CN114630773A - 地效飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地效飞行器,具有地效机翼、多个翼梢浮筒以及控制***。地效机翼可以包括前地效机翼和后地效机翼。地效机翼可以在至少一个翼梢浮筒上产生稳定力矩,以稳定该地效飞行器。多个翼梢浮筒可以动态联接到本体。多个翼梢浮筒可以彼此动态联接。动态联接可以允许翼梢浮筒相对独立于本体和彼此运动,从而稳定该地效飞行器。该地效飞行器可以包括稳定翼。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年11月8日提交的美国临时专利申请第62/933,112号的优先权,其全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及地效飞行器,包括用于稳定这种地效飞行器的装置、***和方法。
背景技术
在诸如水、雪、冰或陆地等的地球表面上方行进的地效飞行器通常利用机翼下方聚集的空气来提高飞行器上的升力,这与自由飞行的常规飞行器不同,常规飞行器远离地球表面的机翼下方的空气未被束缚,因此所提供的升力较小。地效机翼利用了机翼下方的表面边界,该表面边界能抑制翼尖涡流,从而减少了当飞行器远离地球表面时由翼尖涡流引起的阻力。因此,地效机翼提高了升力,并减少了阻力。
当地效飞行器沿着地球表面(诸如水)高速移动时,与空气动力面刚性联接的滑行面上的诱导俯仰力矩会导致迎角增加。增加的迎角和高度的增加会导致机翼下的空气力向飞行器的前部移动。空气动力压力中心的这种向前移动会导致不稳定的状态,这种不稳定的状态会导致飞行器以危险且破坏性的故障形式倾覆(被称为“吹翻”)。
环境因素也会增加地效飞行器的不稳定性。由于地效飞行器靠近地球表面,所以任何空气动力扰动或地球表面扰动都可能会导致飞行器的不同部位大力接触地球表面。这样的接触可能会导致结构损坏,并可能会导致地效飞行器变得不稳定。对在地球表面上方行进的飞行器施加力的这类环境因素的一个实例是海浪。海浪先后与飞行器的两个部位接触会导致飞行器向上倾斜,并且还会侧向滚转,从而产生不稳定性,这会导致飞行器倾覆。
船只和地效飞行器的不稳定性每年都会导致许多故障,使乘客和船员处于危险之中。因此,需要提高船只和地效飞行器的稳定性。
发明内容
本公开的一个示例性方面涉及一种稳定地效飞行器的方法。该方法包括:通过与地效飞行器的本体结构连接的第一升力面来产生升力;通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器;以及通过联接到本体结构的稳定面来稳定地效飞行器。根据一些实施方案,第一升力面可以包括第一地效机翼。
根据一些实施方案,通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括:通过铰链、轴承、枢轴和/或接头(诸如球形接头)连接件将地效机翼连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。根据一些实施方案,通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括:通过控制连杆以及铰链、轴承、枢轴和/或接头(诸如球形接头)连接件将本体连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。根据一些实施方案,通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括:通过弹簧、阻尼器和/或减震器将本体连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒上。
本公开的一个方面涉及一种地效飞行器,具有:多个翼梢浮筒,其中多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒彼此动态连接;本体,通过多个控制连杆动态连接到多个翼梢浮筒;以及连接到本体的第一地效机翼。
根据一些实施方案,该地效飞行器还可以包括:连接到第一翼梢浮筒的第一推进装置;以及连接到第二翼梢浮筒的第二推进装置。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:动态密封件,其构造为在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的运动期间保持地效升力。根据一些实施方案,动态密封件可以包括第一地效机翼的端板,该端板基本上邻近第一翼梢浮筒的第一表面和第二翼梢浮筒的第二表面。根据一些实施方案,动态密封件可以包括第一地效机翼的可延伸端板,该可延伸端板构造为延伸至基本邻近第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。根据一些实施方案,动态密封件可以包括气压充气密封件和预成型密封件中的至少一种。根据一些实施方案,动态密封件可以包括薄膜,该薄膜连接到地效机翼和多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。
根据一些实施方案,地效机翼可以包括柔性薄膜和翼梁,并且其中薄膜可以连接到翼梁。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:动态密封件,其构造为允许第一翼梢浮筒相对于本体运动,并在第一翼梢浮筒运动期间产生升力。
根据一些实施方案,第一地效机翼可以包括襟翼,该襟翼构造为相对于第一地效机翼运动,并构造为控制该地效飞行器上的地效升力。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:纵向加强构件和横向加强构件,纵向加强构件和横向加强构件构造为当襟翼偏转时限制襟翼面的运动。根据一些实施方案,襟翼可以构造为利用空气动力压力和/或流体动力冲击进行偏转。
根据一些实施方案,地效机翼可以包括中间襟翼,该中间襟翼构造为在前缘和后缘之间从地效机翼延伸。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:第二地效机翼,其动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括控制臂,该控制臂连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:第二地效机翼,其与多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒动态密封。根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括多个重叠部分,这些重叠部分构造为允许重叠部分中的至少一个重叠部分偏转,而又不会将运动传递给重叠部分中的至少一个其他重叠部分。根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括襟翼,该襟翼构造为相对于第二地效机翼运动,并构造为控制翼梢浮筒上的地效升力。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:连接到本体的稳定翼。根据一些实施方案,稳定翼可以包括上反角翼。
根据一些实施方案,稳定翼可以包括倒三角翼。根据一些实施方案,稳定翼可以包括升降舵、襟翼、副翼、方向舵、升降副翼、副翼、襟副翼、***式襟翼、扰流板或***式扰流板中的至少一种。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:连杆***,其构造为允许多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒基本相对于彼此以及相对于本体运动。根据一些实施方案,连杆***可以包括横跨多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒并连接到本体的柔性横梁。根据一些实施方案,连杆***可以包括地效机翼的翼梁,其中该翼梁动态连接多个翼梢浮筒中的两个翼梢浮筒。根据一些实施方案,连杆***可以包括至少一个控制连杆,该控制连杆包括在连接点处的至少一个球形接头。根据一些实施方案,连杆***可以包括横跨多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒的框架,该框架通过弹簧动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。根据一些实施方案,框架可以通过阻尼器动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
根据本公开的另一个方面,一种地效飞行器可以包括:本体;翼梢浮筒;悬挂***,其构造为将翼梢浮筒动态联接到本体;一级升力面,其连接到本体并构造为产生第一地效升力;以及联接到本体的稳定面。
根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:二级升力面,其动态连接到翼梢浮筒并构造为产生第二地效升力。
根据本公开的另一个方面,该地效飞行器可以包括:本体部分,其包括第一地效机翼、第二地效机翼、稳定翼和尾翼面,其中第一地效机翼包括第一升力产生面和第一控制面,其中第二地效机翼包括第二升力产生面和第二控制面;第一翼梢浮筒,其经由第一控制连杆动态联接到本体部分;第二翼梢浮筒,其经由第二控制连杆动态联接到本体部分;第三控制连杆,其动态地将第一翼梢浮筒联接到第二翼梢浮筒;以及第三地效机翼,其动态地联接到第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。根据一些实施方案,第三地效机翼构造为当本体的迎角增加时在翼梢浮筒上产生稳定力矩。根据一些实施方案,第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒构造为相对于本体运动,使得第一翼梢浮筒的运动可以基本上独立于第二翼梢浮筒的运动。
根据本公开的另一个方面,一种地效飞行器可以包括:机身,其包括第一地效面和第二地效面,该第一地效面包括第一地效机翼,第二地效机翼包括第二翼面;第一翼梢浮筒,其动态联接到机身;第二翼梢浮筒,动态耦联接到机身;以及控制连杆,其构造为将第一翼梢浮筒动态联接到第二翼梢浮筒。根据一些实施方案,该地效飞行器可以包括:动态联接到控制连杆的第三地效面。根据一些实施方案,机身还可以包括至少一个稳定翼。根据一些实施方案,该至少一个稳定翼静态联接到机身。
根据一些实施方案,第一翼梢浮筒与本体的动态联接和第二翼梢浮筒与本体的动态联接可以构造为使得第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒独立于机身和彼此运动。根据一些实施方案,第一翼梢浮筒可以通过多个控制臂动态联接到机身,并且第二翼梢浮筒可以通过多个控制臂动态联接到机身。根据一些实施方案,控制连杆可以通过多个球形接头动态联接到第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。根据一些实施方案,第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒构造为朝向机身缩回。根据一些实施方案,第一翼梢浮筒可以动态连接到第一地效面,并且第二翼梢浮筒可以动态连接到第二地效面。
根据一些实施方案,第一地效机翼可以包括刚性或半刚性表面。根据一些实施方案,第一地效机翼可以包括柔性或半柔性、弹性或非弹性的薄膜面。根据一些实施方案,薄膜可以作用在地效机翼的翼梁上以产生升力。根据一些实施方案,第一地效机翼可以包括硬性面和薄膜面的组合。
稳定面可以构造为抵消该地效飞行器的不稳定力矩。多个翼梢浮筒构造为相对于本体结构和彼此运动,其中第一升力面独立于多个翼梢浮筒的运动产生升力。本体结构可以被构造为由第一地效机翼提升。根据一些实施方案,本体结构可以包括鸭翼,该鸭翼构造为产生升力和/或控制本体运动。本体结构可以构造为响应于地球表面的变化或作用在一个或多个翼梢浮筒上的力而独立于多个翼梢浮筒的运动来保持路线和方向。
根据一些实施方案,该方法还可以包括:通过动态联接到多个翼梢浮筒的第二升力面产生升力。根据一些实施方案,第二升力面可以包括第二地效机翼。根据一些实施方案,第二升力面可以构造为向多个翼梢浮筒提供升力,并通过提升多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒来减小流体动力阻力。根据一些实施方案,第一升力面可以构造为限制或将空气导向第二升力面。
根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括刚性或半刚性表面。根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括柔性或半柔性、弹性或非弹性的薄膜面。根据一些实施方案,薄膜可以作用在第二地效机翼的翼梁上以产生升力。根据一些实施方案,第二地效机翼可以包括硬性面和薄膜面的组合。
