CN107207097A - 多旋翼飞行器 - Google Patents

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Abstract

多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，包括：至少第一、第二和第三旋翼10、20、30，每个旋翼通过专用的第一、第二和第三液压马达11、21、31而可旋转；动力单元2；专用于相应的第一、第二和第三液压马达11、21、31的至少第一、第二和第三液压泵12、22、32，其中，每个液压泵12、22、32布置成向每个液压马达11、21、31提供加压流体以为液压马达11、21、31提供动力，并且从而使相应的旋翼10、20、30旋转；控制单元6，用于控制多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)的操作，其中，多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)的控制布置成通过改变分配给每个相应的液压马达11、21、31的加压流体的流来执行，其中，其中提供给每个液压马达11、21、31的加压流体的流可通过至少一个控制阀13、23、33来分别控制，所述控制阀构造成控制从每个液压泵12、22、32到其专用的液压马达11、21、31的加压流体的流。

Description

多旋翼飞行器
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的多旋翼飞行器。
背景技术
很早就已知多旋翼飞行器。最近它们变得非常受欢迎，因为已针对这些飞行器中最常见的飞行器即四旋翼直升机(quadrocopter)开发了控制***。已知的四旋翼直升机使用由电池供电的电动马达。电动马达的控制是非常准确的，因此已知的四旋翼直升机显示出非常稳定的飞行。它们通常用作承载照相机的摄影平台，或者需要稳定的飞行平台的其它用途。
这种四旋翼直升机从文献WO 2014/108459 A1中已知，该文献探讨了能量效率并使用电动马达。
另一文献US 4 456 430通常探讨了旋翼机，并且出于安全原因而允许旋翼的惯性滑行。该文献探讨了可变桨距螺旋桨，这通常不是四旋翼直升机的概念。
发明内容
已知的四旋翼直升机使用电池作为动力源。遗憾的是，电源的续航时间有限，即使功能很好，通常的四旋翼直升机也只能执行15至20分钟的典型续航时间。如果电池容量增加，则飞行器的有效载荷降低。为了在体育赛事中使用，期望的是显著增加续航时间。然而，还期望承载比已知的四旋翼直升机还要多的有效载荷。例如，当特别是在低光条件下期望远距离拍摄时使用较大的相机是有意义的。当要考虑该概念的其它用途时，如需要承载较重的设备，则还需要较大的有效载荷。因此，希望提供一种四旋翼直升机，该四旋翼直升机提供相当长的续航时间，并且也同时可以承载更多的有效载荷。这将通常通过增加电动马达的马达功率并增加电池容量来实现。已经做出多次尝试，通过简单地将一个内燃机放置在每个螺旋桨中来将内燃机的优点纳入四旋翼设计中。这由于以下事实而被证明是不成功的，即，内燃机的节气门控制通常是缓慢和无响应的，四旋翼直升机需要对旋翼的每分钟转数进行非常精确的控制，以便正常工作。
现有技术的至少一个问题是通过本发明来解决的，本发明是一种多旋翼飞行器，包括：至少第一、第二和第三旋翼，所述每个旋翼可通过专用的第一、第二和第三液压马达而旋转；至少一个动力单元；专用于第一、第二和第三液压马达中相应的液压马达的至少第一、第二和第三液压泵，其中，所述每个液压泵布置成向所述每个液压马达提供加压流体，以为所述液压马达提供动力，从而使相应的所述旋翼旋转；控制单元，用于控制所述多旋翼飞行器的操作，其中，所述多旋翼飞行器的控制布置成通过改变分配给所述每个相应的液压马达的加压流体的流来实现，其中，提供给所述每个液压马达的加压流体的流可通过至少一个控制阀来分别控制，所述控制阀构造成控制加压流体从所述每个液压泵到其所述专用液压马达的流。
上述多旋翼飞行器的优点在于能够实现功能特别好的多旋翼飞行器。此外，排放压力确实产生比限制压力少得多的热量。通过这样做，可以减小流体冷却器的尺寸，并且可以减小流体体积。并且还可以将流体冷却器与液压回路的膨胀容器进行组合。上述飞行器制造特别简单，并且可以使用稍微修改的标准部件。并且通过不使用电动马达，可以延长续航时间。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，还包括发送器/接收器单元，用于接收所述多旋翼飞行器的遥控命令。
