta Air, Llc Hybrid propulsion systems for an electric aircraft
US12195192B2 (en) 2022-04-30 2025-01-14 Beta Air Llc Hybrid propulsion systems for an electric aircraft
US11655024B1 (en) 2022-05-25 2023-05-23 Kitty Hawk Corporation Battery systems with power optimized energy source and energy storage optimized source
EP4568895A1 (en) * 2022-08-09 2025-06-18 Pete Bitar Compact and lightweight drone delivery device called an arcspear electric jet drone system having an electric ducted air propulsion system and being relatively difficult to track in flight
US11780576B1 (en) 2022-09-01 2023-10-10 Textron Innovations Inc. Long-endurance aircraft having tiltable propulsion
US12091173B2 (en) * 2022-09-30 2024-09-17 Wing Aviation Llc UAV with distributed propulsion and blown control surfaces
CN115636084B (zh) * 2022-10-31 2024-07-19 云南骏鹰航空科技有限公司 一种倾转翼垂直起降飞行器及其控制方法
US20240308656A1 (en) * 2023-03-14 2024-09-19 Orbital Composites, Inc. Navigable aeronautical and nautical craft
US12312066B2 (en) 2023-03-31 2025-05-27 Beta Air Llc Propulsor assembly of an electric aircraft
US20240375799A1 (en) * 2023-05-11 2024-11-14 United States Of America As Represented By The Administration Of Nasa Vtol aircraft capable of flying forward and backward
US20240417058A1 (en) * 2023-06-14 2024-12-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Systems and methods for fuselage stabilization in a free-wing aircraft

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100252690A1 (en) * 2007-11-21 2010-10-07 Qinetiq Limited Aircraft
US20120043413A1 (en) * 2005-10-18 2012-02-23 Smith Frick A Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft
US20120248259A1 (en) * 2011-03-24 2012-10-04 Mark Allan Page Long endurance vertical takeoff and landing aircraft

