CN111491860A - 飞机机翼和旋翼矢量*** - Google Patents

Abstract

一种飞机，其被构造成具有：具有旋翼的推进***，所述旋翼具有周期变距操纵和集体变距操纵；以及旋转轴，所述推进***相对于机身围绕该轴旋转。控制***被构造成使用通过对旋翼的周期变距操纵而产生的扭矩来围绕旋转轴重新定位推进***，而无需独立的致动器机构来使推进***旋转，从而降低了飞机的重量和机械复杂性。该控制***还可以利用由一个或多个旋翼提供的扭矩来相对于飞机上方的气流定位一个或多个机翼，从而在飞机上施加扭矩以控制飞机的方向。

Description

飞机机翼和旋翼矢量***

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2017年12月22日提交的美国临时专利申请第62/609,902号的权益，其全部内容通过引用整体并入本文。

背景技术

垂直起降(VTOL)飞机通常用于从没有跑道的小区域起降，同时仍具有机翼提供的巡航效率。当飞机处于悬停或低速飞行时，VTOL飞机在飞行的起飞和降落阶段垂直引导推力，并且在巡航飞行时水平引导推力以推动飞机。因此，利用推力矢量***来使两种飞行模式成为可能。

发明内容

在一个实施例中，飞机被构造成具有两个机翼，一个机翼位于飞机重心的前方，一个机翼位于飞机重心的后方，每个机翼具有与其附接的多个旋翼(例如，四个旋翼)。每个旋翼具有穿过旋翼的旋转中心并且基本垂直于旋翼的旋转平面的推力轴。机翼在具有旋转轴的旋转翼梁上安装到飞机的机身，使得每个机翼的弦线可以水平地、垂直地或在水平与垂直之间的任何位置定位。制动器机构被构造成使得旋转翼梁可以被锁定在固定位置或被释放以自由旋转，从而机翼的弦线和旋翼的推力轴都相对于机身枢转。每个旋翼的推力水平可以通过集体控制提供给旋翼的功率和旋翼叶片的桨距来改变。每个旋翼还可以通过施加周期变距操纵(cyclic control)来产生围绕多个轴的扭矩，所述周期变距操纵根据旋翼叶片随其围绕推力轴旋转的角度位置来改变旋翼叶片的攻角(angle of attack)。当需要围绕机翼的旋转轴旋转机翼和旋翼时，释放制动器，使得机翼翼梁可以相对于机身旋转。对旋翼施加周期变距操纵，以围绕机翼的旋转轴传递扭矩，从而使机翼和旋翼围绕旋转轴枢转。当机翼相对于机身达到所需的角度位置时，重新施加制动器，从而将机翼锁定在适当的位置。

在另一个实施例中，飞机具有单个机翼，其具有附接到机翼的一对旋翼，机身的每一侧上具有一个旋翼。

在又一个实施例中，机翼在固定位置附接到机身，并且旋翼相对于机身围绕旋转轴枢转以矢量化由旋翼提供的推力。

在又一个实施例中，在机翼翼梁旋转机构上安装扭矩传感器以感测施加到机翼翼梁的扭矩。将扭矩传感器并入旋转机翼翼梁上的制动器机构的控制***中，以确保如果机翼翼梁上的扭矩高于指定阈值，则不会释放制动器。

在又一个实施例中，旋转机翼翼梁上的制动器机构被构造成具有双向棘轮机构，使得可以使用飞机控制***选择不同的旋转模式。例如，可以与具有双向棘轮机构的制动器机构一起使用的四种旋转模式可以包括自由旋转、不允许旋转、允许顺时针旋转和/或允许逆时针旋转。