这具有的优点在于所述多旋翼飞行器可以是无人飞行器(UAV)。因此，无人飞行器可以从远距离控制，从而能够进入对任何载人飞行器可能是危险的区域。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述至少一个动力单元使用易燃燃料。
这具有的优点在于易燃燃料具有比在现代多旋翼飞行器中使用的替代能源例如电池大的能量密度。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述燃料从包括在所述多旋翼飞行器上的燃料供给源被提供给所述动力单元。
这具有的优点在于所述多旋翼飞行器可以在没有与地面任何物理连接的情况下操作。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，由所述动力单元使用的所述燃料从外部燃料供给源被供给，优选地，所述外部燃料供给源位于地面上，并且所述燃料经由燃料管线通过从地面向上泵送来供给。
这具有的优点在于可以显著延长续航时间，并且还可以增加有效载荷，因为不需要内部燃料供给源或者需要非常小的内部燃料供给源。如果外部燃料供应装置位于地面上，则也不需要复杂的空中加油飞行器。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述至少一个动力单元是燃气轮机。
使用燃气轮机的优点在于它们非常可靠。另一优点在于能够使用大量的燃料。燃气轮机具有非常高的功率重量比、低振动、低重量和运行重质燃料(heavy fuel)的能力。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，还设置有与所述控制单元相关联的至少一个陀螺仪单元，其中，所述控制单元通过从所述至少一个陀螺仪单元接收的输入能够以稳定的方式独立地控制所述多旋翼飞行器。
这具有的优点在于显著简化了所述多旋翼飞行器的控制。另外，技能不高的人可以操作所述多旋翼飞行器，而无需任何特定的训练。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述每个液压泵具有到所述每个专用的液压马达的馈送管线，并且通过控制所述每个馈送管线上的专用的控制阀，控制到所述每个液压马达的流体流，其中，所述控制阀与所述控制单元相关联，所述每个控制阀布置成排出来自相应的所述馈送管线的流体流。
这具有的优点在于所述控制特别简单，因为所述每个阀可以以精确和准确的方式独立被控制。与其它控制模式相比，在发热方面也是有利的。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述多旋翼飞行器具有四个旋翼，并且所述每个旋翼根据上述旋翼中的任一个被供给动力并被控制。
这具有的优点在于它提供了一种非常稳定且易于构造的多旋翼飞行器。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述每个液压马达和所述每个旋翼定位在单独的臂上。
这具有的优点在于，通过调节臂的长度，通过改变旋翼的杆臂的向下力，可以实现所述多旋翼飞行器的不同控制。还有一个优点是增大了所述多旋翼飞行器的模块化。臂可以容易地可拆开。因此，通过移除包括旋翼和液压马达在内的臂，可以将所述多旋翼飞行器拆卸用于运输。此外，它为更容易维护提供了更多的可能性，因为损坏的臂、旋翼和液压马达可以通过更换臂、旋翼和液压组件而容易更换。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述旋翼成对地相关联，使得所述旋翼中的两个或四个具有相同的尺寸和构造。
这具有的优点是可以实现在设计所述多旋翼飞行器时简单地重新使用部件。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述相应的旋翼的旋转方向布置成能够实现所述多旋翼飞行器的零旋转运动。
这具有的优点是不需要任何不用于升力目的的旋翼。这与例如直升机相反。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述相应的旋翼和所述液压马达的旋转轴线是同轴的。