本公开的一个方面涉及一种稳定地效飞行器的方法。该方法包括:将多个翼梢浮筒动态联接到地效飞行器的本体结构;通过联接到本体结构的第一地效翼面产生第一升力;通过动态联接在多个翼梢浮筒之间的控制***稳定本体结构;通过第二地效翼面产生第二升力;以及响应于由地球表面施加的力而偏转多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒,其中该第一翼梢浮筒构造为独立于多个翼梢浮筒中的第二翼梢浮筒而偏转。第一升力可以配置为提升本体以减少阻力。第一升力可以配置为提升本体以稳定地效飞行器。在一些实施方案中,可以调整第一地效机翼的迎角,以改变压力中心。控制连杆可以构造为在连接件处旋转。控制连杆可以构造为相对于第二翼梢浮筒和本体结构的运动来控制第一翼梢浮筒的运动。在一些实施方案中,第二地效翼面可以基本上在第一地效机翼的后方。在一些实施方案中,可以调整第二地效机翼的第二地效襟翼的角度,以改变所需的升力、障碍间隙、入坞、重量分布或重量转移。第二地效机翼可以构造为在翼梢浮筒重心后方的位置产生第二升力。第二地效机翼可以构造为产生第二升力以调整多个翼梢浮筒的俯仰。第二升力可以配置为抵消该地效飞行器的不稳定力矩。第二升力可以配置为提升多个翼梢浮筒并减少流体动力阻力。
本发明的另一个方面涉及一种稳定飞行体的方法,包括:通过动态联接在多个翼梢浮筒之间的控制组件稳定飞行体,通过连接到飞行体的地效机翼产生升力,其中控制组件包括动态连接到多个翼梢浮筒和飞行体的前控制连杆,和动态连接到多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒和多个翼梢浮筒中的第二翼梢浮筒的后控制连杆。第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒可以构造为,当表面变化影响多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的所需路径时,第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒独立于飞行体和彼此运动。在一些实施方案中,多个翼梢浮筒可以构造为朝向飞行体缩回。地效机翼可以构造为当飞行体在起飞模式和飞行模式之间转换时提升飞行体。多个翼梢浮筒可以构造为当飞行体在飞行模式和着陆模式之间转换时吸收着陆冲击。
另一个方面涉及一种地效飞行器,该地效飞行器构造为当该地效飞行器基本静止时在飞行器下方产生气垫。该地效飞行器可以包括本体、地效机翼、稳定翼和多个滑行面。气垫可以包括裙部,该裙部构造为当飞行器运动时围绕气垫。裙部可以是可充气裙部。裙部可以构造为提供密封件,该密封件构造为当该地效飞行器运动时将空气聚集在地效机翼下。可以对聚集的空气进行加压,以提升地效飞行器。地效机翼可以包括从地效机翼向下延伸的指部,以将空气聚集在气室中。指部可以包括充气室。气室可以被多个相互密封的指部、地效机翼和/或翼梢浮筒封闭或部分封闭。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括:风扇,其构造为提高可充气指部之间的气室内的压力。指部可以构造为当地效机翼处于足以提供升力的空速时缩回。
在一些实施方案中,一种地效飞行器可以包括多个翼梢浮筒、本体以及地效机翼。该地效飞行器可以构造为沿着地球表面移动。多个翼梢浮筒可以包括第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒可以彼此动态连接。该地效飞行器可以由连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒的推进装置推进。多个翼梢浮筒可以彼此动态连接。本体可以通过控制***动态连接到多个翼梢浮筒中的每个翼梢浮筒上。控制***可以包括多个控制连杆。在一些实施方案中,控制连杆可以弯曲,从而充当阻尼器和/或弹簧。在一些实施方案中,控制连杆可以包括柔性横梁。柔性横梁的第一端可以连接到多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒。柔性横梁的第二端可以连接到本体。在一些实施方案中,控制连杆可以位于本体重心的前方。
地效机翼可以构造为连接到本体。在一些实施方案中,地效机翼可以与本体起伏联接。在一些实施方案中,地效机翼可以与本体俯仰联接。在一些实施方案中,地效机翼产生的升力可以提升本体的重量。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,该地效飞行器包括第一地效机翼和第二地效机翼。该地效飞行器可以包括本体、多个翼梢浮筒、第一地效机翼以及第二地效机翼。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括第三地效机翼。在一些实施方案中,第三地效机翼可以基本位于第一地效机翼和第二地效机翼的后方。第一地效机翼和第二地效机翼可以构造为限制或引导空气流向第三地效机翼。在一些实施方案中,第三地效机翼可以在翼梢浮筒重心的后方。第三地效机翼可以构造为向该地效飞行器的尾部提供升力。第三地效机翼可以构造为抵消第一地效机翼或第二地效机翼上的不稳定力矩。第三地效机翼可以构造为当第一地效机翼和/或第二地效机翼相对于至少一个翼梢浮筒枢转时从导向第三地效机翼的空气产生额外的升力。第三地效机翼可以构造为,当第一地效机翼和/或第二地效机翼的襟翼通过致动器和/或作用在襟翼和/或襟翼加强构件上的增加的空气动力诱导压力来进行偏转时,从导向第三地效机翼的空气产生额外的升力。在一些实施方案中,一个或多个地效机翼可以构造为当本体的迎角增加时在一个或多个翼梢浮筒上产生稳定力矩。
在一些实施方案中,该地效飞行器可以具有折叠特征部。例如,第一地效机翼可以基本上围绕第一枢轴点折叠。在一些实施方案中,第一地效机翼可以围绕第一枢轴点折叠,以缩小该地效飞行器的宽度。在一些实施方案中,第二地效机翼可以基本上围绕第二枢轴点折叠。在一些实施方案中,第二地效机翼可以围绕第二枢轴点折叠,以缩小该地效飞行器的宽度。稳定翼可以基本上围绕第三枢轴点折叠。在一些实施方案中,多个翼梢浮筒可以构造为在本体下面旋转。在一些实施方案中,多个翼梢浮筒可以朝向本体缩回。
另一个方面涉及一种地效飞行器的本体。地效飞行器可以包括该本体。在一些实施方案中,该本体可以包括驾驶舱、机身、存储空间、机舱、和/或货舱门。该本体可以包括:艏门,其构造为向前打开。在一些实施方案中,该本体可以包括浮力翼梢浮筒或在本体的壳体中并入翼梢浮筒。在一些实施方案中,该本体可以包括:致动器,其构造为相对于翼梢浮筒提升该本体。在一些实施方案中,这些致动器可以由自动控制***控制。在一些实施方案中,该本体可以包括地效机翼。在一些实施方案中,该本体可以包括滑行面。在一些实施方案中,该本体可以包括:安置面,其构造为例如当地效飞行器静止或以较低速度移动时安置在后控制连杆上。根据一些实施方案,安置面可以包括一种或多种减震材料或减震装置。在一些实施方案中,减震材料或减震装置可以被构造为吸收从后控制连杆施加到本体或从本体施加到后控制连杆的力。
另一个方面涉及本体、稳定翼以及多个翼梢浮筒。该稳定翼可以包括:构造为安置在后地效机翼的翼梁上的表面。该稳定翼可以包括:构造为安置在控制连杆上的表面。该翼梢浮筒可以包括竖直稳定翼。该稳定翼可以包括:构造为安置在竖直稳定翼的顶部上的底面。该稳定翼的安置面可以包括减震材料或减震装置。后地效翼梁和/或连杆机构和/或翼梢浮筒竖直稳定翼可以包括减震材料或减震装置。该稳定翼可以通过(例如)弹簧***经由本体动态连接到多个翼梢浮筒。该稳定翼可以通过(例如)阻尼***经由本体动态连接到多个翼梢浮筒。该稳定翼可以包括刚性、半刚性、柔性或半柔性表面。在一些实施方案中,该稳定翼可以包括一个或多个薄膜面。第二地效机翼可以包括柔性或半柔性、弹性或非弹性的薄膜面。薄膜可以作用在固定或非固定的翼梁***上。在一些实施方案中,该稳定翼可以包括硬性面和薄膜面的组合。根据一些实施方案,该稳定翼的翼梁可以通过球形接头和/或弹簧接头连接到本体,从而允许稳定翼偏转而不是在本体上产生滚转力矩。在一些实施方案中,该稳定翼可以构造为当本体的迎角增加时在一个或多个翼梢浮筒上产生稳定力矩。
另一个方面涉及一种地效飞行器的翼梢浮筒。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以具有使前侧面面积最小化并使后侧面面积最大化的侧面轮廓,从而使得翼梢浮筒的侧向阻力中心靠近翼梢浮筒的重心。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以具有可变的底部斜度。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括列板。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括横向台阶。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括纵向台阶。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括颔线。在一些实施方案中,该翼梢浮筒的底部可以包括滑行面或半滑行面。在一些实施方案中,该翼梢浮筒的底部可以是位移面。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括流体动力稳定面和/或空气动力稳定面。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括流体动力控制面和/或空气动力控制面。
本公开的另一个方面涉及一种用于地效飞行器的动态密封件。该地效飞行器可以包括该动态密封件,该动态密封件位于第一地效机翼和多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒之间。该动态密封件可以构造为通过提高地效机翼下的压力来提高第一地效机翼的升力。该动态密封件可以包括端板,该端板基本上邻近多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括可延伸端板。在一些实施方案中,可延伸端板可以从第一地效机翼延伸。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括气动密封件,该气动密封件基本上邻近多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括预成型密封件,该预成型密封件基本上邻近多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒。预成型密封件可以包括聚四氟乙烯、橡胶、高密度分子塑料密封件或其他合适的材料。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括柔性弹性或非弹性薄膜。在一些实施方案中,该动态密封件的薄膜可以连接到本体和多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒上。在一些实施方案中,地效机翼薄膜可以包括该动态密封件的薄膜。在一些实施方案中,动态薄膜可以包括可分离连接件(诸如例如钩环紧固件或可分离缝线),该可分离连接件构造为以某些角度或旋转将薄膜从翼梢浮筒和/或地效机翼上分离下来。例如,当薄膜密封件处于行程极限和/或完全拉紧时,这种分离可以防止倾斜的翼梢浮筒使地效机翼发生倾斜。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括多个指部。在一些实施方案中,该动态密封件可以包括多个重叠和/或伸缩的面板。在一些实施方案中,该地效飞行器的一个或多个襟翼可以包括动态密封件,该动态密封件构造为与地效机翼和多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒密封。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括稳定翼。稳定翼可以包括一个或多个控制面。在一些实施方案中,一个或多个控制面可以由一个或多个致动器致动。在一些实施方案中,一个或多个控制面可以构造为以协调的方式工作。在一些实施方案中,一个或多个控制面可以由自动控制***(包括例如自动驾驶仪)致动。在一些实施方案中,稳定翼可以包括水平稳定器。在一些实施方案中,稳定翼可以包括一个或多个竖直稳定器。在一些实施方案中,稳定翼可以包括一个或多个升降舵、襟翼、襟副翼、副翼、扰流板、***式扰流板、空气动力方向舵或升降副翼。在一些实施方案中,稳定翼可以包括上反角翼。在一些实施方案中,稳定翼可以包括倒三角翼。在一些实施方案中,稳定翼可以包括具有扰流板的悬臂支架体。
本公开的另一个方面涉及一种连杆***,其位于地效飞行器的多个翼梢浮筒之间。在一些实施方案中,该连杆***可以包括多个翼梢浮筒之间的连接件。在一些实施方案中,该连杆***可以包括控制***,该控制***加强本体和翼梢浮筒之间的至少一个连接件。在一些实施方案中,该连杆***可以包括控制***,该控制***缓冲本体和翼梢浮筒之间的至少一个连接件。在一些实施方案中,该连杆***可以包括多个控制连杆。多个控制连杆可以将多个翼梢浮筒动态连接到地效飞行器的本体。在一些实施方案中,该连杆***可以包括柔性横梁,该柔性横梁横跨在多个翼梢浮筒中的两个翼梢浮筒和/或多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒和本体之间。在一些实施方案中,该连杆***可以包括弹簧和阻尼器中的至少一个。在一些实施方案中,该连杆***可以包括:框架,其横跨多个翼梢浮筒中的两个翼梢浮筒和/或多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒和本体。