在各种实施例中，在飞机的前部和后部的每一个处的旋翼的数量可以大于或小于四个。

在各种实施例中，飞机可以包括一个或多个机翼。

在各种实施例中，可以将扭矩传感器和双向棘轮机构应用于旋转机构，该旋转机构允许具有处于固定位置的一个或多个机翼的飞机上的旋翼的推力轴相对于机身旋转。

在各种实施例中，左机翼和右机翼可以在独立的旋转机翼翼梁上附接到机身，从而允许机身左侧和右侧上的机翼和推力的矢量相对于彼此而变化。

在各种实施例中，可以使用由左旋翼和右旋翼施加的差分扭矩来将左机翼和右机翼定位在相对于机身的不同角度位置处，从而为飞机提供侧倾控制。

在又一个实施例中，飞机具有附接到位于飞机重心前方的旋翼的枢转机翼和附接到位于飞机重心后方的旋翼的枢转机翼，其中飞机控制***使用前旋翼的扭矩来定位前机翼以及使用后旋翼的扭矩来定位后机翼，使得可以控制飞机的俯仰轴。

在各种实施例中，当旋翼被定位成提供向前推力时，可以使用机身左侧和右侧上的旋翼的不同推力来控制飞机的偏航。

在各种实施例中，每个旋翼的推力轴可以相对于机身独立地旋转。

附图说明

图1是根据说明性实施例的具有相对于机身水平地对准的旋翼和机翼的飞机的等轴侧视图；

图2是根据说明性实施例的具有相对于机身垂直地对准的旋翼和机翼的飞机的侧视图；

图3是根据说明性实施例的被构造成用于相对于机身使每个机翼围绕其轴独立地旋转的飞机的等轴侧视图；

图4是根据说明性实施例的前机翼和后机翼的每一侧附接有单个旋翼的飞机的局部等轴侧视图；

图5是根据说明性实施例的能够相对于机身旋转的单个枢转机翼的每个端部附接有单个旋翼的飞机的等轴侧视图；

图6是示出根据说明性实施例的在具有制动器机构、顺时针棘轮机构和逆时针棘轮机构的前机翼上具有旋转机翼翼梁的飞机的等轴侧视图；

图7示出了根据说明性实施例的飞机控制***的图示，该飞机控制***包括主控制单元、加速度计和陀螺仪传感器***、空中数据***以及位置和扭矩传感器***；

图8是示出根据说明性实施例的用于通过对旋翼的周期变距操纵来控制机舱或机翼的旋转的方法的流程图；并且

图9是示出根据说明性实施例的用于使用对旋翼的周期变距操纵和棘轮机构来控制机翼的旋转的方法的流程图。

具体实施方式

本文描述的是具有旋翼的飞机的各种实施例，所述旋翼被构造成通过利用对旋翼的周期变距操纵以围绕机翼的旋转轴施加扭矩来产生扭矩以重新对准机翼相对于机身的角度。换句话说，本文所述的飞机的机翼和旋翼矢量***利用由旋翼产生的扭矩来调节旋翼和机翼相对于飞机机身的位置。本文详述的各种构造利用由旋翼产生的扭矩来相对于飞机的机身重新定位旋翼和其所附接的机翼，从而重新引导由旋翼产生的推力并且改变机翼相对于机身的角度。此类实施例通过消除对重型倾斜机翼致动器的需要而有利地降低了飞机的重量和复杂性。本文所述的各种实施例可以应用于需要重新对准推力方向和/或机翼或旋翼的角度的垂直起降(VTOL)飞机或其它类型的飞机。

需要垂直起降(VTOL)飞机，以使从没有跑道的小区域起降成为可能。另外，VTOL飞机可以具有机翼，该机翼通过利用机翼产生气动升力来提供巡航效率，从而减少或消除了对在水平飞行模式期间利用旋翼或螺旋桨产生垂直方向推力的需要。从垂直飞行构造过渡到水平飞行构造可以包括改变推力轴相对于飞机机身的对准，以便在水平飞行中向前推动飞机或在垂直飞行中向上推动飞机。通常需要飞机改变相对于机身轴的相对推力方向。有利地，这增强了机动性、提高了效率并且提供了垂直起降能力。