这具有的优点在于，例如与需要复杂的旋转斜盘(swash plate)以便操作的传统直升机相比，所述多旋翼飞行器的机械结构非常简单。这具有的优点是结构也更容易维护。还有一个优点是，所使用的旋翼可以是标准构造并且不需要任何特定的优点。另一个优点是，与更复杂的***相比，可以使所述多旋翼飞行器的重量更轻。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述旋翼中的至少一个是可倾斜的。
这具有的特别优点是，期望多旋翼飞行器在特定方向上的速度增加。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，它包括可自密封的燃料箱。
这具有的优点在于，如果燃料箱被外部物体损坏，则燃料不会大量泄漏，并且也显著降低了火灾危险。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，还包括固定翼，用于当所述多旋翼飞行器在流体介质中向前移动时增加升力。
这具有的优点在于，所述多旋翼飞行器将能够以大幅增加的续航时间和增加的航程来操作。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述至少三个液压泵全部接收相同的旋转输入。
这具有的优点在于，所有液压泵从动力单元接收恰好相同量的旋转输入。这使得流到每个液压马达的流体的流的控制特别容易，因为来自每个液压泵的液压流体的流输出在所有时刻将是相同的。
在根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案中，所述动力单元通过齿轮将动力传递到所述相应的液压泵，优选使得所述每个液压泵接收相同的旋转输入。
使用齿轮的优点在于，可以改变来自动力单元的旋转输出，使得它与液压泵的期望的旋转输入一致。这又会带来更高效的多旋翼飞行器。意味着齿轮将不得不承载额外的载荷。
根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，所述液压泵布置在所述动力单元的单个输出轴上。
这是将相同的旋转输出精确提供给每个液压泵的特别简单的方式。液压泵同步的这种机械控制是特别轻质的，并确保了液压泵同步的失效保险控制。
根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，所述多旋翼飞行器具有至少五个旋翼，并且所述每个旋翼根据上述任一项所述的旋翼中的任一个被供给动力并被控制。
提供更多的旋翼确保了稳定飞行，并且如果一个旋翼或液压马达失效，则仍然能够操作所述多旋翼飞行器。数量不应认为限于五个，六个和更多的旋翼提供用于控制飞行的更进一步的可能性。
根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，其中，它包括用于所述每个液压泵的一个专用的动力单元，并且其中，所述专用的动力单元由所述控制单元同步，使得所述每个液压泵接收相同的旋转输入。
这是一种将使所述多旋翼飞行器更重的替代改进方案。通过使用较小的动力单元并利用控制单元使其同步，在所述多旋翼飞行器的升力和不平衡性方面具有适配的进一步可能性。
根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，其中，所述旋翼具有固定桨距。
这具有的优点在于，旋翼特别简单。也可以非常成本有效地制造旋翼。并且旋翼是非常坚固的。
根据以上可应用场合的所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，其中，所述旋翼具有当所述多旋翼飞行器不操作时可手动调节的桨距。
这具有的优点在于，旋翼可以针对包括操作条件的原因来调整。这可能是不同的空气湿度、空气温度、或操作高度。
根据以上所述的多旋翼飞行器的一个改进方案，其中，所述旋翼具有在飞行中可调节的桨距。
这具有的优点在于，可以非常迅速地进行桨距调节。
附图说明
图1公开了根据本发明的多旋翼飞行器的一实施例。
图2公开了根据本发明的具有三个旋翼的多旋翼飞行器的一实施例。
图3公开了根据本发明的具有四个旋翼的多旋翼飞行器的一实施例。
图4详细公开了根据本发明的多旋翼飞行器的截面设计。
图5公开了本发明的不具有内部燃料供给源或具有非常小的内部燃料供给源的一实施例。