在一些实施方案中,框架可以通过阻尼装置(诸如例如弹簧)动态连接到翼梢浮筒。在一些实施方案中,该连杆***可以包括麦弗逊(McPherson)支柱、扭杆、后臂、板簧、单叉臂或双叉臂、单铰链或双铰链、伸缩连杆***或瓦特连杆机构中的至少一个。
本公开的另一个方面涉及一种地效机翼的襟翼。该地效机翼可以包括该襟翼,该襟翼构造为相对于地效机翼运动。在一些实施方案中,该襟翼可以构造为由一个或多个横向和/或纵向加强构件加强。在一些实施方案中,加强构件和/或襟翼可以是具有层压结构的复合结构,该层压结构设计成在变化的空气动力压力下提供预定的抗偏转性。在一些实施方案中,层压结构可以包括阻尼材料。在一些实施方案中,层压结构可以构造为在襟翼的内部具有增强的刚度且在襟翼的边缘部分具有降低的刚度。在一些实施方案中,层压结构可以构造为在襟翼的边缘部分具有增强的刚度且在襟翼的内部具有降低的刚度。在一些实施方案中,襟翼可以由多个重叠部分构造,以允许这些重叠部分中的至少一个重叠部分偏转,而又不会将运动传递给这些重叠部分中的至少一个其他重叠部分。
在一些实施方案中,地效机翼可以包括第一襟翼,该第一襟翼构造为从地效机翼的后翼梁延伸。第一襟翼可以构造为基本向下旋转,以提高地效机翼的升力。在一些实施方案中,第一襟翼可以包括致动器,该致动器可以使第一襟翼运动,从而改变压力中心的位置和/或调节地效机翼下方的压力。在一些实施方案中,该襟翼可以构造为通过气动加压的膜瓣来致动。该襟翼可以构造为基本上向下或向上旋转,以提高或降低地效机翼的升力。
在一些实施方案中,地效机翼可以包括第二襟翼,该第二襟翼靠近地效机翼的区域中心。在一些实施方案中,第二襟翼可以位于地效机翼的前翼梁和后翼梁之间。在一些实施方案中,第二襟翼可以构造为延伸或缩回,从而改变压力中心的位置和/或调节地效机翼下方的压力。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器的推进***。在一些实施方案中,该推进***可以包括:连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒上的一个或多个马达。马达可以包括船用马达。在一些实施方案中,船用马达可以包括舷外马达和舷内马达中的至少一个。该推进***可以包括吊舱驱动器、水面驱动器、喷水驱动器、船尾驱动器、舷内驱动器、折叠式水面轴驱动器和舷外驱动器。在一些实施方案中,该推进***可以包括:水面或轴驱动器,其包括竖直配平致动器的液压气动阻尼。在一些实施方案中,该推进***可以包括:至少一个空气动力马达,其连接到本体、翼梢浮筒和/或稳定翼。在一些实施方案中,该推进***可以包括:连接到本体、翼梢浮筒和/或稳定翼的至少一个空气动力推进***。在一些实施方案中,空气动力马达或空气动力推进***可以包括螺旋桨和/或力产生机构。在一些实施方案中,该地效飞行器的至少一个翼面可以包括太阳能电池,以向电动马达供电或给电池充电。
本公开的另一方面涉及一种用在包括本体的飞行器上的组件,该组件包括:第一翼梢浮筒;第二翼梢浮筒;第一控制***,其构造为将飞行器的本体动态联接到第一翼梢浮筒;以及第二控制***,将第一翼梢浮筒动态联接到第二翼梢浮筒。在一些实施方案中,第一控制***可以构造为至少部分地隔离第一翼梢浮筒相对于本体的俯仰或起伏运动。在一些实施方案中,第二控制***可以构造为至少部分地隔离第一翼梢浮筒相对于第二翼梢浮筒的俯仰或起伏运动。
在一些实施方案中,该组件可以包括第一空气动力升力面。在一些实施方案中,第一空气动力升力面可以包括薄膜。在一些实施方案中,第一控制***可以包括支撑构件,该支撑构件构造为将本体联接到第一控制连杆。在一些实施方案中,第二控制***可以包括支撑构件,该支撑构件将第一翼梢浮筒联接到第二控制连杆。在一些实施方案中,第一控制***可以包括倒u形构件。在一些实施方案中,第一控制连杆或第二控制连杆可以包括倒u形构件。在一些实施方案中,第一控制***可以包括弹簧,该弹簧构造为将第一翼梢浮筒连接到本体的框架。在一些实施方案中,第一控制***可以包括翼梁,该翼梁构造为当第一空气动力升力面提供的升力小于支撑本体的一部分重量的阈值升力时支撑本体。在一些实施方案中,该组件可以包括:联接到第二控制***的第二空气动力升力面。在一些实施方案中,第二空气动力升力面的角度是可调整的。在一些实施方案中,该角度可以是迎角。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为响应于空气动力压力变化而偏转。在一些实施方案中,该组件可以包括:折叠机构,其构造为使第一翼梢浮筒能够朝向飞行器本体的中心线向内移动。在一些实施方案中,折叠机构可以包括致动器,该致动器构造为与控制臂一起旋转。在一些实施方案中,第二控制***可以包括折叠机构,该折叠机构包括连接件,其中第二控制***的一部分相对于第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒围绕该连接件旋转。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括升力面、第一翼梢浮筒、第二翼梢浮筒以及动态密封件,该动态密封件构造为,当有相对气流穿过升力面时,该动态密封件构造在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间保持或提高升力面下方的压力。在一些实施方案中,动态密封件可以包括端板,该端板构造为在升力面下方聚集空气,该端板基本上邻近第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的一部分。在一些实施方案中,端板可以构造为当动态密封件在第一翼梢浮筒和升力面之间时在第一翼梢浮筒和升力面之间聚集空气;或者当动态密封件位于第二翼梢浮筒和升力面之间时在第二翼梢浮筒和升力面之间聚集空气。在一些实施方案中,动态密封件可以包括密封件,该密封件位于第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒与升力面之间。在一些实施方案中,动态密封件可以包括预成型密封件或可充气密封件。在一些实施方案中,密封件可以构造为与第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒一起相对于升力面运动。在一些实施方案中,动态密封件可以包括薄膜。在一些实施方案中,动态密封件可以包括可分离连接件。在一些实施方案中,第一翼梢浮筒可以包括大致竖直的稳定面,该稳定面构造为减少升力面的压力损失。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括:本体;第一翼梢浮筒;第二翼梢浮筒;,连接到本体的第一地效机翼;以及第二地效机翼,其连接到第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒,其中第二地效机翼构造为在第二地效机翼和地球表面之间聚集空气,并且其中第二地效机翼包括第一侧和第二侧,该第一侧和该第二侧在地效机翼的前缘后方朝向本体的纵向中心线逐渐变小。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括:控制***,其动态联接第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒,其中第二地效机翼联接到该控制***。在一些实施方案中,第二地效机翼可以动态联接到第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。在一些实施方案中,第二地效机翼可以包括动态密封件,该动态密封件位于第二地效机翼和第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间。在一些实施方案中,第二地效机翼可以包括第一面板和与第一面板的至少一部分重叠的第二面板。在一些实施方案中,第二地效机翼可以构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括:本体;以及地效机翼,其包括地效机翼襟翼,其中地效机翼襟翼包括第一侧和第二侧,该第一侧和该第二侧在地效机翼襟翼与地效机翼的连接件后方朝向本体的纵向中心线逐渐变小。在一些实施方案中,地效机翼可以连接到本体。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括:动态密封件,其位于地效机翼和第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间。在一些实施方案中,地效机翼襟翼可以包括第一面板和与第一面板的至少一部分重叠的第二面板。在一些实施方案中,地效机翼襟翼可以构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括:地效机翼,其构造为在地效机翼和地球表面之间聚集空气;以及中间襟翼,其构造为在地效机翼的前缘和后缘之间的位置从地效机翼延伸,中间襟翼构造为改变地效机翼的压力中心。在一些实施方案中,中间襟翼可以从本体下方的位置或者在第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒之间的位置延伸。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括:动态密封件,其构造为在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间保持或提高中间襟翼下方的压力。在一些实施方案中,中间襟翼可以包括第一面板和与第一面板的至少一部分重叠的第二面板。在一些实施方案中,中间襟翼可以构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
本公开的另一个方面涉及一种稳定地效飞行器的方法,包括:通过第一地效机翼产生第一空气动力升力;以及利用中间襟翼改变地效机翼的压力中心。在一些实施方案中,该方法可以包括:通过第一地效机翼的后襟翼控制地效飞行器的俯仰。在一些实施方案中,中间襟翼可以构造为响应于空气动力压力变化而偏转。在一些实施方案中,该方法可以包括:通过控制第一地效机翼的至少一部分的运动,将空气导向第二地效机翼。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括:本体,其连接到第一空气动力升力面;翼梢浮筒,其动态联接到本体;以及第二空气动力升力面,其中第一空气动力升力面构造为相对独立于翼梢浮筒和第二空气动力升力面运动。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以基本位于第一空气动力升力面的后方。在一些实施方案中,翼梢浮筒可以包括朝向翼梢浮筒后部的较大侧面面积。在一些实施方案中,翼梢浮筒的侧向阻力中心可以接近翼梢浮筒的重心。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括稳定翼。在一些实施方案中,稳定翼可以构造为在本体上产生比本体上的第一空气动力升力面产生的力矩更大的力矩。在一些实施方案中,稳定翼可以联接到翼梢浮筒上。在一些实施方案中,稳定翼可以包括上反角翼。在一些实施方案中,稳定翼的压力中心可以位于本体纵向重心的后方。在一些实施方案中,稳定翼可以包括倒三角形状。在一些实施方案中,稳定翼可以包括柔性或半柔性材料,该柔性或半柔性材料构造为允许翼面折叠。在一些实施方案中,稳定翼可以包括翼尖扰流板。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为当第一空气动力升力面产生足够的升力来在本体上产生力矩时稳定本体。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为当翼梢浮筒撞击地球表面的扰动时稳定本体。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为在翼梢浮筒上产生比本体上的第一空气动力升力面的力矩更大的力矩。在一些实施方案中,第二空气动力升力面的一部分构造为旋转来改变该部分相对于第二空气动力升力面的角度。在一些实施方案中,该角度可以是迎角。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为旋转来改变第二空气动力升力面的角度。在一些实施方案中,该角度可以是迎角。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括:第一空气动力升力面,其构造为动态控制流向构造为聚集空气的第二空气动力升力面的气流。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以至少部分地位于第一空气动力升力面的后方。在一些实施方案中,第二空气动力升力面至少部分地与第一空气动力升力面隔离。在一些实施方案中,当本体增加迎角时,由第二空气动力升力面产生的力矩会增加,其中本体连接到第一空气动力升力面。在一些实施方案中,第二空气动力升力面可以构造为当第一空气动力升力面的至少一部分增加地球表面上方的高度时增加第二空气动力升力面处的升力。在一些实施方案中,当翼梢浮筒增加俯仰时,由第二空气动力升力面产生的力矩会增加,其中该翼梢浮筒连接到第二空气动力升力面。在一些实施方案中,第一空气动力升力面可以包括襟翼,该襟翼构造为通过运动来控制流向第二空气动力升力面的气流。在一些实施方案中,第一空气动力升力面可以包括襟翼,该襟翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。在一些实施方案中,第一空气动力升力面可以构造为,通过将气流导向第二空气动力升力面,经由第一空气动力升力面的至少一部分的运动来控制该地效飞行器的压力中心。