具有倾斜的机翼或引擎机舱的飞机可以利用重型致动器机构来使机翼或引擎机舱围绕旋转轴枢转。这些致动器机构传递大量扭矩，因此既重又大，从而降低了飞机的效率。这些致动器机构还增加了飞机的机械复杂性，并且如果它们不工作，则可能妨碍飞机安全地飞行。一些VTOL飞机可以仅利用螺旋桨而不利用用于推进的旋翼，这不会提供本文所述的利用至少一些旋翼的各种实施例的优点。本文所述的一些实施例可以通过使用螺旋桨和旋翼的组合来实现本文所述的优点。螺旋桨仅限于沿其推进轴传递推力，而旋翼则可以沿其推进轴和围绕多个其它轴的扭矩传递推力。因此，旋翼可以通过使用周期变距操纵来产生不与旋翼的旋转轴对准的推力。

有利地，本文所述的机翼和旋翼倾斜机构利用通过对一个或多个旋翼的周期变距操纵而提供的扭矩来使机翼倾斜，从而利用已经是飞机的一部分的推进***(例如，旋翼)来执行机翼和旋翼的倾斜，因此不需要单独的倾斜致动器。本文所述的各种实施例的旋翼可以被周期变距操纵。换句话说，通过周期变距操纵，在各个旋翼叶片每次旋转期间围绕旋翼的轮毂轮转时，可以根据它们的旋转位置周期性地调节或改变各个旋翼叶片的桨距角或羽角。本文所述的各种实施例的优点还包括：使用附接到同一机翼的多个冗余旋翼来使机翼倾斜；以及通过利用旋翼***中存在的周期变距操纵权限，使用多个旋翼来独立地使不同的机翼、机翼的部分或推进单元倾斜。

本文所述的实施例的优点还包括使用旋翼扭矩来调节飞机上多个机翼的相对位置，使得无需传统的升降舵和副翼控制就可以控制侧倾和俯仰。这是有利的，因为它通过移除会增加重量并且导致机械复杂性的升降舵或副翼控制表面及其相应的致动器、控制电缆和推杆而简化了飞机。因此，具有专用致动器机构的飞机会具有重型附加部件。这些部件还可能受限于机翼和/或推力轴与机身之间慢速的相对运动。

图1-2示出了根据说明性实施例的飞机1000。机身2包含乘客舱8，飞机的乘客可以坐在该乘客舱8中。前翼4附接到机身2，使得其可以围绕前矢量轴16枢转。后翼6附接到机身2，使得其可以围绕后矢量轴18枢转。前发动机舱26刚性地附接到前机翼4。前旋翼20附接到前发动机舱26，使得其可以围绕前推力轴22旋转。后发动机舱36刚性地附接到后机翼6。后旋翼30附接到后发动机舱36，使得其可以围绕后推力轴32旋转。前旋翼20被构造成具有集体变距操纵(collective control)以改变沿前推力轴22的推力，并且具有周期变距操纵以改变围绕包括前矢量轴16的多个轴的扭矩。后旋翼30被构造成具有集体变距操纵以改变沿后推力轴32的推力，并且具有周期变距操纵以改变围绕包括后矢量轴18的多个轴的扭矩。

可以使用通过对前旋翼20的周期变距操纵产生的扭矩来使前机翼4围绕前矢量轴16枢转，以调节前机翼4的位置并且调节前推力轴22相对于机身2的相对方向。可以使用通过对后旋翼30的周期变距操纵产生的扭矩来使后机翼6围绕后矢量轴18枢转，以调节后机翼6的位置并且调节后推力轴32相对于机身2的方向。控制***利用来自姿态传感器和加速度计的数据来调节由前旋翼20和后旋翼30传递的相对推力和扭矩以控制机身2的姿态，同时前机翼4围绕前矢量轴16旋转并且后机翼6围绕后矢量轴18旋转。

当飞机1000处于如图2中所示的基本垂直飞行时，可以通过改变由前旋翼20和后旋翼30沿前推力轴22和后推力轴32提供的相对推力来控制飞机1000的俯仰。可以通过改变机身2左侧上的前旋翼20和后旋翼30相对于机身2的右侧上的前旋翼20和后旋翼30的推力的相对推力来控制飞机1000的侧倾。所有前旋翼20和后旋翼30的推力可以由飞机控制***单独地控制。