图6公开了本发明的除了旋翼以外还设置有固定翼以便在向前飞行时提供升力的一实施例。
图7公开了图5的在操作中的实施例。
图8公开了根据本发明的在液压泵之前设置有齿轮的多旋翼飞行器的一实施例。
图9公开了根据本发明的包括设置在液压泵之前的齿轮的多旋翼飞行器的一实施例。
图10公开了根据本发明的每个液压泵设置有动力单元的多旋翼飞行器的一实施例。
具体实施方式
根据本专利申请，使用以下定义：
多旋翼飞行器：可以垂直起飞和降落而不需要防止旋翼的特定旋转运动的飞行器。此外，所述多旋翼飞行器不包括在旋翼轴线上的直升机旋转斜盘。因此，旋翼不应能够相对于驱动旋翼的马达的旋转轴线改变旋翼平面。这意味着旋翼通常可与正常飞机的螺旋桨相媲美。因此，根据本发明的多旋翼飞行器本质上应能够垂直悬停、降落和起飞。
旋翼数量不限于以下公开的实施例。应当理解，旋翼数量可以是从三到任何期望的数量，最优选是四个旋翼。
在本文中的旋翼包括螺旋桨、不同桨叶构造的旋翼、以及还有扇形旋翼。
固定桨距(pitch)旋翼：旋翼无法改变相应的旋翼叶片(wing)、即旋翼桨叶(blade)的桨距。这意味着，旋翼叶片/桨叶的旋转不能在其纵向轴线上进行。对于下面的所有实施例，固定桨距旋翼是优选的。
手动可调节的旋翼桨距：这意味着，当多旋翼飞行器不操作时，可以在地面上调节旋翼叶片/桨叶角度。实质上，这意味着，当飞行器操作就绪时，桨距实际上是固定的，但在操作前可以调节相应的旋翼叶片/桨叶的角度。
在飞行中可调节的旋翼桨距：这意味着，可以在飞行中通过调节俯仰角来调节相应的旋翼叶片/桨叶的桨距。尽管这不是操作多旋翼飞行器的优选方式，然而它仍然是可能的。
燃料供给源：燃料供给源通常是指用于液体燃料的容器，然而应该理解，它可能是气体容器、功率强大的电池或任何其它合适的动力源，例如将适当的物质分解用于产生电力的燃料电池。
动力单元：动力单元通常是通过易燃燃料的燃烧进行操作的动力单元。通常它是燃气轮机，但也同样可以是奥托马达(Otto motor)、柴油马达、电动马达或任何其合适的马达。
燃料管线：通常它是指可以向动力单元输送液体燃料的管。然而，如果动力单元是电动马达，则燃料管线应被认为是电缆。
控制单元：控制单元通常是可编程计算机单元，也被称为CPU，包括处理器、存储器电路和通常与控制单元相关联的所有其它常见特征。所有实施例都具有控制单元。
对于下面的所有实施例都存在主体。
对于所有描述的实施例，相似的细节、要素或其它特征使用相同附图标记表示。
图1中公开了第一实施例，其中，描述了以四旋翼直升机形式的多旋翼飞行器1。多旋翼飞行器1具有主体65，多旋翼飞行器1的旋翼10、20、30、40中的每一个根据图4被供给动力。在此公开了动力单元2。动力单元2优选为燃气轮机，但也可以是根据上述的任何旋转马达。可旋转的轴3从动力单元2延伸。在该轴3上定位有液压泵12。泵在内部具有可通过轴3移动的旋转元件。流体管线14从液压泵12向液压马达11提供加压流体。液压马达11具有以安装有旋翼10的轴的形式的可旋转轴线7。在流体管线14上设置有排放管线17，所述排放管线具有安装在其上的控制阀13。排放管线17布置成通过控制阀13能够将流体流排放到膨胀容器4。控制阀13由控制单元6通过控制线6a控制。因此，通过调节控制阀13，可以控制流到液压马达11的流体流。通过这样做，可以以精确地方式控制旋翼10的旋转速度和动力。由控制单元6通过控制线6c对螺旋桨10的每分钟转数进行控制。这也称为多旋翼飞行器的静液压驱动，并且通过使用由飞行控制***管理的精密控制阀13，将流体例如液压油从压力管线14排放到返回管线16来控制相应的旋翼10的每分钟转数。未示出的解析器(resolver)通过控制线6c提供旋翼桨叶位置以及旋翼每分钟转数的信息。与在压力侧安装压力调节器相对，这具有的优点在于，排放压力产生比限制压力小得多的热量。因此，减少了流体冷却器的需要和流体体积，并且流体冷却器可以与液压回路的膨胀容器4组合。图4中仅示出一个旋翼10的功能，因为所有旋翼在涉及动力传送时是相同的。每个旋翼定位在单独的臂18、28、38、48上。臂18、28、38、48从主体65延伸。这具有的优点是，通过调节臂的长度，通过改变旋翼的杆臂上的向下力，可以实现多旋翼飞行器的不同控制。它还有一个优点是，提高了多旋翼飞行器的模块化。臂可以容易地可拆开。因此，通过移除包括旋翼和液压马达在内的臂，可以将多旋翼飞行器拆卸用于运输。而且它为更容易维护提供了更多的可能性，因为损坏的臂、旋翼和液压马达可以通过更换臂、旋翼和液压组件而容易更换。从图1可以看出，用于旋翼10、20、30、40的旋转轴线7与相应的液压马达11、21、31、41的旋转轴线相同。根据图8、图9、图10所描述的多旋翼飞行器还可以包括如上所述的四个旋翼、液压马达和液压泵等。