Family Cites Families (125)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2151128A (en) * 1937-01-08 1939-03-21 William E Looney Airplane
US2961189A (en) * 1958-12-12 1960-11-22 Edmond R Doak Vertical take-off aircraft construction
US3181810A (en) * 1961-02-27 1965-05-04 Curtiss Wright Corp Attitude control system for vtol aircraft
US3527431A (en) 1966-06-02 1970-09-08 Robert L Wright Dispenser
US4116408A (en) 1976-04-05 1978-09-26 Soloy Conversions, Ltd. Portable heliport
DE2935044A1 (de) 1979-08-30 1981-03-19 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen Unbemannter, aus einem transportbehaelter zu startender flugkoerper
US4814711A (en) 1984-04-05 1989-03-21 Deseret Research, Inc. Survey system and method for real time collection and processing of geophysicals data using signals from a global positioning satellite network
US4700653A (en) 1986-03-31 1987-10-20 Fmc Corporation Submarine weapon handling system
US5289994A (en) 1989-10-10 1994-03-01 Juan Del Campo Aguilera Equipment carrying remote controlled aircraft
US5062587A (en) * 1990-07-27 1991-11-05 Wernicke Kenneth G Landing gear for a tail sitting airplane
US5311436A (en) 1991-02-08 1994-05-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automatic rapid attachable warhead section
US5419514A (en) * 1993-11-15 1995-05-30 Duncan; Terry A. VTOL aircraft control method
US5765783A (en) * 1994-03-04 1998-06-16 The Boeing Company Vertically launchable and recoverable winged aircraft
JPH08310498A (ja) * 1995-05-18 1996-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ポッド式エンジンの推力偏向装置
US5577687A (en) 1995-08-21 1996-11-26 Downing; James R. Portable helicopter landing pad
US5950372A (en) 1997-03-10 1999-09-14 International Design Systems Company Sheltering apparatus and method of sheltering same
US6056237A (en) 1997-06-25 2000-05-02 Woodland; Richard L. K. Sonotube compatible unmanned aerial vehicle and system
US6079668A (en) 1998-01-15 2000-06-27 Richard Brown Portable helipad
US6229299B1 (en) 1998-11-17 2001-05-08 Caterpillar Inc. System and method for computing the angular velocity and direction of a rotational body
US6467726B1 (en) * 1999-06-29 2002-10-22 Rokuro Hosoda Aircraft and torque transmission
FR2798359B1 (fr) * 1999-09-14 2001-11-09 Eurocopter France Perfectionnements aux aeronefs convertibles a rotors basculants
US6371410B1 (en) 2000-09-28 2002-04-16 The United States Of America Represented By The Secretary Of The Navy Emergency landing impact absorbing system for aircraft
JP4516705B2 (ja) * 2001-06-06 2010-08-04 富士重工業株式会社 回転翼航空機
US6974105B2 (en) * 2003-01-09 2005-12-13 Roger N Pham High performance VTOL convertiplanes
US7059566B2 (en) 2003-06-20 2006-06-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Unmanned aerial vehicle for logistical delivery
US7013790B2 (en) 2003-09-02 2006-03-21 Ibis Tek, Llc System and method for deploying a weapon from a stealth position
US20050178879A1 (en) * 2004-01-15 2005-08-18 Youbin Mao VTOL tailsitter flying wing
JP3884025B2 (ja) * 2004-03-31 2007-02-21 長崎県 二重反転翼のピッチ角可変機構およびそれを備えた二重反転翼を有する飛行装置
US7248018B2 (en) 2004-04-20 2007-07-24 Ufoz, Llc Personal renewable-energy fueling and storage station for electric-powered vehicles
US7472863B2 (en) * 2004-07-09 2009-01-06 Steve Pak Sky hopper
BRPI0418962A (pt) * 2004-07-29 2007-12-04 Bell Helicopter Textron Inc método e aparelho para controle de vÈo de aeronave de rotor inclinável
US7299925B1 (en) 2004-10-18 2007-11-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Flexible payload module with inflatable grippers
US7267300B2 (en) * 2005-02-25 2007-09-11 The Boeing Company Aircraft capable of vertical and short take-off and landing
US20060261207A1 (en) 2005-04-19 2006-11-23 Woodruff Christopher D Apparatus and methods for providing a retractable mast
US20060249622A1 (en) 2005-05-04 2006-11-09 Lockheed Martin Corporation Autonomous Environmental Control System and Method For Post-Capture and Pre-Launch Management of an Unmanned Air Vehicle
US7410125B2 (en) 2005-05-05 2008-08-12 Lockheed Martin Corporation Robotically assisted launch/capture platform for an unmanned air vehicle
US7766274B1 (en) 2006-03-13 2010-08-03 Lockheed Martin Corporation Active maple seed flyer
US20090294573A1 (en) 2006-05-23 2009-12-03 Wilson Samuel B Dual-Use Modular Propulsion surveillance Vehicle with Detachable Unmanned Airborne Vehicles
US8955800B2 (en) 2011-06-29 2015-02-17 Aerovel Corporation Method and apparatus for automated launch, retrieval, and servicing of a hovering aircraft
US7873238B2 (en) 2006-08-30 2011-01-18 Pictometry International Corporation Mosaic oblique images and methods of making and using same
WO2008147484A2 (en) * 2007-02-16 2008-12-04 Donald Orval Shaw Modular flying vehicle
WO2009019695A2 (en) 2007-08-07 2009-02-12 Visionmap Ltd. Method and system to perform optical moving object detection and tracking over a wide area
JP2009083798A (ja) * 2007-10-03 2009-04-23 Japan Aerospace Exploration Agency 電動垂直離着陸機の制御方法