当飞机1000处于如图1中所示的基本水平飞行时，可以通过改变前机翼4和后机翼6相对于机身2的角度位置以使机翼充当升降舵或襟翼来控制飞机1000的俯仰。

当飞机1000使前机翼4和后机翼6定向在除图1和图2中所示的角度位置之外的其它角度位置处时，通过调节前旋翼20和后旋翼30各自的相对推力与同时调节前机翼4和后机翼6相对于机身2的角度位置的组合来实现对飞机的控制。飞机1000的飞机控制***可以独立地调节每个旋翼的扭矩和推力，以调节飞机1000的俯仰、偏航和侧倾。

图3示出了具有右前机翼44、左前机翼54、右后机翼64和左后机翼74的垂直起降飞机2000。右前发动机舱42附接到右前机翼44，并且每个右前发动机舱42具有对应的用于沿右前推力轴48传递推力的右前旋翼40。左前发动机舱52附接到左前机翼54，并且每个左前发动机舱52具有对应的用于沿左前推力轴58传递推力的左前旋翼50。右后发动机舱62附接到右后机翼64，并且每个右后发动机舱62具有对应的用于沿右后推力轴68传递推力的右后旋翼60。左后发动机舱72附接到左后机翼74，并且每个左后发动机舱72具有对应的用于沿左后推力轴78传递推力的左后旋翼70。

飞机2000的飞机控制***可以独立地调节每个旋翼的扭矩和推力，以调节飞机2000的俯仰、偏航和侧倾。飞机控制***可以将右前机翼44、左前机翼54、右后机翼64和左后机翼74独立地定位成在存在足够的前向气流以使它们控制飞机2000的姿态时充当副翼、襟翼或升降舵。

图4示出了具有在固定位置附接到机身224的前机翼202和在固定位置附接到机身224的后机翼222的垂直起降飞机3000。右前发动机舱204附接到前机翼202，使得当对右前旋翼206施加周期变距操纵以在右前发动机舱204上施加扭矩时，其可以围绕前矢量轴200枢转。左前发动机舱210附接到前机翼202，使得当对左前旋翼208施加周期变距操纵以在左前机舱210上施加扭矩时，其可以围绕前矢量轴200枢转。右后发动机舱214附接到后机翼222，使得当对右后旋翼212施加周期变距操纵以在右后机舱214上施加扭矩时，其可以围绕后矢量轴220枢转。左后发动机舱218附接到后机翼222，使得当对左后旋翼216施加周期变距操纵以在左后机舱218上施加扭矩时，其可以围绕后矢量轴220枢转。

飞机3000的飞机控制***可以独立地调节由右前旋翼206、左前旋翼208、右后旋翼212和左后旋翼216提供的推力和扭矩，以调节每个旋翼的推力大小和方向。飞机3000的飞机控制***还可以控制每个旋翼之间的相对推力和扭矩，以控制飞机3000的姿态。

图5示出了具有机身424、右机翼420和左机翼422的垂直起降飞机4000。右旋翼402附接到右机舱404以沿右推力轴410传递推力，并且右机舱404附接到右机翼420。右机翼420可以相对于机身424围绕机翼枢转轴414枢转。左旋翼406附接到左机舱408以沿左推力轴412传递推力，并且左机舱408附接到左机翼422。左机翼422可以相对于机身424围绕机翼枢转轴414枢转。辅助推力***440被构造成沿辅助推力轴442传递推力。

飞机4000的飞机控制***可以独立地控制由右旋翼402和左旋翼406传递的推力和扭矩，以调节右机翼420、左机翼422和机身424的相对推力和相对角度。辅助推力***440被构造成围绕飞机4000的重心提供扭矩，以使飞机控制***平衡：从来自右机翼420的升力、由左机翼422提供的升力施加到机身424的扭矩、由右旋翼402提供的推力和扭矩以及由左旋翼406提供的推力和扭矩，使得可以控制飞机4000的姿态和机身424的姿态。