根据图2，描述了多旋翼飞行器1”'，其具有三个旋翼10、20、30、以及因此具有三个液压泵12、22、32和三个液压马达11、21、31。多旋翼飞行器1”'还具有控制单元6。还提供了发送器-接收器单元8和燃料供给源50。图4的主要特征应理解为对该实施例也是存在的。所有液压马达12、22、32安装在相同的轴3上。因此，所有液压马达12、22、32接收来自轴3的相同的机械传动。还公开了一种与容器4结合的冷却器，容器4用于接收来自马达和/或排放管线17、27、37或馈送管线14、24、34的返回流体。从容器4开始，所有的液压马达12、22、32具有液压流体的馈送管线16、26、36，其提供用于在相应的马达12、22、32中的加压流体。流体管线15、25、35从每个马达11、21、31返回到结合的冷却器和容器4。优选地，包括用于将控制信息附加到控制单元6的陀螺仪单元9。在一个优选实施例中，陀螺仪单元9包括在控制单元6内。陀螺仪单元9也可以是定位在多旋翼飞行器1上的独立单元。优选地，陀螺仪单元9应能够感测多旋翼飞行器的偏航运动和俯仰运动。
根据图3，描述了具有四个旋翼的多旋翼飞行器1，例如图1和图5中的多旋翼飞行器。所有其它各点与图2和图4的实施例是共同的，例如动力单元2、控制单元6和陀螺仪单元9等。该飞行器的旋翼10、20、30、40在两个不同方向上旋转，其中，旋翼10和旋翼40在相同方向上旋转。并且，旋翼20和旋翼30在相同方向上旋转。这防止当相同的动力输出被传递到每个旋翼10、20、30、40时多旋翼飞行器1旋转。应当理解，如果应用相同的液压马达11、21、31、41并且所有旋翼10、20、30、40都相同，则所传递的动力输出等于流到每个液压马达11、21、31、41的加压流体的流。
根据图5，公开了本发明的一个实施例1'。针对图3和图4、或者图8、图9和图10中所述的相同构造是适用的。多旋翼飞行器1'具有主体65。然而存在一个很大区别。该实施例1'布置成能够具有不位于多旋翼飞行器1'本身上的主燃料供给源60。而是设置有外部燃料供给源。然而，根据图4，可以在多旋翼飞行器1'上具有较小的燃料供给源50用于缓冲燃料，或者如果外部燃料供给源被切断，则小型内部燃料供给源可以用于紧急操作和降落。内部燃料供给源典型地提供5-15分钟的续航时间，典型地基本上10分钟的续航时间。图5的实施例1'可以配备用于救援操作或消防。一个操作示例可以在图7中看到。燃料要么通过管59被泵送，要么在通过电源线的情况下被供电。外部燃料供给源60的位置可以在地面上。外部燃料供给源的位置可以是在多旋翼飞行器1'旁操作并进行空中加油或再充电的另一架飞行器上。该实施例的续航时间是大范围的并且事实上是不受限制的。由于多旋翼飞行器1'上的燃料供给源50可以具有非常小的尺寸和容量，即，比前述实施例低得多的重量，因而可以使多旋翼飞行器1'的有效载荷增加相应的重量。对于该实施例，还能够使用有线控制的发送器-接收器单元8。其中，有线发送至往该飞行器的控制命令。这是特别的优点，因为线可以保护免受外部干扰，从而提高了多旋翼飞行器1'的安全性。可以附加到图5的多旋翼飞行器1'、而且也等同于图1、图2和图3和图6的任何实施例的另一特征是保护罩51。这些保护罩51增加了重量，但是当靠近诸如建筑物61的外部物体操作时会是特别有利的。在图5中还画出了可选的高压水枪52。高压水枪52基本上是用于向火中提供例如水、泡沫或任何其它灭火液体的喷嘴。灭火液体优选不在多旋翼飞行器1'上承载，而是当多旋翼飞行器1'操作时通过管线供给到多旋翼飞行器1'。还应当理解，图5的实施例可以具有例如用于救援操作的提升***。此外，该实施例还具有定位在单独的臂18、28、38、48上的旋翼10、20、30、40和液压马达11、21、31、41，这可以在图5中看出。该构造给出了使用根据图1的实施例所描述的已经提到的优点。在图5中可以看出，旋翼10、20、30、40的旋转轴线7与相应的液压马达11、21、31、41的旋转轴线相同。提升***、高压水枪52当然可以应用于任何实施例。