应该理解的是,以上的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和解释性的,而不是对本发明的限制。并入本说明书并构成其一部分的附图示出了几个示例性实施方案,并与说明书一起用于对这些示例性实施方案的原理进行概述。
附图说明
图1A至图1B示出了地效飞行器的一个示例性实施方案。
图2示出了地效飞行器的另一个示例性实施方案。
图3A至图3B示出了地效飞行器的另一个示例性实施方案。
图4A至图4B示出了地效飞行器的另一个示例性实施方案。
图5A至图5B示出了地效飞行器的其他示例性设置。
图6A至图6B示出了地效飞行器的控制***的示例性实施方案。
图7A至图7D示出了地效飞行器的空气动力结构的示例性实施方案。
图8A至图8G示出了动态密封件的示例性实施方案。
图9A至图9D示出了翼梢浮筒的示例性实施方案。
图10A至图10C示出了地效飞行器的其他示例性实施方案。
图11A至图11B示出了稳定地效飞行器的方法的示例性实施方案。
图12A至图12C示出了地效飞行器的一个实施方案的折叠机构的示例性实施方案。
图13A至图13G示出了地效飞行器的示例性实施方案的折叠机构的示例性实施方案。
应该理解的是,以上的一般描述和下面的详细描述都仅仅是示例性和解释性的,而不是对本发明范围的限制。
具体实施方式
现在将对示例性实施方案进行详细讨论,其一些实例在附图中示出。
公开的示例性实施方案包括用于为地效飞行器稳定和产生升力的设备、***和方法。例如,在一些实施方案中,地效飞行器可以包括地效机翼。该地效飞行器可以包括多个翼梢浮筒、本体以及控制***。该地效飞行器可以在用于稳定地效飞行器的方法中采用。该地效飞行器可以在用于为地效飞行器产生升力的方法中采用。与传统稳定方法相比,所公开的实施方案通过允许翼梢浮筒相对于本体运动来提高稳定性和/或减少与该地效飞行器相关的不稳定性。通过允许翼梢浮筒相对于彼此运动,进一步提高了稳定性。与传统稳定方法相比,所公开的实施方案通过独立于翼梢浮筒为本体产生升力来提高与该地效飞行器相关的稳定性。一些实施方案可以例如通过减少和/或减弱与导致飞行器不稳定状况相关的力来减少该地效飞行器变得不稳定的趋势。一些实施方案可以为该地效飞行器产生升力以提高效率。与先前已知的飞行器相比,一些实施方案可以减少飞行器故障并提高效率。
一些实施方案可以用于稳定为该地效飞行器产生升力的飞行器,诸如船只或飞行器。在一些实施方案中,翼梢浮筒可以包括第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。在一些实施方案中,该地效飞行器可以包括稳定翼。在一些实施方案中,地效机翼可以包括前地效机翼和后地效机翼。
一些实施方案可以包括用于为地效飞行器产生升力的方法。一些实施方案可以包括用于稳定地效飞行器的方法。一些实施方案可以例如通过减少和/或减弱与导致飞行器不稳定状况相关的力来减少地效飞行器变得不稳定的趋势,从而稳定该地效飞行器。一些实施方案还可以为该地效飞行器产生升力以提高效率。因此,与先前已知的常规方法相比,各种实施方案可以单独或进行组合来提高地效飞行器的稳定性和效率。
图1A至图1B、图2、图3A至图3B、图4A至图4B和图10示出了符合本公开的地效飞行器的非限制性实例。参考图5A至图5B描述了地效飞行器的一个或多个翼梢浮筒的示例性偏转。参考图6A至图6B描述了地效飞行器的示例性控制***。参考图7A至图7D和图8A至图8G描述了示例性的地效升力面和稳定构件。参考图9A至图9D描述了地效飞行器的示例性翼梢浮筒。参考图11A至图11B描述了产生升力的示例性方法。图12A至图12C描述了减小地效飞行器的尺寸的示例性折叠机构。图13A至图13G还描述了地效飞行器的示例性折叠机构。应当理解的是,所描述的实例和实施方案代表了用于帮助理解本公开的原理和方法的简化描述。
图1A示出了地效飞行器100的一个示例性实施方案。在一些实施方案中,地效飞行器100可以包括第一翼梢浮筒102、第二翼梢浮筒104、本体106、第一地效机翼108、第二地效机翼109、前控制***128以及后控制***130。为了便于理解,地效机翼108、109在图1A中通过带点加以示出。
当该地效飞行器在地球表面附近运行时,地效机翼108、109可以通过运行来产生地效升力。例如,当地效飞行器100在水面上方行进时,地效机翼108、109可以产生升力。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以在翼面和地球表面之间产生气垫。在一些实施方案中,第一地效机翼108可以包括第一前缘131、第一主翼梁134和/或第一后翼梁136。第二地效机翼109可以包括第二前缘132、第二主翼梁135和/或第二后翼梁137。地效机翼108、109可以包括第一成形前缘131和第二成形前缘132,以便以有助于升力的方式引导气流。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括刚性或半刚性结构,以保持构造为产生升力的翼型形状。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括柔性或半柔性材料,以聚集空气和/或产生升力。这种柔性或半柔性材料可以是弹性的或非弹性的。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以由刚性、半刚性、半柔性或柔性材料构成,且没有一个或多个主翼梁134、135或后翼梁136、137。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括多个彼此连接的空气动力面或控制面。
在一些实施方案中,地效机翼108、109可以分别从前缘131、132延伸到后翼梁136、137。在一些实施方案中,诸如图1A所示以及图1B和本文其他附图中所讨论的,地效机翼108、109也可以在后翼梁136、137后面延伸,并且可以包括构造为有助于升力和/或控制的各种控制面。
当地效飞行器100沿着地球表面移动时,地效机翼108、109可以通过运行来为本体106产生升力。在一些实施方案中,第一地效机翼108和第二地效机翼109可以连接到本体106的相应侧。在一些实施方案中,地效机翼108、109在第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104之间可以基本上是连续的,并且可以形成单个机翼。
地效机翼108、109可以构造为使得地效机翼108、109可以相对于翼梢浮筒102、104运动。地效机翼108、109可以产生升力,而与例如由于翼梢浮筒102、104撞击地球表面上的障碍物或扰动(这可能导致翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏)所引起的翼梢浮筒102、104的相关运动无关。
在一些实施方案中,地效机翼108、109可以构造为分别与翼梢浮筒102、104基本密封,以在地效飞行器100运动时提高地效机翼108、109下方的压力。如下面参考图8A至图8G中的实例进一步讨论的,地效机翼108、109和翼梢浮筒102、104可以构造为允许翼梢浮筒102、104相对于地效机翼108、109运动,同时保持地效机翼108、109下方的气垫。也就是说,在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以构造为例如俯仰和/或起伏偏转,同时地效机翼相对于本体106保持相对稳定。
在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括硬性面。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括半柔性、柔性、半弹性或柔弹性或非弹性薄膜面。薄膜面可以固定到一个或多个翼梁131、132、134、135、136、137上。薄膜面可以构造为作用在一个或多个翼梁131、132、134、135、136、137上,但不与其联接。在这些实施方案中,一个或多个翼梁131、132、134、135、136、137可以控制薄膜的偏转,以便于产生升力。在一些实施方案中,薄膜面可以连接到端板。在一些实施方案中,地效机翼108、109的薄膜面可以连接到薄膜密封件或形成薄膜密封件。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以包括硬性面和薄膜面的组合。在一些实施方案中,薄膜面可以是连续的薄膜面,其构造为从翼梢浮筒102延伸到翼梢浮筒104。
在一些实施方案中,薄膜可以包括或连接到可分离连接件(诸如例如钩环紧固件或可分离缝线),该可分离连接件构造为以某些角度或旋转将薄膜与该地效飞行器的翼梢浮筒、本体和/或其他部分分离。例如,当薄膜密封件处于行程极限和/或完全拉紧时,这种分离可以防止俯仰的翼梢浮筒使地效机翼发生俯仰。
前控制***128可以构造为将翼梢浮筒102、104动态连接到本体106,以允许翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏运动,而又不会将运动传递给本体106和彼此,而后控制***130构造为将第一翼梢浮筒102连接到第二翼梢浮筒104,使得翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏运动,而基本上又不会将运动传递给彼此。
在图1A和图1B的实施方案中,前控制***128的一些部分被地效机翼108、109遮挡,然而,下面将参考其他附图和实例对前控制***128的实例进行更详细的讨论。
前控制***128和后控制***130构造为允许翼梢浮筒102、104的前部相对于彼此和本体106大致竖直地运动,并且允许翼梢浮筒102、104的后部相对运动,使得在地效机翼108、109为本体106产生升力的过程中当翼梢浮筒102、104撞击地球表面的障碍物或扰动时稳定性得到提高,因此本体106和地效机翼108、109响应于翼梢浮筒102、104的俯仰和/或起伏而基本上较少运动或不运动。
前控制***128和后控制***130可以运行来允许在翼梢浮筒102、104起伏和俯仰运动时翼梢浮筒102、104相对于本体106运动,本文将对此进一步讨论。在一些实施方案中,前控制***128可以动态地将第一翼梢浮筒102连接到本体106且将第二翼梢浮筒104连接到本体106。前控制***128可以构造为允许第一翼梢浮筒102相对于本体106和第二翼梢浮筒104运动。第一翼梢浮筒102可以相对于本体106运动,使得作用在第一翼梢浮筒102上的力至少部分地与本体106隔离,并且基本上不会以引起本体106显著运动的方式将该力传递给本体106。前控制***128可以构造为允许第二翼梢浮筒104相对于本体106和第一翼梢浮筒102运动。第二翼梢浮筒104可以相对于本体106运动,使得作用在第二翼梢浮筒104上的力基本上不会以引起本体106显著运动的方式传递给本体106。第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104还可以构造为使得作用在第一翼梢浮筒102或第二翼梢浮筒104上的力至少部分地与另一个翼梢浮筒隔离,并且基本上不会将力传递给该另一个翼梢浮筒,从而实现受力影响的翼梢浮筒102、104的相对独立运动。换句话说,通过将翼梢浮筒102、104动态联接到本体106上并允许翼梢浮筒102、104相对于本体106运动,翼梢浮筒102、104可以至少部分地在运动上与本体106脱离,从而当翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏偏转时提高稳定性并减少该地效飞行器的不稳定性。这是因为本体106和/或地效机翼108、109的相对运动被减弱了。类似地,通过允许翼梢浮筒102、104彼此相对独立地运动,由俯仰和/或起伏运动的一个翼梢浮筒引起的任何不稳定性至少部分地与另一个翼梢浮筒和本体隔离。因为一个翼梢浮筒的不稳定性至少部分地与另一个翼梢浮筒隔离,所以该地效飞行器的稳定性得到了提高。此外,通过经由后控制***130动态联接翼梢浮筒102、104,翼梢浮筒102、104的后部尽管能够相对于彼此运动,但可以被部分地约束,从而减少了地效飞行器100后部的不稳定性。