图6示出了垂直起降飞机的机翼倾斜机构5000。右机翼500刚性地附接到右机翼翼梁512，使得其可以相对于机身524围绕右机翼枢转轴504旋转。左机翼502刚性地附接到左机翼翼梁514，使得其可以相对于机身524围绕左机翼枢转轴506旋转。右轴承508被构造成使得右机翼翼梁512可以相对于机身524枢转，左轴承510被构造成使得左机翼翼梁514可以相对于机身524枢转。右制动器组件516可以对右机翼500相对于机身524的旋转提供阻力，左制动器组件518可以对左机翼502相对于机身524的旋转提供阻力。右棘轮机构522可以相对于机身524选择性地提供对沿一个方向的旋转的阻力以及沿相反方向的自由旋转。左棘轮机构520可以相对于机身524选择性地提供对沿一个方向的旋转的阻力以及沿相反方向的自由旋转。

飞机控制***可以选择性地使用右制动器组件516和左制动器组件518来固定右机翼500和左机翼502相对于机身524的位置，并且还可以允许它们旋转。飞机控制***还可以选择性地使用右棘轮机构522和左棘轮机构520来选择性地控制右机翼500或左机翼502沿一个方向而不是相反方向旋转。

图7示出了包括主控制单元606、加速度计和陀螺仪传感器***600、空中数据***602以及位置和扭矩传感器***604的飞机控制***6000的图示。主控制单元606从加速度计和陀螺仪传感器***600、空中数据***602以及位置和扭矩传感器***604接收数据，并且使用控制算法处理数据，以向右前旋翼控制器614、左前旋翼控制器624、右后旋翼控制器634、左后旋翼控制器644、右前机翼制动器和棘轮机构650、左前机翼制动器和棘轮机构660，右后机翼制动器和棘轮机构670以及左后机翼制动器和棘轮机构680提供控制信号。飞机控制***6000被构造成通过各个施加或组合施加来自右前旋翼612、左前旋翼622、右后旋翼632、左后旋翼642或其任何组合的推力和扭矩来控制俯仰、偏航和侧倾。例如，当飞机从垂直飞行构造(如图2中所示)过渡到水平飞行构造(如图1中所示)时，可以一并控制由右前旋翼612和左前旋翼622施加到飞机的扭矩和推力以及由右后旋翼632和左后旋翼642施加到飞机的扭矩和推力，使得主控制单元606可以使用来自加速度计和陀螺仪传感器***600的飞机姿态数据来控制飞机上每个旋翼的相对推力和扭矩，以维持所需的飞机姿态，同时机翼和机舱从垂直飞行构造枢转到水平飞行构造。

飞机控制***6000可以包括其上存储有计算机可读介质的存储器。这种计算机可读介质可以是由主控制单元606执行以实现本文所述的各种方法和***的计算机可执行代码。主控制单元606可以例如是计算机处理器。存储在存储器中并且可由处理器执行的指令可以被实现为执行诸如下面描述的方法900之类的方法。

图8是示出根据说明性实施例的用于通过对旋翼的周期变距操纵来控制机舱或机翼的旋转的方法800的流程图。在替代实施例中，可以执行更少、附加和/或不同的操作。而且，使用流程图并不意味着受限于所执行的操作的顺序。如下面所讨论的，方法800和900可以用于旋转机舱或机翼。当使用短语“机舱或机翼”时，应理解，由旋翼产生的扭矩可以仅使机舱旋转或如本文所述的使机舱和机舱所附接的机翼两者旋转。

在框805处，***用扭矩传感器测量围绕机翼或机舱旋转轴的扭矩。换句话说，测量施加在机翼或机舱上的现有扭矩。该扭矩可以是机翼或机舱上任何气动或其它作用力的结果。测量机舱或机翼上的扭矩，使得在释放制动器(815)之前，可以抵消/中和该扭矩(参见框810)。若在释放制动器之前没有抵消/中和现有扭矩，释放制动器可能会导致机翼或机舱突然而迅速地旋转，这可能是不平稳或不希望的。