在图6中公开了本发明的第三实施例1”。对于前述实施例，结合这些附图讨论的图1、图2、图3和图4或图8、图9、和图10的所有特征都适用。存在主体65。与以前的实施例相比，存在两个主要区别。多旋翼飞行器1设置有固定翼53、54。并且还设置有尾翼(fins)55、56和方向舵(rudders)57、58。这种多旋翼飞行器1”的另一特征是旋翼20、30中的两个可在两个基本上平行的平面中倾斜。公共平面基本上从翼尖垂直于翼的延伸部并与多旋翼飞行器1”的纵向轴线平行地延伸。通过使旋翼20和30倾斜，多旋翼飞行器可以基本上转变成向前移动的固定翼飞行器。而且，相应的液压马达21和31将与旋翼20、30一起倾斜。与其它实施例相比，该航程将显著延长。在这种模式下的燃料消耗也将显著降低。当使用用于提供飞行器的主升力的翼53、54时，旋翼10和旋翼40都能基本上停止。当多旋翼飞行器1”过渡到悬停时，前旋翼10和后旋翼40通过它们相应的液压马达11和41被给予越来越多的动力，直到达到完全悬停。这对通过控制单元6来控制的所有实施例是一样的。此外，该实施例优选还具有定位在单独的臂18、28、38、48上的旋翼10、20、30、40和液压马达11、21、31、41，这可以在图6中看出。该构造给出了使用根据图1、图2、图3和图4的实施例所描述的已经提到的优点。然而，为了增加该实施例的模块化，也可以使翼53、54从图6的多旋翼飞行器1”上移除，以增大运输的可能性。通常，前定位的旋翼10和液压马达11可以布置成不定位在臂上，而是布置成悬挂在多旋翼飞行器1”的主体65中，特别是在使用自支撑主体65的情况下。在图7中可以看出，旋翼10、20、30、40的旋转轴线7与相应的液压马达11、21、31、41的旋转轴线相同。
根据图8和图9，多旋翼飞行器1””、1””'可以在动力单元2的输出轴与液压泵12、22、32之间设置齿轮70。齿轮70可以改变来自动力单元2的轴的每分钟转数，使得其适于操作液压泵12、22、32。对于大多数应用，通过齿轮70减小动力单元输出的每分钟转数。但是，当然可以想到，如果需要，通过齿轮70增加每个时间单位的转数。通过使用特定的齿轮，如图8所示，泵12、22、32可以布置在不同的旋转轴3'、3”上。然而，优选的是，泵12、22、32总是接收相同的旋转输出。对于本公开的图8和图9以外的所有其它方面，特征是相同的。另外应该理解，可以以任何数量选择旋翼、液压泵和液压马达等的数量。图9具有关于加压液压流体管线14'和液压馈送管线16而改变的公开，这仅仅是为了简化图。齿轮70当然可以应用于所描述的所有实施例，并且如图1至图7所示。在图10的构造中，用于每个动力单元2a、2b、2c的齿轮是适用的。
如图10所述，多旋翼飞行器1”””也能够具有用于每个液压泵12、22、32的专用的动力单元2。与前述实施例一样，每个液压泵12、22、32接收相同的旋转输入。旋转输入由控制单元控制，使得每个动力单元2a、2b、2c与其它动力单元2a、2b、2c同步。燃料箱50被公开为共用于动力单元2a、2b、2c。可以以任何数量选择旋翼的数量，具有与前面所述的实施例一样的液压马达、液压阀等数量相当。每个液压泵12、22、32从每个专用的动力单元2a、2b、2c通过单独的轴3a、3b、3c被供给动力。
动力单元2优选地对于所有实施例是燃气轮机。使用燃气轮机的优点是它们非常可靠。另一优点是能够使用大量的燃料。燃气轮机具有非常高的功率重量比、低振动、低重量和运行重质燃料的能力。
为了解决本发明要解决的问题，应当理解，对于使用电动燃料供给源的实施例，需要提供具有高容量重量比的电能源。一种方式可以是通过使用燃料电池，或者与现有电池相比具有增加容量的电池。或者可以通过从第二多旋翼飞行器，优选多旋翼飞行器进行空中再充电来提供更多的容量。
对于上述所有实施例，应当理解，多旋翼飞行器既可以是所谓的无人飞行器(UAV，Unmanned Aerial Vehicle)，也可以是载人飞行器。如果多旋翼飞行器布置成能够承载飞行员，则当然必须设置有用于操作多旋翼飞行器的控制装置。还应该理解，多旋翼飞行器可以由不在多旋翼飞行器上的飞行员控制，而多旋翼飞行器仍然载有乘客、技术人员、救援人员等。
对于所有实施例，应当理解，该概念不限于三旋翼或四旋翼的多旋翼飞行器，根据应用可以想到使用任何数量的旋翼，例如五个、六个、七个八个等。因此，这对包括图1、图2。图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10的实施例在内的所描述的所有实施例是有效的。