WO2009073614A2 (en) * 2007-11-29 2009-06-11 University Of South Florida Apparatus for occipito-cervical fixation enabling supplemental occipital bone fixation
US8602348B2 (en) * 2008-02-01 2013-12-10 Ashley Christopher Bryant Flying-wing aircraft
US8162256B2 (en) * 2008-03-19 2012-04-24 Honeywell International Inc. Launch and capture systems for vertical take-off and landing (VTOL) vehicles
NZ569454A (en) * 2008-06-27 2009-10-30 Martin Aircraft Company Ltd Propulsion device including control system
US11258625B2 (en) 2008-08-11 2022-02-22 Icontrol Networks, Inc. Mobile premises automation platform
US8146855B2 (en) * 2008-09-03 2012-04-03 Anvar Ismailov Unmanned air vehicle
WO2010038922A1 (en) * 2008-10-04 2010-04-08 Chaeho Lim Taking off and landing airplane using variable rotary wings
US8626361B2 (en) 2008-11-25 2014-01-07 Honeywell International Inc. System and methods for unmanned aerial vehicle navigation
CN101423117A (zh) * 2008-12-05 2009-05-06 北京航空航天大学 采用推力尾桨和滑流舵进行操纵和推进的倾转旋翼飞机
EP2380065A2 (en) 2008-12-19 2011-10-26 Xollai, Llc System and method for autonomous vehicle control
CA2754206C (en) * 2009-03-12 2019-04-09 Bell Helicopter Textron Inc. Wing extension control surface
US20110168838A1 (en) 2009-04-27 2011-07-14 Irvine Sensors Corporation Launch tube deployable surveillance and reconnaissance system
WO2010134921A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Bell Helicopter Textron Inc. Differential pitch control to optimize co-rotating stacked rotor performance
IL199009A (en) * 2009-05-27 2013-11-28 Israel Aerospace Ind Ltd aircraft
CN101643116B (zh) * 2009-08-03 2012-06-06 北京航空航天大学 一种使用双螺旋桨垂直涵道控制的倾转旋翼飞机
CN201729271U (zh) * 2009-08-03 2011-02-02 北京航空航天大学 一种使用双螺旋桨垂直涵道控制的倾转旋翼飞机
US20110042510A1 (en) * 2009-08-24 2011-02-24 Bevirt Joeben Lightweight Vertical Take-Off and Landing Aircraft and Flight Control Paradigm Using Thrust Differentials
US8376264B1 (en) * 2009-08-24 2013-02-19 Jianhui Hong Rotor for a dual mode aircraft
DK2475578T3 (en) 2009-09-09 2017-09-11 Aerovironment Inc Reinforced UAV extension tube
US8800912B2 (en) * 2009-10-09 2014-08-12 Oliver Vtol, Llc Three wing, six-tilt propulsion unit, VTOL aircraft
US8708273B2 (en) * 2009-10-09 2014-04-29 Oliver Vtol, Llc Three-wing, six tilt-propulsion unit, VTOL aircraft
US8616492B2 (en) * 2009-10-09 2013-12-31 Oliver Vtol, Llc Three wing, six tilt-propulsion units, VTOL aircraft
IL201681A (en) 2009-10-22 2014-06-30 Abraham Abershitz System and method for UAV
US8511606B1 (en) 2009-12-09 2013-08-20 The Boeing Company Unmanned aerial vehicle base station
WO2011082121A1 (en) 2009-12-29 2011-07-07 3M Innovative Properties Company Polyurethane nanocomposites
US8297552B2 (en) 2010-01-21 2012-10-30 I/O Controls Corporation Helicopter landing pad
US8590828B2 (en) * 2010-02-24 2013-11-26 Robert Marcus Rotocraft
US8135503B2 (en) 2010-04-27 2012-03-13 Honeywell International Inc. Ground proximity sensor
CN101844617B (zh) * 2010-05-28 2013-06-12 南京航空航天大学 一种新构型的双横梁双螺桨直升机
CA2802389C (en) * 2010-06-15 2015-11-24 Bell Helicopter Textron Inc. Method and apparatus for in-flight blade folding
US8325082B2 (en) 2010-08-31 2012-12-04 Raytheon Company Predictive and adaptive wide area surveillance
US20120080556A1 (en) 2010-10-05 2012-04-05 Lockheed Martin Corporation Systems and Methods for Autonomous Operations of Unmanned Aerial Vehicles
WO2012064891A2 (en) 2010-11-09 2012-05-18 Colorado Seminary, Which Owns And Operates The University Of Denver Intelligent self-leveling docking system
US9282144B2 (en) 2011-01-14 2016-03-08 Bae Systems Plc Unmanned vehicle selective data transfer system and method thereof
TW201235808A (en) 2011-02-23 2012-09-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd System and method for controlling UAV to flight in predefined area
FR2972364B1 (fr) * 2011-03-08 2014-06-06 Parrot Procede de pilotage suivant un virage curviligne d'un drone a voilure tournante a rotors multiples.
US20120271461A1 (en) 2011-04-20 2012-10-25 Spata Gregory P Capturing environmental information
DE102011100431A1 (de) 2011-05-04 2012-11-08 Airbus Operations Gmbh Zusatzenergieversorgungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere Fluggerät
US8439301B1 (en) 2011-07-18 2013-05-14 Systems Engineering Associates Corporation Systems and methods for deployment and operation of unmanned aerial vehicles
US8979032B1 (en) 2011-10-18 2015-03-17 The Boeing Company Methods and systems for retrieving personnel
FR2985581B1 (fr) 2012-01-05 2014-11-28 Parrot Procede de pilotage d'un drone a voilure tournante pour operer une prise de vue par une camera embarquee avec minimisation des mouvements perturbateurs
US9384668B2 (en) 2012-05-09 2016-07-05 Singularity University Transportation using network of unmanned aerial vehicles
DE102012104783B4 (de) 2012-06-01 2019-12-24 Quantum-Systems Gmbh Fluggerät, bevorzugt UAV, Drohne und/oder UAS
US9527586B2 (en) 2012-12-19 2016-12-27 Elwha Llc Inter-vehicle flight attribute communication for an unoccupied flying vehicle (UFV)