在框810处，***向旋翼发送控制信号，其对旋翼进行周期变距操纵以产生扭矩来中和或基本中和测得的围绕机翼或机舱旋转轴的扭矩。旋翼可以是如本文所述的固定到机翼的旋翼，或者可以是与机舱相关联的旋翼。在各种实施例中，控制信号可以使对旋翼进行周期变距操纵来产生扭矩，使得仅保留少量的测得扭矩，而不是完全或基本中和扭矩。这例如在测得扭矩已经在***希望机翼或机舱旋转的方向上时可能特别有用。通过留下少量该扭矩，一旦释放制动器，机翼或机舱就可以开始缓慢和/或平稳地运动了(参见框815)。

在框815处，***发送第一制动器控制信号以释放制动器，使得机舱或机翼可以围绕机舱或机翼旋转轴运动，该制动器被构造成控制机舱或机翼围绕机舱或机翼旋转轴的运动。在旋翼的控制信号和周期变距操纵没有完全中和机翼或机舱上的测得扭矩的各种实施例中，机翼或机舱实际上可以响应于尚未被中和的扭矩开始运动。这可以在发送任何用于使用周期变距操纵来产生扭矩的信号(例如，框810的控制信号、框820的控制信号)之前、之后或与之同时进行。换句话说，通过释放制动器，机舱或机翼能够围绕其轴旋转。在一个实施例中，直到发送框810的控制信号之后才释放制动器(框815)，但是在发送框820的控制信号之前释放制动器。在另一个实施例中，在发送框810的控制信号之后释放制动器(框815)，但是通常在发送框820的控制信号的同时释放制动器。在各种实施例中，制动器可以被释放到不同的程度，并且可以在不同的时间被释放到不同的程度。例如，可以首先完全释放制动器，使得机舱或机翼开始运动，可以在机舱或机翼运动时接合或部分锁紧制动器，以便在机舱或机翼完全被制动器锁定到位之前减慢机舱或机翼的速度。可以使用传感器来监控机舱或机翼的位置或其运动的速度，以便适当地管理制动器、机舱或机翼的速度和/或机舱或机翼的位置。

在框820处，***向旋翼发送第二控制信号，其对旋翼进行周期变距操纵以产生围绕机舱或机翼旋转轴的扭矩来使机舱或机翼旋转。旋翼可以是与框810的控制信号被发送到的旋翼相同的旋翼，或者可以是与框810的控制信号被发送到的旋翼在同一机翼上的不同旋翼。这样，可以产生扭矩以使机舱或机翼运动到所希望的角度位置。

在框825处，***确定机舱或机翼已经响应于所产生的扭矩围绕机舱或机翼旋转轴从第一位置运动到第二位置。第二位置可以是机翼或机舱的所希望的位置，或者可以是***认定应施加制动器以减慢旋转速度使得在机翼或机舱到达所希望的位置时可以停止机翼或机舱的位置。这可以通过安装在机身上的接近传感器、指示机舱或机翼已经到达第二位置的压力传感器或用于定位或跟踪机舱或机翼的运动的任何其它感测***来完成。在机舱或机翼已经运动到所希望的位置之后，***发送第二制动器控制信号以在机舱或机翼运动到第二位置(在框830处)之后将其锁定在固定位置。可以使用该方法800来使机舱或机翼沿任一方向运动。也就是说，在使用方法800使机舱或机翼从第一位置运动到第二位置之后，可以重复使用方法800以使机舱或机翼运动返回到第一位置。唯一的不同可能是控制信号使旋翼围绕机舱或机翼的旋转轴在相反方向上产生扭矩，从而使机舱或机翼沿相反方向运动返回到第一位置。在另一个实施例中，机舱或机翼可以沿相同的方向运动以通过围绕其旋转轴一直旋转而返回到第一位置。因此，控制信号可以使旋翼沿相同方向产生转矩。