在一些实施方案中,前控制***128可以位于本体106的纵向重心的前面。在一些实施方案中,前控制***128可以包括单个控制连杆(未示出)。在一些实施方案中,前控制***128可以包括多个控制连杆。在一些实施方案中,前控制***128可以包括一个或多个柔性构件、动态连接件和/或固定连接件。前控制***128可以包括第一主翼梁134和第二主翼梁135。前控制***128可以包括一个或多个刚性构件和至少一个动态连接件,该动态连接件诸如例如将刚性构件连接到翼梢浮筒102、104或本体106。动态连接件可以包括一个或多个铰链、枢轴、轴承、接头(诸如球形接头)、弹簧和/或阻尼器或者构造为允许连接的物体之间运动(诸如例如刚性或柔性构件和翼梢浮筒102、104或本体106之间的运动)的任何其他连接件。前控制***128可以包括至少一个柔性构件,该柔性构件可以充当阻尼器和/或弹簧,诸如薄壁横梁。动态连接件允许例如翼梢浮筒102、104的独立运动,使得翼梢浮筒102、104相对于本体106和彼此运动,而又不会对本体106造成破坏,从而提高了稳定性或者减少或减轻了整个飞行器的不稳定状况(诸如由翼梢浮筒102、104中的一个或两个翼梢浮筒的俯仰引起的不稳定状况)。
在一些实施方案中,前控制***128可以包括在第一翼梢浮筒102和本体106之间延伸的刚性或半刚性构件,连接件可以包括构造为允许第一翼梢浮筒102相对于本体106旋转的铰链、轴承、枢轴或接头(例如球接头)。在一些实施方案中,前控制***128可以包括从第一翼梢浮筒102延伸至本体106的第一控制连杆。在一些实施方案中,前控制***128可以包括从第一翼梢浮筒102延伸至本体106的第二控制连杆。在一些实施方案中,控制连杆可以采用翼型截面的形状来减小空气动力阻力。在一些实施方案中,控制连杆可以包括超空化前缘,以减少流体动力阻力。在一些实施方案中,控制连杆可以包括位于控制连杆的区域平面中心前方的旋转中心,从而沿着气流和/或流体动力流对齐来减小阻力。控制连杆可以包括倒u形构件,该倒u形构件从本体106跨越到第一翼梢浮筒102或第二翼梢浮筒104,以增加与地球表面的间隙。
后控制***130可以动态地将第一翼梢浮筒102连接到第二翼梢浮筒104上。后控制***130可以构造为允许第一翼梢浮筒102相对于第二翼梢浮筒104运动。第一翼梢浮筒102可以相对于第二翼梢浮筒104运动,使得第一翼梢浮筒102上大致竖直的力基本上不会以引起第二翼梢浮筒104显著运动的方式传递给第二翼梢浮筒104。在一些实施方案中,后控制***130可以位于翼梢浮筒102、104的纵向重心后面。后控制***130可以包括一个或多个刚性或半刚性构件、动态连接件和/或固定连接件。动态连接件可以包括一个或多个铰链、枢轴、接头(诸如球形接头)、弹簧和/或阻尼器或者允许连接的物体之间运动的任何其他连接件。后控制***130可以包括柔性或半柔性构件(诸如扭杆)。在一些实施方案中,后控制***130可以包括单个控制臂(诸如后控制连杆138)。在一些实施方案中,后控制***130可以包括多个控制臂。在一些实施方案中,后控制***130可以包括多个后控制连杆或控制臂(未示出)。多个控制连杆或控制臂可以构造为几何形状(诸如平行四边形、梯形或三角形的几何形状),以减少地效飞行器100的不稳定性,同时实现至少一个翼梢浮筒的相对运动。例如,平行四边形的几何形状可以构造为有助于保持翼梢浮筒102、104基本上彼此平行。
在一些实施方案中,后控制***130可以包括刚性或半刚性构件(诸如后控制连杆138),该构件在第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104之间延伸,连接件具有铰链、轴承、枢轴或接头(诸如球形接头),以允许第一翼梢浮筒102相对于第二翼梢浮筒104旋转或运动。在一些实施方案中,后控制***130可以包括一个或多个柔性或半柔性构件和固定或动态连接件。在一些实施方案中,后控制***130可以包括至少一个柔性或半柔性构件,该构件构造为用作阻尼器和/或弹簧(诸如在第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104之间延伸的柔性横梁)。
在一些实施方案中,本体106可以包括安置面,该安置面构造为例如当该地效飞行器静止或低速移动时安置在后控制连杆138上。根据一些实施方案,安置面例如可以包括减震材料或减震装置,以吸收从后控制连杆138施加到本体106或从本体106施加到后控制连杆138的力。
地效机翼108、109和翼梢浮筒102、104可以在地效机翼108、109下方形成气垫,以在地效飞行器100上产生升力。在一些实施方案中,气垫可以稳定地效飞行器100。地效机翼108、109可以基本上与第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104密封,以提高气垫的压力。
地效机翼108、109可以包括一个或多个地效机翼襟翼110。地效机翼襟翼110可以相对于地效机翼108、109的连接件运动。地效机翼襟翼110可以构造为相对于地球表面运动,以提高或降低升力。例如,地效机翼襟翼110可以构造为朝向地球表面运动,以提高气垫的升压,从而产生升力和/或使本体106向下倾斜。在一些实施方案中,地效机翼襟翼110可以位于本体106和/或翼梢浮筒102、104的重心后面。地效机翼襟翼110可以包括加强结构,该加强结构构造为当地效机翼襟翼110由于例如地效机翼108、109下方产生的气压而向上运动时增加刚度。这种增加的刚度可以在地效机翼108、109的后部附近产生升力,从而在地效飞行器100的前部产生俯冲力矩。地效机翼襟翼110可以包括阻尼层,该阻尼层构造为减轻和/或消除从地球表面传递给地效机翼108、109的冲击力。在一些实施方案中,地效机翼108、109中的每个地效机翼可以包括地效机翼襟翼110。在一些实施方案中,单个地效机翼襟翼可以连接地效机翼108、109。
在一些实施方案中,加强构件、地效机翼和/或襟翼可以是具有层压结构的复合结构,该层压结构构造为在变化的空气动力和/或流体动力压力或冲击下提供预定的抗偏转性。在一些实施方案中,层压结构可以包括阻尼材料。在一些实施方案中,层压结构可以构造为在襟翼的内部具有较高的刚度,而在襟翼的边缘部分具有较低的刚度。在一些实施方案中,层压结构可以构造为在襟翼的边缘部分具有较高的刚度,而在襟翼的内部具有较低的刚度。虽然有关加强构件、地效机翼和襟翼进行了讨论,但是应当理解的是,该讨论也适用于本文描述的翼梢浮筒、各种机翼的各个部分、控制面、襟翼、本体和其他地效飞行器元件。
在一些实施方案中,例如当地效飞行器100是船只时,第一水面驱动器112和第二水面驱动器114可以分别联接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104。水面驱动器112、114可以包括安装在翼梢浮筒102、104中的船用马达(未示出)。在一些实施方案中,一个或多个船用舷外马达可以固定在水面驱动器112、114的位置。在一些实施方案中,作为水面驱动器112、114的替代或者除了水面驱动器112、114之外,一个或多个船用驱动器(未示出)可以联接到本体106上。船用驱动器112、114的非限制性实例可以包括吊舱驱动器、水面驱动器、喷水驱动器、船尾驱动器、舷内驱动器、折叠式水面轴驱动器和舷外驱动器。一些推进***的实施方案可以包括例如水面或轴驱动器,该水面或轴驱动器包括竖直配平致动器的液压气动阻尼。在一些实施方案中,驱动器可以构造成控制地效飞行器100的方向。船用马达的非限制性实例可以包括舷内马达、舷外马达和/或电动马达。在一些实施方案中,一个或多个空气动力马达可以联接到一个或两个翼梢浮筒上。还可以设想,推进***可以包括至少一个空气动力马达和/或空气动力推进***,该空气动力马达和/或空气动力推进***可以包括例如连接到本体106、地效机翼108、109和/或翼梢浮筒102、104中的一个或多个的螺旋桨、冲压式喷气发动机和/或力产生装置。
地效飞行器100的翼梢浮筒可以包括空气动力面,该空气动力面构造为控制地效飞行器100的方向。地效飞行器100的翼梢浮筒的空气动力面可以构造为向翼梢浮筒提供升力和/或稳定翼梢浮筒。在一些实施方案中,第一翼梢浮筒102可以包括第一竖直稳定面116。第一竖直稳定面116可以构造为当地效飞行器100运动时稳定第一翼梢浮筒102。在一些实施方案中,第一翼梢浮筒102可以包括连接到第一翼梢浮筒102和/或第一竖直稳定面116的第一水平稳定面120。第一水平稳定面120和/或第一竖直稳定面116可以包括第一稳定控制面124。当地效飞行器100运动(诸如转弯)时,第一稳定控制面124可以稳定第一翼梢浮筒102。例如,第一稳定控制面124可以改变位置,以使第一翼梢浮筒102在所需方向上滚转。
在一些实施方案中,第二翼梢浮筒104可以包括连接到第二翼梢浮筒104和/或第二竖直稳定面118的第二水平稳定面122。第二竖直稳定面118可以构造为当地效飞行器100运动时稳定第二翼梢浮筒104。第二水平稳定面122和/或第二垂直稳定面118可以包括第二稳定控制面126。第二竖直稳定面118可以构造为当地效飞行器100运动(诸如转弯)时稳定第二翼梢浮筒104。在一些实施方案中,第二翼梢浮筒104可以包括连接到第二翼梢浮筒104和/或第二垂直稳定面118的第二水平稳定面126。第二水平稳定面122可以包括第二稳定控制面126。例如,第二稳定控制面126可以改变位置,以使第二翼梢浮筒104在所需方向上滚转。
在一些实施方案中,水平稳定面120、122可以构造为上反角、双面、部分双面、部分上反角、鸥翼或倒鸥翼式水平稳定面。
稳定控制面124、126可以包括例如升降舵、副翼、襟翼、襟副翼、扰流板、副翼、***式扰流板副翼或升降副翼中的至少一种。虽然针对控制面124、126进行了讨论,但是应当理解的是,该讨论适用于在本文描述的各种地效飞行器的控制面,或者由在本文公开的原理涵盖。在一些实施方案中,一个或多个控制面可以由自动控制***(包括自动驾驶仪)致动。
在一些实施方案中,第一稳定控制面124和第二稳定控制面126可以构造为分别使第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104运动,以控制地效飞行器100的运动方向。
地效飞行器可以包括鸭翼,以改善飞行器的升力和控制。在一些实施方案中,本体106可以包括第一鸭翼面142和第二鸭翼面146。第一鸭翼面142和第二鸭翼面146可以构造为产生升力。第一鸭翼面142可以包括第一鸭翼控制面144。第二鸭翼面146可以包括第二鸭翼控制面148。第一鸭翼面142和第二鸭翼面46可以是位于本体106前部附近的翼面。在一些实施方案中,鸭翼面142、146可以构造为通过相对于鸭翼面142、146的连接件运动来控制升力。在一些实施方案中,鸭翼面142、146可以构造为产生升力和/或控制本体106的运动。在一些实施方案中,当地效飞行器100转弯时,鸭翼控制面144、148可以稳定本体106。例如,第一鸭翼控制面148可以通过运动来使本体106在所需的方向上滚转。作为另一个实例,第一鸭翼控制面148可以与控制面144一起运动,以使本体106在所需的方向上俯仰。
本体106可以包括机身,该机身可以包括驾驶舱、客舱或货舱中的一个或多个。在一些实施方案中,本体106可以包括滑行面,该滑行面构造为当地效飞行器100运动时,如果地球表面靠近或邻近本体106,则会减少阻力。在一些实施方案中,本体106可以包括浮力翼梢浮筒或在本体106的壳体内集成翼梢浮筒(未示出)。在一些实施方案中,例如如下所述,本体106可以包括至少一个致动机构,该致动机构构造为相对于翼梢浮筒提升本体106。在一些实施方案中,这些致动机构可以构造为由自动控制***控制。在一些实施方案中,本体可以构造为漂浮在水中。在一些实施方案中,前控制***128单独控制本体106相对于翼梢浮筒102、104的***。在这些实施方案中,本体106可以由漂浮时浮力产生的本体106的质量位移进行流体静力学支撑、由较低速度的本体滑行升力进行流体动力学支撑和/或由较高速度的地效机翼108、109进行空气动力学支撑。在一些实施方案中,本体106可以包括底盘护罩或至少一个滑行面,该底盘护罩或滑行面构造为保护前控制***128免受地球表面和/或障碍物的冲击。
翼梢浮筒(诸如翼梢浮筒102、104)可以具有壳体,该壳体具有沿着壳体长度方向的表面特征部,诸如层流中断件、横向台阶、纵向台阶和/或列板。例如,纵向台阶和横向台阶都可以减小阻力并提高纵向稳定性。例如,颔线台阶可以构造为用作防溅条。例如,与传统壳体相比,纵向台阶可以减小阻力和摩擦。翼梢浮筒102、104还可以包括其他通过运行来改变地效飞行器100的方向的船用控制面,诸如例如配平调整片、***、方向舵、滚转稳定器。
虽然本文描述的某些实施方案包括两个翼梢浮筒,但是还可以设想地效飞行器100可以包括三个或三个以上翼梢浮筒。
图1B示出了地效飞行器150的一个示例性实施方案。地效飞行器150的某些特征部可以类似于结合图1A讨论的示例性地效飞行器100的特征部。地效飞行器150的以下描述描述了地效飞行器150的某些特征部,这些特征部可以与地效飞行器100的特征部不同。地效飞行器150包括沿着本体106的长度方向延伸的地效机翼,以增加该地效机翼下方气垫的体积。在一些实施方案中,地效飞行器150可以包括地效机翼152,该地效机翼从前缘延伸到在翼梢浮筒102、104后面的后缘。在一些实施方案中,地效机翼152可以包括后地效机翼襟翼154,该后地效机翼襟翼构造为保持地效机翼152下方的气压。在一些实施方案中,地效机翼襟翼154可以类似于本文描述的襟翼110进行工作。在一些实施方案中,地效机翼襟翼154可以构造为升高、降低、延伸和/或缩回,以提高或减少压力和/或改变地效机翼152的压力中心的位置。在一些实施方案中,地效机翼152和地效机翼襟翼154可以构造为与翼梢浮筒102、104形成动态密封件。在一些实施方案中,动态密封件可以构造为实现翼梢浮筒102、104和/或本体106的俯仰和起伏力矩,从而保持地效机翼152下方的压力。在一些实施方案中,动态密封件可以构造成为翼梢浮筒102、104和/或本体106产生升力。