US9513371B2 (en) 2013-02-28 2016-12-06 Identified Technologies Corporation Ground survey and obstacle detection system
US9075415B2 (en) 2013-03-11 2015-07-07 Airphrame, Inc. Unmanned aerial vehicle and methods for controlling same
US9527392B2 (en) 2013-03-14 2016-12-27 Aurora Flight Sciences Corporation Aerial system and vehicle for continuous operation
EP2978665A4 (en) 2013-03-24 2017-04-26 Bee Robotics Corporation Aerial farm robot system for crop dusting, planting, fertilizing and other field jobs
AU2014293617A1 (en) * 2013-05-03 2015-12-03 Aerovironment, Inc. Vertical takeoff and landing (VTOL) air vehicle
US9701425B2 (en) 2013-08-23 2017-07-11 Korea Aerospace Research Institute Apparatus and method of charging and housing of unmanned vertical take-off and landing (VTOL) aircraft
US20150321758A1 (en) 2013-08-31 2015-11-12 II Peter Christopher Sarna UAV deployment and control system
KR101842031B1 (ko) 2013-12-11 2018-03-26 한화테크윈 주식회사 감시 시스템
AU2014373647B2 (en) 2014-01-02 2018-05-10 Valqari Holdings, Llc Landing pad for unmanned aerial vehicle delivery
AU2015245950B2 (en) 2014-04-10 2016-12-01 Ninox Robotics Pty Ltd Baiting method and apparatus for pest control
US9561871B2 (en) 2014-05-07 2017-02-07 Deere & Company UAV docking system and method
US9412279B2 (en) 2014-05-20 2016-08-09 Verizon Patent And Licensing Inc. Unmanned aerial vehicle network-based recharging
US9583006B2 (en) 2014-05-20 2017-02-28 Verizon Patent And Licensing Inc. Identifying unmanned aerial vehicles for mission performance
US9688403B2 (en) 2014-05-20 2017-06-27 Infatics, Inc. Method for adaptive mission execution on an unmanned aerial vehicle
WO2015180180A1 (en) 2014-05-30 2015-12-03 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for uav docking
US9845165B2 (en) 2014-07-16 2017-12-19 Airogistic, L.L.C. Methods and apparatus for unmanned aerial vehicle landing and launch
CN107703963B (zh) 2014-07-30 2020-12-01 深圳市大疆创新科技有限公司 目标追踪系统及方法
US9704409B2 (en) 2014-08-05 2017-07-11 Qualcomm Incorporated Piggybacking unmanned aerial vehicle
CN106068592B (zh) 2014-08-08 2021-06-11 深圳市大疆创新科技有限公司 无人飞行器电池更换系统及方法
EP3177531B1 (en) 2014-08-08 2019-05-01 SZ DJI Technology Co., Ltd. Multi-zone battery exchange system for uav
JP6168462B2 (ja) 2014-08-21 2017-07-26 エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ 無人航空機の通信方法及びシステム
US20170081026A1 (en) 2014-09-03 2017-03-23 Infatics, Inc. (DBA DroneDeploy) System and methods for hosting missions with unmanned aerial vehicles
US9731821B2 (en) 2014-09-10 2017-08-15 International Business Machines Corporation Package transport by unmanned aerial vehicles
WO2016041110A1 (zh) 2014-09-15 2016-03-24 深圳市大疆创新科技有限公司 一种飞行器的飞行控制方法及相关装置
US9754496B2 (en) 2014-09-30 2017-09-05 Elwha Llc System and method for management of airspace for unmanned aircraft
US9545852B2 (en) 2014-10-02 2017-01-17 Swift Engineering, Inc. Transportable ground station for an unmanned aerial vehicle
US20170225802A1 (en) 2014-10-13 2017-08-10 Systems Engineering Associates Corporation Systems and methods for deployment and operation of vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicles
US9429945B2 (en) 2014-10-22 2016-08-30 Honeywell International Inc. Surveying areas using a radar system and an unmanned aerial vehicle
WO2016078093A1 (en) 2014-11-21 2016-05-26 SZ DJI Technology Co., Ltd. System and method for managing unmanned aerial vehicles
US9840340B2 (en) 2014-12-09 2017-12-12 Dan O'Toole Drone docking station and delivery system
US9387928B1 (en) 2014-12-18 2016-07-12 Amazon Technologies, Inc. Multi-use UAV docking station systems and methods
US9527605B1 (en) 2014-12-18 2016-12-27 Amazon Technologies, Inc. Multi-use unmanned aerial vehicle docking station
US9984347B2 (en) 2014-12-30 2018-05-29 Frank Dreano, JR. System and method for enhancing distribution logistics and increasing surveillance ranges with unmanned aerial vehicles and a dock network
US9880563B2 (en) 2015-02-11 2018-01-30 Aerovironment, Inc. Geographic survey system for vertical take-off and landing (VTOL) unmanned aerial vehicles (UAVs)
WO2016130721A2 (en) 2015-02-11 2016-08-18 Aerovironment, Inc. Survey migration system for vertical take-off and landing (vtol) unmanned aerial vehicles (uavs)
EP3062066B1 (en) 2015-02-26 2025-01-15 Hexagon Technology Center GmbH Determination of object data by template-based UAV control
US9809305B2 (en) 2015-03-02 2017-11-07 Amazon Technologies, Inc. Landing of unmanned aerial vehicles on transportation vehicles for transport
US20170158353A1 (en) 2015-08-07 2017-06-08 Mark Schmick Remote Aerodrome for UAVs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120043413A1 (en) * 2005-10-18 2012-02-23 Smith Frick A Apparatus and method for vertical take-off and landing aircraft
US20100252690A1 (en) * 2007-11-21 2010-10-07 Qinetiq Limited Aircraft
US20120248259A1 (en) * 2011-03-24 2012-10-04 Mark Allan Page Long endurance vertical takeoff and landing aircraft