图9是示出根据说明性实施例的用于使用对旋翼的周期变距操纵和棘轮机构来控制机翼旋转的方法900的流程图。在替代实施例中，可以执行更少、附加和/或不同的操作。而且，使用流程图并不意味着受限于所执行的操作的顺序。在框905处，***确定机舱或机翼应沿特定方向旋转。该确定可以从控制信号和/或传感器数据中做出，包括基于来自传感器的指示机舱或机翼上的气动负载正在产生将使机舱或机翼沿相反方向旋转的扭矩的数据。在框910处，***向棘轮机构发送控制信号以接合棘轮机构，使得仅允许沿所希望的方向旋转。在框915处，***向制动器机构发送控制信号，从而释放制动器并且允许旋转。此时机舱或机翼可以沿所希望的方向自由旋转，但是由于来自机舱或机翼上气流的气动负荷，棘轮机构阻止机舱或机翼沿相反方向旋转。在框920处，***向附接到机舱或机翼的旋翼发送信号，以通过对旋翼的周期变距操纵使其在机舱或机翼上产生扭矩，其中该扭矩使机舱或机翼沿所希望的方向旋转。

在说明性实施例中，本文所述的任何操作可以至少部分地被实现为存储在计算机可读介质或存储器上的计算机可读指令。在由处理器执行计算机可读指令时，计算机可读指令可以使计算设备执行操作。

为了说明和描述的目的，已经给出了说明性实施例的前述说明。相对于所公开的精确形式，其并不意图是详尽的或限制性的，并且根据以上教导或根据所公开的实施例的实践，可以进行修改和变型。本发明的范围旨在由所附的权利要求及其等同物来限定。

Claims (22)

1.一种飞机，包括：

机身；

机翼；

附接到所述机翼的推进***，所述推进***包括具有集体变距操纵和周期变距操纵的旋翼；

与所述机翼的翼展方向基本对准的机翼旋转轴，其中所述机翼可相对于所述机身围绕所述机翼旋转轴旋转；以及

控制***，所述控制***利用通过对所述旋翼的周期变距操纵而产生的扭矩来使所述机翼和所述推进***围绕所述机翼旋转轴旋转。

2.根据权利要求1所述的飞机，其中所述飞机包括多个机翼，每个机翼附接有推进***。

3.根据权利要求2所述的飞机，还包括制动器机构，所述制动器机构被构造成选择性地阻止或允许所述机翼围绕所述机翼旋转轴旋转。

4.根据权利要求2所述的飞机，还包括棘轮机构，所述棘轮机构被构造成阻止所述机翼围绕所述机翼旋转轴沿第一方向旋转并且允许沿第二方向旋转。

5.一种飞机，包括：

机身；

第一机翼；

第二机翼；

附接到所述第一机翼的第一推进***，所述第一推进***包括具有集体变距操纵和周期变距操纵的第一旋翼；

附接到所述第二机翼的第二推进***，所述第二推进***包括具有集体变距操纵和周期变距操纵的第二旋翼；

与所述第一机翼的第一翼展方向基本对准的第一机翼旋转轴，由此所述第一机翼可相对于所述机身围绕所述第一机翼旋转轴旋转；

与所述第二机翼的第二翼展方向基本对准的第二机翼旋转轴，由此所述第二机翼可相对于所述机身围绕所述第二机翼旋转轴旋转；以及

控制***，所述控制***利用通过对所述第一旋翼和所述第二旋翼的周期变距操纵而产生的扭矩来使所述第一机翼和所述第二机翼围绕其各自的旋转轴独立地旋转。

6.根据权利要求5所述的飞机，其中所述第一机翼的第一升力中心和所述第二机翼的第二升力中心在穿过所述飞机的重心的轴的相对两侧上，并且其中所述控制***利用所述第一旋翼的所述扭矩和所述第二旋翼的所述扭矩来定位所述第一机翼和所述第二机翼，以围绕穿过所述飞机的重心的轴在所述飞机上施加扭矩。

7.根据权利要求5所述的飞机，还包括：第一制动器机构，所述第一制动器机构被构造成选择性地阻止或允许所述第一机翼围绕所述第一机翼旋转轴旋转；以及第二制动器机构，所述第二制动器机构被构造成阻止或允许所述第二机翼围绕所述第二机翼旋转轴旋转。