对于包括图1、图2、图3、图5、图6、图7、图8、图9、图10在内的所有实施例，液压泵接收相同的旋转输入的限定依赖于液压泵是构造一样的。例如，如果不同尺寸的液压泵用于不同的旋翼，则必须适配旋转输入，使得作为来自相应的液压泵的输出的液压流体的流相同。但是当然，如果使用不同尺寸的旋翼以及不同尺寸的液压泵，则整个***必须适配，使得每个旋翼可以提供与所有其它旋翼相同的升力。我们认为这属于技术人员的公知常识。

Claims (24)

1.一种多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，包括：
至少第一旋翼、第二旋翼和第三旋翼(10、20、30)，每个所述旋翼能通过专用的第一液压马达、第二液压马达和第三液压马达(11、21、31)而旋转；至少一个动力单元(2)；专用于所述第一液压马达、所述第二液压马达和所述第三液压马达(11、21、31)中相应的液压马达的至少第一液压泵、第二液压泵和第三液压泵(12、22、32)，其中，每个所述液压泵(12、22、32)布置成向每个所述液压马达(11、21、31)提供加压流体，以为所述液压马达(11、21、31)提供动力，并且从而使相应的所述旋翼(10、20、30)旋转；
控制单元(6)，所述控制单元用于控制所述多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)的操作，
其中，所述多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)的控制设置成通过改变分配给每个相应的所述液压马达(11、21、31)的所述加压流体的流来实现，
其特征在于，
提供给每个所述液压马达(11、21、31)的所述加压流体的流能通过至少一个控制阀(13、23、33)来分别控制，所述控制阀构造成控制从每个所述液压泵(12、22、32)到所述多旋翼飞行器的专用的所述液压马达(11、21、31)的所述加压流体的流。
2.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，还包括发送器/接收器单元(8)，用于接收所述多旋翼飞行器(1)的遥控命令。
3.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述至少一个动力单元(2)使用易燃燃料。
4.根据权利要求3所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述燃料从包括在所述多旋翼飞行器(1)上的燃料供给源(50)提供给所述动力单元(2)。
5.根据权利要求3或4所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，由所述动力单元(2)使用的所述燃料从外部燃料供给源(60)来供给，优选地，所述外部燃料供给源(60)位于地面上，并且所述燃料通过燃料管线(59)通过从地面向上泵送来供给。
6.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述至少一个动力单元(2)是燃气轮机。
7.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，还设置有与所述控制单元(6)相关联的至少一个陀螺仪单元(9)，其中，所述控制单元(6)通过从所述至少一个陀螺仪单元(9)接收的输入能够以稳定的方式独立地控制所述多旋翼飞行器(1)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，每个所述液压泵(12、22、32、42)具有到每个专用的所述液压马达(11、21、31、41)的馈送管线(14、24、34、44)，并且通过控制每个所述馈送管线(14、24、34、44)上的专用的控制阀(13、23、33、43)来控制到每个所述液压马达(11、21、31、41)的流体流，其中，所述控制阀(13、23、33、43)与所述控制单元(6)相关联，每个所述控制阀(13、23、33、43)设置成排出来自相应的所述馈送管线(14、24、34、44)的流体流。