在一些实施方案中,地效机翼152后部可以具有倒三角形或梯形平面形状。在一些实施方案中,地效机翼152的侧面和/或端板可以朝向地效飞行器150的后部向内逐渐变小。在一些实施方案中,靠近地效机翼152后部的侧面和/或端板可以朝向地效机翼152的上表面向内倾斜。
在一些实施方案中,地效机翼襟翼154可以具有倒三角形或梯形平面形状。在一些实施方案中,地效机翼襟翼154的侧面和/或端板可以朝向地效飞行器150的后部向内逐渐变小。在一些实施方案中,地效机翼襟翼154的侧面和/或端板可以朝向地效机翼襟翼154的上表面向内倾斜。
地效飞行器150可以构造为在静止状态和移动状态之间的转换期间在地效机翼152下方产生气垫。在一些实施方案中,地效飞行器150可以包括沿着地效机翼152的前缘131、132的可充气的指部(未示出)。在一些实施方案中,在地效飞行器150从停止状态转换到移动状态之后,指部可以缩回,以提高由地效机翼152产生的升力。在一些实施方案中,地效飞行器150可以包括风扇,以在构造为提升地效飞行器150的地效机翼152下方产生压力。
图2示出了地效飞行器200的一个示例性实施方案。地效飞行器200的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
图2示出了示例性地效飞行器200。在一些实施方案中,地效飞行器200可以包括第一翼梢浮筒102、第二翼梢浮筒104、本体106、第一前地效机翼108、第二前地效机翼109以及后地效机翼210。前地效机翼108、109可以包括前地效襟翼110。后地效机翼210可以包括后地效襟翼212。在一些实施方案中,后地效机翼210可以连接到翼梢浮筒102、104。在一些实施方案中,后地效机翼210可以位于翼梢浮筒102、104的后部。在一些实施方案中,后地效机翼210可以联接到一个或多个翼梢浮筒(诸如翼梢浮筒102、104)。在一些实施方案中,后地效机翼210可以连接到后控制连杆(未示出),诸如例如后控制连杆138。在一些实施方案中,第一翼梢浮筒102可以包括第一推进***216,并且第二翼梢浮筒104可以包括第二推进***218或本文讨论的其他推进***。
在一些实施方案中,后地效襟翼212可以具有类似于后地效襟翼154的特征部。在一些实施方案中,可以调整地效襟翼212、214的角度,以改变所需的升力、障碍间隙、入坞、重量分布或重量转移。
在一些实施方案中,后地效机翼210可以具有倒三角形或梯形平面形状。在一些实施方案中,后地效机翼210的侧面和/或端板可以朝向地效飞行器200的后部向内逐渐变小。在一些实施方案中,后地效机翼210的侧面和/或端板可以朝向后地效机翼210的上表面向内倾斜。
在一些实施方案中,后地效机翼襟翼212可以具有倒三角形或梯形平面形状。在一些实施方案中,后地效机翼襟翼212的侧面和/或端板可以朝向地效飞行器200的后部向内逐渐变小。在一些实施方案中,后地效机翼襟翼212的侧面和/或端板可以朝向后地效机翼襟翼212的上表面向内倾斜。
后地效机翼210可以基本上位于前地效机翼108、109的后部。例如,后地效机翼210可以在翼梢浮筒102、104的纵向重心后方产生升力,从而在多个翼梢浮筒上产生稳定下倾力矩。例如,由于后地效机翼210的压力中心也可以在前地效机翼108、109的纵向重心和压力中心的后方,使得由后地效机翼210在翼梢浮筒上引起的下倾力矩有助于稳定该地效飞行器。通过在翼梢浮筒102、104上产生下倾力矩,后地效机翼210减轻了当翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏运动时(诸如当从地球表面施加力时)引起的地效飞行器的不稳定性。在一些实施方案中,后地效机翼210可以构造为当本体106的迎角和/或翼梢浮筒102/104的俯仰增加时在翼梢浮筒102、104上产生稳定力矩。
图3A至图3B示出了地效飞行器300的示例性实施方案。地效飞行器300的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
图3A示出了地效飞行器300的一个示例性实施方案。地效飞行器300可以包括稳定翼310,该稳定翼可以构造为提供稳定性和升力。在一些实施方案中,地效飞行器300可以包括第一翼梢浮筒102、第二翼梢浮筒104、本体106、一个或多个地效机翼108、109以及稳定翼310。在一些实施方案中,地效飞行器300可以包括后地效机翼210(未示出)。
在一些实施方案中,稳定翼310的压力中心可以在本体106的纵向重心的后方。在一些实施方案中,稳定翼310可以运行来抵消地效飞行器300的不稳定力矩。例如,稳定翼310可以构造为向本体106的后部提供升力。在一些实施方案中,稳定翼310可以连接到本体106。在一些实施方案中,稳定翼310可以连接到翼梢浮筒102、104中的一个或多个翼梢浮筒上。在一些实施方案中,稳定翼310可以运行来通过位于本体106的后方和/或上方来抵消本体106上的力(诸如俯仰力矩)。在一些实施方案中,稳定翼310可以运行来通过在足以提高稳定翼310的控制面在本体106和/或地效机翼108、109上的扭矩的距离上工作来抵消本体106上的力。在一些实施方案中,稳定翼310可以包括大于地效机翼108、109的表面积,从而允许稳定翼310的控制面产生的力矩大于地效机翼108、109的力矩。在一些实施方案中,稳定翼310可以构造为当本体106和/或地效机翼108、109的迎角增加时在本体106和/或地效机翼108、109上产生稳定力矩。
在一些实施方案中,当翼梢浮筒102、104俯仰和/或起伏时,翼梢浮筒102、104彼此之间以及与本体106之间的至少部分隔离俯仰和/或起伏减弱了地效机翼108、109上的流体动力诱导俯仰力矩。通过减弱地效机翼108、109的流体动力诱导俯仰,至少部分隔离也减轻或防止了对稳定翼310的空气动力遮蔽,该空气动力遮蔽可能会由地效机翼108、109的流体动力诱导俯仰引起。通过减轻或防止对稳定翼310的空气动力遮蔽,可以减少该地效飞行器的不稳定性。
在一些实施方案中,稳定翼310可以包括第一翼328和第二翼330。在一些实施方案中,第一翼328和第二翼330可以包括滚转和俯仰稳定控制面324、326。在一些实施方案中,竖直面332、334可以包括横摆稳定控制面336、338。在一些实施方案中,稳定翼310可以包括竖直面,该竖直面包括第一竖直面332和第二竖直面334。稳定翼310可以包括翼尖体316、318。翼尖体316、318可以包括翼尖扰流板320、322。在一些实施方案中,竖直控制面332、334可以构造为与翼尖扰流板320、322一起工作。在一些实施方案中,稳定翼310可以包括一个或多个升降舵控制面340。升降舵控制面340可以构造为与控制面324、326一起工作。
在一些实施方案中,控制面320、322、324、326、336、338和340可以通过运行来为地效飞行器300提供稳定姿态和方向控制。例如,一个或多个控制面320、322、324、326、336、338和340可以协同工作,以便于改变方向或稳定地效飞行器300。在一些实施方案中,稳定翼310的水平中心可以基本上高于地效机翼108、109定位。在一些实施方案中,稳定翼310可以为本体106的后部产生升力。在一些实施方案中,当各种力(诸如来自地球表面的冲击力)影响翼梢浮筒102、104和/或本体106的运动时,稳定翼310可以通过提升本体106的后部和/或通过操作以使控制面320、322、324、326、336、338和340运动来提高地效飞行器300的稳定性。
在一些实施方案中,第一翼328和第二翼330可以包括上反角翼。在一些实施方案中,第一翼328和第二翼330可以包括双面、部分双面、部分上反角、鸥翼或倒鸥翼式翼。在一些实施方案中,稳定翼310可以具有倒三角形构造。在一些实施方案中,稳定翼310可以包括一个或多个横向翼。还可以设想,推进***可以包括至少一个空气动力马达和/或空气动力推进***,该空气动力马达和/或空气动力推进***可以包括例如连接到稳定翼301的螺旋桨、冲压式喷气发动机和/或力产生装置。
在一些实施方案中,第一翼328和第二翼330可以包括硬性面。在一些实施方案中,第一翼328和第二翼330可以包括半柔性、柔性、半弹性或柔弹性或非弹性薄膜面。
地效飞行器300的翼梢浮筒102、104可以构造为(诸如当地效飞行器300基本上静止时)支撑稳定翼310的重量和本体106的部分重量。在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以包括结构竖直稳定器312、314,这些结构竖直稳定器可以支撑稳定翼310的重量和/或本体106后部的部分重量。在一些实施方案中,结构竖直稳定器312、314可以包括图3B的阻尼机构386、387(诸如一个或多个弹簧、减震器和/或阻尼器),以在稳定翼310与结构竖直稳定器312、314接触时吸收冲击能量。
图3B示出了示例性稳定翼310的横截面。该地效飞行器的一些实施方案可以包括上反角翼,该上反角翼构造为抵消带有侧滑的空气动力滚转的缺乏。例如,在一些实施方案中,稳定翼310可以包括上反角翼。
如上所述,稳定翼310可以连接到本体上,并且可以相对于一个或多个翼梢浮筒运动。在一些实施方案中,当静止或低速时,地效飞行器300的稳定翼310可以安置在一个或多个翼梢浮筒(诸如翼梢浮筒102、104)的竖直稳定器结构(未示出)上。在一些实施方案中,减震器386、387可以集成到稳定翼310或翼梢浮筒的竖直稳定器结构中。在一些实施方案中,当该地效飞行器不运动时,减震器386、387可以吸收从翼梢浮筒102、104施加到稳定翼310的力,并为稳定翼310的重量提供支撑。
在一些实施方案中,地效飞行器的至少一个翼面可以包括太阳能电池或太阳能电池板。这些太阳能电池或太阳能电池板可以构造为给该地效飞行器的电动马达供电或给其电池充电。
图4A和图4B示出了飞行器400的示例性实施方案和构造。飞行器400的一些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
飞行器400可以包括相对于本体406和彼此运动的第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104。本体406可以包括地效机翼108、109。例如,第一翼梢浮筒102可能会碰到表面,导致第一翼梢浮筒102相对于本体406和第二翼梢浮筒104俯仰和/或起伏。
地效机翼108、109可以为飞行器400产生升力。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以分别与翼梢浮筒102、104基本上密封,以在地效机翼108、109下方形成气垫,诸如本文所述的密封方法。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以构造为当飞行器400在起飞模式和飞行模式之间转换时产生升力。在一些实施方案中,起飞模式可以是飞行器400在停止、滑行或增加速度以产生足够的升力来在地球表面(诸如雪、冰、水或陆地)上进入飞行模式时的构造。在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以构造为在受到冲击时缩回或偏转,从而在飞行器400在飞行模式和着陆模式之间转换时吸收着陆冲击。
如图4A所示,示例性前控制***428可以包括第一下控制连杆410和第二下控制连杆416,第一上控制连杆412和第二上控制连杆418和/或第一致动器414和第二致动器420。后控制***(未示出)可以动态地将第一翼梢浮筒102连接到第二翼梢浮筒104上。设想了多种控制***428(诸如类似于前控制***128和/或后控制***130的控制***),以允许一个或多个翼梢浮筒相对于地效飞行器的本体运动。
在一些实施方案中,第一致动器414和第二致动器420可以构造为支撑飞行器400的静止质量、吸收来自地球表面的冲击、和/或例如在起飞和着陆时伸出或缩回翼梢浮筒102、104。在一些实施方案中,第一致动器414和第二致动器420可以构造为允许响应于施加到翼梢浮筒102、104的强力(诸如撞击障碍物或者撞击波浪或地球表面中的其他扰动)而使翼梢浮筒102、104偏转。
图4B示出了飞行中的飞行器400的一个示例性实施方案,其中翼梢浮筒102、104朝向本体406缩回,以诸如通过减小阻力来改善空气动力学外形。在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以缩回到本体406附近、缩回到本体406内或基本上缩回到本体406内。在一些实施方案中,致动器414、420可以构造为缩回或伸出翼梢浮筒102、104。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以缩回到本体406附近、缩回到本体406内或基本上缩回到本体406内。飞行器400还可以包括本文设想的襟翼、连杆机构、密封件和致动器实施方案。