Also Published As

Publication number Publication date
EP3653499B1 (en) 2023-10-18
AU2019203204A1 (en) 2019-05-30
AU2019203204B2 (en) 2021-09-16
EP2991897A4 (en) 2016-12-21
AU2018200729B2 (en) 2019-02-07
US20150014475A1 (en) 2015-01-15
WO2015012935A2 (en) 2015-01-29
EP3653499A1 (en) 2020-05-20
EP2991897A2 (en) 2016-03-09
CN108438208A (zh) 2018-08-24
DK2991897T3 (da) 2020-03-09
CA2947672C (en) 2021-06-08
WO2015012935A3 (en) 2015-05-14
CN105283384B (zh) 2018-03-27
CA2947672A1 (en) 2015-01-29
SG10201806915VA (en) 2018-09-27
US20180290741A1 (en) 2018-10-11
US20200023960A1 (en) 2020-01-23
US10259577B2 (en) 2019-04-16
KR20200105530A (ko) 2020-09-07
AU2014293617A1 (en) 2015-12-03
US9834305B2 (en) 2017-12-05
US10717522B2 (en) 2020-07-21
CN105283384A (zh) 2016-01-27
US9988147B2 (en) 2018-06-05
EP3653499C0 (en) 2023-10-18
EP2991897B1 (en) 2020-02-12
KR20160005074A (ko) 2016-01-13
AU2018200729A1 (en) 2018-02-15
JP2023082107A (ja) 2023-06-13
US20170355455A1 (en) 2017-12-14
JP2025024189A (ja) 2025-02-19
JP2019142501A (ja) 2019-08-29
JP2021176757A (ja) 2021-11-11
US20160214712A1 (en) 2016-07-28
SG11201508858PA (en) 2015-11-27
JP2016517821A (ja) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102150743B1 (ko) 수직 이착륙（ｖｔｏｌ） 공중 비행체
JP7709976B2 (ja) 多関節ローターを持つ分離型揚力推力ｖｔｏｌ航空機
CN106184738B (zh) 一种可拆卸的尾座式垂直起降无人机
US10287011B2 (en) Air vehicle
US20110042508A1 (en) Controlled take-off and flight system using thrust differentials
CN105620735A (zh) 高速多旋翼垂直起降飞行器
CN110770121B (zh) 飞行器
US12208929B2 (en) Rotorcraft
AU2018100777A4 (en) An aerobatic unmanned airplane capable of nose-down hovering maneuvers
IL227275A (en) aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 20151130

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20190425

Comment text: Request for Examination of Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200327

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20200619

PA0104 Divisional application for international application

Comment text: Divisional Application for International Patent

Patent event code: PA01041R01D

Patent event date: 20200825

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20200826

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20200826

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230818

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240826

Start annual number: 5

End annual number: 5