8.根据权利要求5所述的飞机，还包括：第一棘轮机构，所述第一棘轮机构被构造成阻止所述第一机翼围绕所述第一机翼旋转轴沿第一方向旋转并且允许沿第二方向旋转；以及第二棘轮机构，所述第二棘轮机构被构造成阻止所述第二机翼围绕所述第二机翼旋转轴沿第三方向旋转并且允许第四方向旋转。

9.一种飞机，包括：

机身；

机翼；

具有旋翼的推进***，所述旋翼具有集体变距操纵和周期变距操纵；

与所述机翼的翼展方向基本对准的推力旋转轴，由此所述推进***可相对于所述机身围绕所述推力旋转轴旋转；以及

控制***，所述控制***利用通过对所述旋翼的周期变距操纵而产生的扭矩来使所述推进***围绕所述推力旋转轴旋转。

10.根据权利要求9所述的飞机，其中所述飞机包括多个推进***，每个推进***具有相对于所述机身的推力旋转轴。

11.根据权利要求10所述的飞机，还包括制动器机构，所述制动器机构被构造成选择性地阻止或允许所述推进***围绕所述推力旋转轴旋转。

12.根据权利要求10所述的飞机，还包括棘轮机构，所述棘轮机构被构造成阻止所述推进***围绕所述推力旋转轴沿第一方向旋转并且允许沿第二方向旋转。

13.一种方法，包括：

由计算设备的至少一个处理器向旋翼发送控制信号，其中：

所述旋翼被构造成受周期变距操纵，

所述旋翼附接到飞机的机舱，

所述飞机的所述机舱被构造成围绕机舱旋转轴旋转，由此所述机舱可相对于所述机身围绕所述机舱旋转轴旋转，并且

所述控制信号对所述旋翼进行周期变距操纵以产生围绕所述机舱旋转轴的扭矩。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括由所述至少一个处理器发送第一制动器控制信号以释放制动器，所述制动器被构造成控制所述机舱围绕所述机舱旋转轴的运动，使得所述机舱响应于所产生的扭矩而运动。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

由所述至少一个处理器确定所述机舱已经响应于所产生的扭矩围绕所述机舱旋转轴从第一位置运动到第二位置；以及

由所述至少一个处理器发送第二制动器控制信号，以在所述机舱运动到所述第二位置之后将其锁定在固定位置。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述机舱刚性地附接到机翼，并且其中所述机翼和所述机舱均被构造成相对于所述机身围绕同一机舱旋转轴旋转。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述机舱旋转轴与所述机翼的翼展方向基本平行。

18.一种非暂时性计算机可读介质，其上存储有指令，所述指令在由计算设备执行时使所述计算设备执行操作，其中所述指令包括：

向旋翼发送控制信号的指令，其中：

所述旋翼被构造成受周期变距操纵，

所述旋翼附接到飞机的机舱，

所述飞机的所述机舱被构造成围绕机舱旋转轴旋转，由此所述机舱可相对于所述机身围绕所述机舱旋转轴旋转，并且

所述控制信号对所述旋翼进行周期变距操纵以产生围绕所述机舱旋转轴的扭矩。

19.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：发送第一制动器控制信号以释放制动器的指令，所述制动器被构造成控制所述机舱围绕所述机舱旋转轴的运动，使得所述机舱响应于所产生的扭矩而运动。

20.根据权利要求19所述的非暂时性计算机可读介质，还包括：

确定所述机舱已经响应于所产生的扭矩围绕所述机舱旋转轴从第一位置运动到第二位置的指令；以及

发送第二制动器控制信号以在所述机舱运动到所述第二位置之后将其锁定在固定位置的指令。

21.根据权利要求18所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述机舱刚性地附接到机翼，并且其中所述机翼和所述机舱均被构造成相对于所述机身围绕同一机舱旋转轴旋转。

22.根据权利要求21所述的非暂时性计算机可读介质，其中所述机舱旋转轴与所述机翼的翼展方向基本平行。

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