图5A和图5B示出了示例性地效飞行器的翼梢浮筒102、104的示例性相对运动。虽然关于翼梢浮筒102、104进行了讨论,但是应当理解的是,该讨论适用于在本文描述的各种地效飞行器的翼梢浮筒,或者由在本文公开的原理涵盖。该示例性地效飞行器的一些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
图5A示出了本体106至少部分隔离于翼梢浮筒102、104的俯仰力矩、起伏力矩或其他运动力矩的示例性实施方案和原理。图5A还示出了地球表面的障碍物、扰动或导致翼梢浮筒102相对于本体106和第二翼梢浮筒104向上倾斜和上升的其他力的影响。图5A示出了翼梢浮筒104相对于本体106和第一翼梢浮筒102下降。
应当理解的是,由于它们之间的连接,翼梢浮筒102、104在运动过程中可能不会完全与本体106和彼此隔离。然而,动态联接和运动隔离足以避免在翼梢浮筒102、翼梢浮筒104和本体106之间传递大量的运动,从而当翼梢浮筒102、104中的一个或两个翼梢浮筒在俯仰、起伏和/或由力(诸如与地球表面的撞击)施加的其他运动过程中运动时稳定该地效飞行器(并减少其不稳定性)。
如本文所述以及在图5A中进一步示出的,第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104可以构造为相对于本体106运动,而基本上不会将运动传递给本体106或彼此。在一些实施方案中,地效机翼108、109可以构造为当翼梢浮筒102和/或翼梢浮筒104相对于本体106运动并与地效机翼108、109接触时弯曲。在这些实施方案中,由于翼梢浮筒102、104与地效机翼108、109接触的运动,地效机翼108、109可以构造为与第一主翼梁134和第二主翼梁135中的一个或多个主翼梁一起弯曲。
图5B示出了示例性地效飞行器的翼梢浮筒102、104的示例性侧视图,其中翼梢浮筒102、104响应于例如地球表面550的扰动或障碍物(未示出)而俯仰运动。图5B示出了第一翼梢浮筒102相对于本体106俯仰。图5B还示出了第二翼梢浮筒104相对于本体106俯仰和起伏运动。翼梢浮筒102可以旋转,使得其相对于本体106和翼梢浮筒104向上或向下倾斜。通过控制控制***(诸如例如将翼梢浮筒102、104动态联接到本体106上和/或将翼梢浮筒102动态联接到翼梢浮筒104上的控制***128和/或130(未示出)),有助于翼梢浮筒102相对于翼梢浮筒104(未示出)和本体106进行相对独立的俯仰和起伏运动。这种动态联接允许一个翼梢浮筒俯仰和/或起伏,同时提高了稳定性或减轻或消除了不稳定性。
图5B还示出了后地效机翼210相对于本体106的运动。在一些实施方案中,后地效机翼210可以构造为(诸如当接触地球表面550时)相对于本体106和翼梢浮筒102、104运动,从而减少飞行器故障。
图6A和图6B示出了地效飞行器600的示例性实施方案。地效飞行器600的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
地效飞行器600可以构造为允许翼梢浮筒102、104相对于本体106和彼此进行至少部分隔离的运动,使得基本上不会将翼梢浮筒102、104中的一个或两个翼梢浮筒的运动传递给本体106或另一个翼梢浮筒。如图6A所示,地效飞行器600可以包括前控制***128和后控制***130。在一些实施方案中,前控制***128可以包括将第一翼梢浮筒102动态连接到本体106的第一前控制连杆662和将第二翼梢浮筒104动态连接到本体106的第二前控制连杆664。在一些实施方案中,后控制***130可以包括将第一翼梢浮筒102动态连接到第二翼梢浮筒104的后控制连杆658。第一前控制连杆662还可以包括联接到本体106的第一前支撑构件650。第二前控制连杆664可以包括联接到本体106的第二前支撑构件652。如图6A所示,后控制连杆658可以包括连接到翼梢浮筒102、104的第一后支撑构件654和第二后支撑构件656。第一和第二前支撑构件650、652以及第一和第二后支撑构件654、656可以构造为当与控制连杆658、662一起工作时通过将本体106与翼梢浮筒102、104联接来提供横摆控制。在一些实施方案中,前支撑构件650、652和前控制连杆662、664位于与彼此和与致动器628、630(如图6B所示)基本相同的平面内。在一些实施方案中,支撑构件650、652、654、656可以位于与控制连杆662、664、658基本相同的平面内。还可以设想,一个或多个支撑构件650、652、654、656可以位于与控制连杆658、662、664不同的平面内。在一些实施方案中,支撑构件654、656和控制连杆658位于与彼此和与后襟翼致动器(诸如图7C中的致动器741、742)基本相同的平面内。还可以设想,支撑构件650、652、654、656可以沿着控制连杆的长度方向在任何地方连接到控制连杆662、664、658。在一些实施方案中,控制连杆658、662、664和支撑构件650、652、654、646可以是刚性的、半刚性的、柔性的或半柔性的。
在一些实施方案中,后控制连杆658构造为连接第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104。后控制连杆658可以基本上横跨第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104之间的距离。后控制连杆658可以通过多个球形接头动态连接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104上。多个球形接头中的至少一个球形接头可以允许第一翼梢浮筒102相对于第二翼梢浮筒104运动。虽然设想了在该实例中可以采用球形接头,但是将后控制连杆658动态连接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104的其他方法对于本领域技术人员来说是已知的且在本文进行了设想,并且可以作为球形接头的补充或替代而采用。这类连接件包括但不限于铰链、枢轴、接头(诸如球形接头)、弹簧和/或阻尼器。
在一些实施方案中,后控制连杆658可以包括柔性或半柔性横梁,该横梁固定连接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104,使得后控制连杆658的柔性允许翼梢浮筒102、104相对于彼此运动,而基本上又不会将运动从一个翼梢浮筒传递给另一个翼梢浮筒。在一些实施方案中,后控制连杆658可以包括刚性或半刚性横梁。在一些实施方案中,控制连杆658可以包括多个连杆,以便与翼梢浮筒102、104共同作为平行四边形来工作。在一些实施方案中,设想了从本体106到翼梢浮筒102、104的单个前连杆或翼梁连接件。
图6B示出了地效飞行器600的各个方面。图6B示出了前控制***(诸如前控制***128)的一个非限制性实施方案。地效飞行器600可以包括将本体106动态连接到第一翼梢浮筒102的第一主翼梁134和将本体106动态连接到第二翼梢浮筒104的第二主翼梁135,以允许翼梢浮筒102、104相对于本体106和彼此偏转运动。主翼梁134、135可以允许第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104相对于本体106和彼此运动。主翼梁134、135可以构造为缓冲或吸收施加在翼梢浮筒102、104上的力(诸如由俯仰和/或起伏产生的力),使得传递到本体106的力被主翼梁134、135减小和/或从本体106隔离开来。在一些实施方案中,通过翼梁134、135的弯曲,本体106可以在起伏和/或俯仰时至少部分地与翼梢浮筒102、104隔离。在一些实施方案中,本体106可以通过将翼梁134、135连接到翼梢浮筒102、104的一个或多个铰链、轴承、枢轴或接头(诸如球形接头)在俯仰时至少部分地与翼梢浮筒102、104分离。在一些实施方案中,一个或多个铰链、轴承、枢轴或接头(诸如球形接头)可以连接到端板(未示出),该端板固定到主翼梁134、135和翼梢浮筒102、104上。
在一些实施方案中,主翼梁134、135可以构造为与一个或多个翼梢浮筒102、104接触,以在静止时支撑本体106的质量,或者直到空气动力升力足以支撑本体106。在一些实施方案中,这种支撑可以由固定到主翼梁134、135的端板(未示出)提供。在一些实施方案中,主翼梁134、135可以构造为例如通过具有面向地效飞行器600下方的大致凹面形状来提高承载强度。
在一些实施方案中,前控制***可以包括刚性框架和阻尼***。在这个实施方案中,刚性框架可以横跨或基本上横跨第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104之间的距离。刚性框架可以通过多个阻尼器连接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104。多个阻尼器可以减小和/或消除从例如第一翼梢浮筒102传递到本体106的力。多个阻尼器可以包括多个弹簧、气缸和/或动态或静态加压气囊中的一个或多个。多个阻尼器可以有助于第一翼梢浮筒102相对于本体106和第二翼梢浮筒104的运动。多个弹簧可以允许第二翼梢浮筒104相对于本体106和第一翼梢浮筒102运动。在一些实施方案中,阻尼器和/或弹簧可以基本上安装在本体106附近。在一些实施方案中,阻尼器和/或弹簧可以基本上安装在翼梢浮筒102、104附近。
控制连杆612、614、616、618可以构造为允许第一翼梢浮筒102和/或第二翼梢浮筒104相对于本体106移动。控制连杆612、614、616、618可以是刚性的或柔性的。在一些实施方案中,控制连杆612、614、616、618的长度可以使得对于从控制连杆612、614、616、618的一个位置到另一个位置的小角度偏转,翼梢浮筒102、104相对于本体106的行程是较大的。在一些实施方案中,主翼梁134、135可以构造为安置在顶部控制连杆612、616上。
控制连杆612、614、616、618和支撑连杆650、652可以通过一个或多个可移动的连接件(诸如例如一个或多个铰链、轴承、枢轴或接头(诸如球形接头))动态连接到第一翼梢浮筒102、第二翼梢浮筒104和/或本体106。多个可移动连接件中的至少一个连接件可以允许翼梢浮筒102、104相对于本体106移动。可以设想,其他可移动连接件可以用于将控制连杆612、614、616、618和支撑连杆650、652动态连接到第一和第二翼梢浮筒102、104。
地效飞行器600可以包括第一致动器628和第二致动器630。在一些实施方案中,第一致动器628和第二致动器630可以连接到顶部控制连杆612、616。在一些实施方案中,第一致动器628和第二致动器630可以连接到底部控制连杆614、618。在一些实施方案中,第一致动器628和第二致动器630可以构造为使本体106相对于顶部控制连杆612、616运动。在一些实施方案中,第一致动器628和第二致动器630可以构造为使本体106相对于第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104进行运动,以将本体106升高到地球表面上方。在一些实施方案中,第一致动器628和第二致动器630可以构造为提高一个或多个控制连杆的刚度,使得这些连杆的表面间隙、阻尼和/或回弹率可以增加以匹配地效飞行器600的乘客和/或货物负载。
图7A至图7D示出了诸如本文所述的地效飞行器的空气动力面的示例性实施方案。该地效飞行器的某些特征未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征(例如,本文所述的关于地效机翼、控制***和襟翼的特征)。
图7A示出了示例性地效机翼700。在一些实施方案中,地效机翼700可以包括前缘翼梁704和/或主翼梁706。在一些实施方案中,主翼梁706可以包括前控制***128的一些部分。可替换地,主翼梁706可以位于前控制***128的上方或下方。在一些实施方案中,地效机翼700可以包括后缘翼梁708。在一些实施方案中,地效机翼700可以包括地效襟翼710。在一些实施方案中,地效襟翼710可以从靠近后缘翼梁708的位置伸出。
虽然在图7A中示出了单个地效机翼700,但是可以设想地效机翼可以位于本体106的任意一侧,诸如图1A中的地效机翼108、109。在这些情况下,单个地效襟翼710可以联接到两个地效机翼,或者在一些实施方案中,每个地效机翼可以包括单独的地效襟翼710。
在一些实施方案中,地效襟翼710可以包括纵向板条703、705和横向板条707、709。
在一些实施方案中,地效襟翼710可以由单一面板组成。在一些实施方案中,地效襟翼710可以由多个重叠面板(诸如面板712、714、716)组成。在一些实施方案中,重叠面板可以构造为当一个或多个面板接触地球表面而其他面板未接触地球表面时实现局部偏转。在一些实施方案中,这可以隔离局部偏转并防止气垫压力损失。在一些实施方案中,重叠面板可以构造为当地效襟翼710向上偏转时增加其阻力。
在一些实施方案中,地效机翼700可以包括地效襟翼710,该地效襟翼构造为围绕连接件旋转,以提高升力和/或改变地效机翼700的俯仰中心。例如,地效机翼700可以包括第一襟翼致动器718。地效机翼700还可以包括第二襟翼致动器717。在一些实施方案中,地效襟翼710可以包括一个或多个纵向板条(诸如第一纵向板条703和第二纵向板条705)。在一些实施方案中,襟翼致动器717、718可以构造为分别抵靠第一板条703和第二板条705运动,以使地效襟翼710运动。在一些实施方案中,襟翼致动器717、718可以包括一个或多个机电致动器、液压致动器或气动致动器。在一些实施方案中,机翼襟翼710可以由至少一个气动加压膜瓣致动。