9.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”')，其中，所述多旋翼飞行器(1)具有四个旋翼(10、20、30、40)，并且每个所述旋翼(10、20、30、40)根据上述权利要求中任一项所述旋翼(10、20、30、40)中的任一个供给动力和控制。
10.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，每个所述液压马达(11、21、31、41)和每个所述旋翼(10、20、30、40)定位在单独的臂(18、28、38、48)上。
11.根据权利要求9或10所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述旋翼(10、20、30、40)成对地相关联，使得所述旋翼(10、20、30、40)中的两个或四个具有相同的尺寸和构造。
12.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，相应的所述旋翼(10、20、30、40)的旋转方向布置成能够实现所述多旋翼飞行器(1)的零旋转运动。
13.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，相应的所述旋翼(10、20、30、40)和相应的所述液压马达(11、21、31、41)的旋转轴线(7)是同轴的。
14.根据权利要求13所述的多旋翼飞行器(1”)，其中，所述旋翼(10、20、30、40)中的至少一个是能倾斜的。
15.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述多旋翼飞行器包括能自密封的燃料箱(50)。
16.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1”)，其中，还包括固定翼(53、54)，用于当所述多旋翼飞行器(1)在流体介质中向前移动时增加升力。
17.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，至少三个所述液压泵(12、22、32、32)全部接收相同的旋转输入。
18.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述动力单元(2)通过齿轮(70)将动力传递到相应的所述液压泵(12、22、32、42)，优选使得每个所述液压泵接收相同的旋转输入。
19.根据上述权利要求中1至17中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””)，其中，所述液压泵(12、22、32、42)布置在所述动力单元(2)的单个输出轴(3)上。
20.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述多旋翼飞行器具有至少五个旋翼(10、20、30、40)，并且每个所述旋翼(10、20、30、40)根据上述权利要求中任一项所述旋翼(10、20、30、40)中的任一个供给动力和控制。
21.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1””')，其中，所述多旋翼飞行器包括用于每个所述液压泵(10、20、30、40)的一个专用的动力单元(2a、2b、2c)，并且其中，专用的所述动力单元(2a、2b、2c)通过所述控制单元(6)而同步，以使得每个所述液压泵(12、22、32、42)接收相同的旋转输入。
22.根据上述权利要求中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述旋翼具有固定桨距。
23.根据上述权利要求1至21中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述旋翼(10、20、30、40)具有当所述多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)不操作时能手动调节的桨距。
24.根据上述权利要求1至21或23中任一项所述的多旋翼飞行器(1、1'、1”、1”'、1””、1””'、1”””)，其中，所述旋翼(10、20、30、40)具有在飞行中能调节的桨距。
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