图7B示出了示例性地效机翼750的示例性横截面。地效机翼750可以包括一级地效机翼702。在一些实施方案中,地效机翼750可以包括中间襟翼752。在一些实施方案中,中间襟翼752可以构造为在地效机翼750的前缘和后缘之间的位置从地效机翼750延伸。在一些实施方案中,中间襟翼752可以构造为围绕后翼梁708前方的地效机翼750的连接件(未示出)旋转。在一些实施方案中,中间襟翼752可以构造为围绕主翼梁706处的地效机翼750的连接件旋转。在一些实施方案中,中间襟翼752可以包括多个重叠面板(诸如重叠面板754、756、758),这些重叠面板可以如本文针对地效襟翼710的重叠面板712、714、716所描述的那样工作。
在一些实施方案中,中间襟翼752可以构造为改变地效飞行器机翼750的压力中心的位置。例如,中间襟翼752可以通过运行来相对于地效机翼702在旋转方向R上以较慢的速度向下和/或向上旋转,以基本上使该地效飞行器的压力中心向前移动和/或控制本体106的前部相对于地球表面的俯仰。例如,中间襟翼752可以构造为通过运行来朝向地效机翼以较快的速度向上旋转,以使该地效飞行器上的压力中心基本上向后移动和/或减少阻力(诸如流体动力阻力)。在一些实施方案中,地效机翼750可以包括中间襟翼致动器751,该中间襟翼致动器构造为使中间襟翼752相对于一级地效机翼702进行运动。在一些实施方案中,中间襟翼752可以构造为与地效机翼襟翼710协同工作,以改变地效机翼750的压力中心和/或俯仰。在一些实施方案中,中间襟翼致动器751可以由自动控制***(包括相对于气垫压力致动的自动驾驶仪)控制。
图7C示出了后地效机翼740的一个示例性实施方案。图7C示出了后地效机翼210的一个非限制性实例。后地效机翼740可以包括后地效机翼襟翼729。后地效机翼襟翼729可以围绕与后地效机翼740的连接件旋转。在一些实施方案中,后地效机翼740可以包括多个重叠面板(类似于地效襟翼710的重叠面板712、714、716),以例如当一个或多个面板接触地球表面且其他面板不接触地球表面时实现局部偏转。在一些实施方案中,后地效机翼740可以包括横向板条和纵向板条。在一些实施方案中,后地效机翼740可以包括端板,以在后地效机翼740下方聚集空气和/或增加刚度。在一些实施方案中,端板可以是倒三角形平面形状,以提供隔离扰动(诸如船舶驱动洗流)的间隙。例如,当从上方观察时,端板可以朝着后地效机翼740的后部向内逐渐变小,从而形成后地效机翼的梯形或基本上三角形轮廓。在一些实施方案中,侧面或端板(未标号)可以朝向后地效机翼740的顶面向内逐渐变小。
在一些实施方案中,诸如图7C所示,后地效机翼722可以包括旋转构件748。在一些实施方案中,旋转构件748可包括后控制连杆(诸如参考图6A所述的后控制连杆658)。在一些实施方案中,旋转构件748可以连接到致动器741、742,这些致动器构造为使后地效机翼襟翼729诸如在旋转R所示的方向上向上或向下旋转,以控制由后地效机翼740产生的升力。在一些实施方案中,旋转构件748可以连接到致动器741、742,这些致动器构造为使后地效机翼740诸如在旋转R所示的方向上向上或向下旋转,以控制由后地效机翼740产生的升力。
图7D示出了前地效机翼702和后地效机翼722的一个示例性构造760的示例性横截面。后地效机翼722可以包括后地效襟翼738。在一些实施方案中,后地效机翼722可以连接到致动器741、742、744中的一个或多个致动器,这些致动器构造为使后地效机翼襟翼738在R2指示的方向上运动。
地效飞行器可以包括襟翼,以提高对地效机翼760的压力中心的控制。在一些实施方案中,前部地效襟翼710可以通过运行来诸如在旋转R1所示的方向上以较慢的速度旋转远离地效机翼,以使地效飞行器上的压力中心基本上向前移动和/或使本体的前部(未示出)相对于地球表面升高。在一些实施方案中,在较高的速度下,前地效襟翼710可以通过运行来朝向地效机翼旋转并旋转远离地球表面,以使地效飞行器上的压力中心向后移动和/或减少流体动力阻力。在一些实施方案中,前地效机翼702可以包括前地效致动器717,以使前地效襟翼710围绕前地效机翼702的连接件运动。在一些实施方案中,前地效襟翼710可以与后地效机翼襟翼738协同工作,以改变地效飞行器的俯仰中心、提高升力和/或减少阻力。在一些实施方案中,前地效襟翼710可以构造为通过空气动力压力和/或机构(诸如致动机构)来偏转。在一些实施方案中,前地效襟翼710可以构造为引导和/或限制气流流向后地效机翼722。例如,当例如前地效机翼702/襟翼710的后缘在地球表面上方的高度增加时,前地效机翼702(诸如前地效襟翼710)的运动可以引导空气流向后地效机翼722。这种高度的增加可以导致前地效机翼702处的空气流向后地效机翼722,并提高后地效机翼722的升力,从而稳定地效飞行器和/或产生升力。在一些实施方案中,襟翼的偏转可以由地效机翼和/或地效襟翼710的弯曲模量或层压模量来控制。
在一些实施方案中,后地效机翼722可以构造为当前地效机翼702的至少一部分(诸如前地效襟翼710)运动到地球表面上方的一定高度时产生升力。例如,当前地效机翼702的一部分(诸如机翼后缘或前地效襟翼710)在地球表面上方上升时,气流从前地效机翼702流向后地效机翼722,从而在后地效机翼722处产生升力。由于在后地效机翼722处产生了升力,使得翼梢浮筒102、104向下倾斜,从而减轻了翼梢浮筒102、104和地效飞行器的不稳定性并使它们稳定。
在一些实施方案中,前地效机翼702的一部分(诸如前地效机翼襟翼710)可以构造为通过机构、机翼和/或襟翼的弯曲、增加的空气动力诱导压力和/或地效飞行器的姿态来运动到地球表面上方的一定高度。例如,在一些实施方案中,前地效机翼702的该部分的模量可以使得当在前地效机翼702处达到特定气压时机翼的该部分会自动偏转。在一些实施方案中,该模量通过机翼的该部分的材料特性来确定。在一些实施方案中,材料特性可以由确定模量的复合或层压结构产生。对于不同的应用或所需偏转点的不同规格,该模量可以不同。
在一些实施方案中,弯曲模量或材料特性可以设计成在不同的空气动力压力下提供预定的抗偏转性。在一些实施方案中,模量或特性可以由复合或层压结构来定义。在一些实施方案中,复合或层压结构可以构造为在机翼或襟翼部分的内部具有较高的刚度,而在机翼或襟翼部分的边缘部分具有较低的刚度。在一些实施方案中,层压结构可以构造为在机翼或襟翼部分的边缘部分具有较高的刚度,而在机翼或襟翼部分的内部具有较低的刚度。
在一些实施方案中,前地效机翼702的至少一部分的偏转可以由机构(诸如致动机构、阻力机构或加强构件)控制。该机构可以构造为在特定压力下控制偏转,以允许空气流向后地效机翼722。在一些实施方案中,压缩或阻尼机构(或者阻力机构或加强构件的抗弯曲性)可以控制前地效机翼702的至少一部分的偏转。在一些实施方案中,气动机构可以构造为随着前地效机翼702上的压力增加而压缩,使得在特定压力下压缩或阻尼机构的阻力被克服,从而使前地效机翼702在地球表面上方的部分发生偏转,并将气流引导至后地效机翼722。类似地,随着前地效机翼702上的压力增加,增加的压力可以克服阻力或加强构件的弯曲阻力,从而使得它们发生弯曲,并允许前地效机翼702在地球表面上方的部分发生偏转,并将气流引导至后地效机翼722。在一些实施方案中,可以采用机翼和机构的模量或材料特性的组合。这些实施方案可以构造为允许前地效机翼702的一部分自动将气流引导至后地效机翼722,而无需例如电子控制***。在一些实施方案中,偏转可以由电子控制***控制。
在一些实施方案中,襟翼710、襟翼段712、714、716、中间襟翼752、中间襟翼段754、756、758和后地效机翼722中的至少一个可以包括动态密封件。在一些实施方案中,动态密封件可以包括一个或多个密封件(诸如例如本文所述的密封件),以与翼梢浮筒102、104进行动态密封。
图8A至图8G示出了地效机翼806和翼梢浮筒802、804之间的密封构造的示例性实施方案。本文中的地效飞行器的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。例如,在一些实施方案中,地效机翼806可以包含本文所述的地效机翼特征部中的一个或多个地效机翼特征部。在一些实施方案中,地效机翼806和翼梢浮筒802或804的密封构造可以用于密封本文所述的各种襟翼实施方案。地效机翼806可以类似于地效机翼108、109的公开内容或者本文公开的任何其他地效机翼。密封件可以构造为允许翼梢浮筒802、804相对于地效机翼108和/或109运动,从而当翼梢浮筒802、804相对于地效机翼偏转时保持密封以聚集空气并产生升力。可以设想,图8A至图8G中的密封实例可以在本文所述的各种实施方案中彼此结合采用或者单独采用。在一些实施方案中,密封件可以包括预成型密封件。在一些实施方案中,密封件可以包括聚四氟乙烯、橡胶、高密度分子塑料密封件和/或其他合适的材料。
图8A示出了示例性密封构造800。在一些实施方案中,地效机翼806可以包括第一端板808和第二端板810。当地效飞行器运动时,端板808、810可以构造为聚集地效机翼806下方的空气,从而产生升力。端板808、810可以构造为当翼梢浮筒802、804相对于地效机翼806例如俯仰和/或起伏运动时向下延伸至基本上邻近翼梢浮筒802、804的一部分。在一些实施方案中,第一端板808可以包括第一滑行面812。在一些实施方案中,第二端板810可以包括第二滑行面814。如果滑行面接触地球表面(诸如水),滑行面812、814可以减小阻力。
如图8A和图8B所示,第一端板808可以与第一翼梢浮筒802分开一段间距816,并且第二端板810可以与第二翼梢浮筒804分开一段间距816。间距816可以足以允许翼梢浮筒802、804相对于地效机翼806运动,而又不会接触地效机翼806。在一些实施方案中,间距816可以足够小,以在地效机翼806下方保持气垫,即使一些空气可能会穿过间距816。在一些实施方案中,至少一个重叠和/或伸缩滑板(未示出)可以从端板808、810延伸,以增加地效机翼806相对于翼梢浮筒802、804的动态运动的密封行程,同时保持气垫。这些滑板可以构造为在端板808、810的内部滑动,从而气垫的压力可以用于保持密封。
在一些实施方案中,翼梢浮筒802、804可以包括面向端板808、810的基本平坦的表面,以提供密封地效机翼806下方空气的表面。在一些实施方案中,翼梢浮筒802、804可以包括内表面,这些内表面构造为形成一表面,端板808、810可以沿该表面运动,同时减轻在地效机翼806下方的气垫压力损失。例如,这些内表面可以包括翼梢浮筒竖直稳定器的内表面。
图8B示出了当第二翼梢浮筒804在起伏方向801上运动时第二翼梢浮筒804相对于图8A中的地效机翼806和第一翼梢浮筒802的示例性运动。例如,图8B示出了第二翼梢浮筒804相对于地效机翼806和第一翼梢浮筒802向上移位,同时间距816基本上保持较小和/或忽略不计,以便聚集空气并产生升力。
图8C示出了另一种示例性密封构造820。密封构造820可以包括第一密封件832和第二密封件834。地效机翼806、第一端板808、第一密封件832、第二端板810和第二密封件834可以构造为在地效机翼806的下方聚集空气。例如,第二密封件834可以从翼梢浮筒804的内表面延伸到第二端板810的表面。第一密封件832和第二密封件834可以构造为消除和/或减少从地效机翼806下方的区域到地效机翼806上方的区域的气流。
图8D示出了当第二翼梢浮筒804在起伏方向801上运动时相对于图8C中的地效机翼806和第一翼梢浮筒802的另一种示例性密封构造820。例如,图8D示出了第二翼梢浮筒804相对于地效机翼806和第一翼梢浮筒802在方向801上向上位移。第一密封件832可以连接到第一翼梢浮筒802。第二密封件834可以连接到第二翼梢浮筒804。如图8D所示,第一密封件832和第二密封件834可以是可移动的,使得密封件832、834可以构造为当翼梢浮筒802、804相对于地效机翼806移动时分别与第一翼梢浮筒802和第二翼梢浮筒804一起移动。例如,如图8D所示,当第二翼梢浮筒804起伏和/或俯仰运动时,第二密封件834可以相对于地效机翼806运动。
图8E示出了另一种示例性密封构造835。与密封构造820不同,密封构造835可以包括第一密封件836和第二密封件838,该第一密封件和该第二密封件固定到端板808、810。例如,如图8E所示,当第二翼梢浮筒804起伏和/或俯仰运动时,翼梢浮筒802、804可以相对于密封件836、838和地效机翼806运动。
图8F示出了另一种示例性密封构造840。密封构造840可以包括第一薄膜842和第二薄膜844。第一薄膜842和第二薄膜844可以分别连接到第一翼梢浮筒802和第二翼梢浮筒804以及地效机翼806。如图8F所示,地效机翼806可以不包括用于连接薄膜842、844的端板808、810。诸如在密封构造820和835中,第一薄膜842和第二薄膜844可以是柔性的,以允许诸如当翼梢浮筒804起伏和/或俯仰运动时第一翼梢浮筒802和第二翼梢浮筒804相对于地效机翼806和彼此运动,而不会有与其他类型的密封件相关的摩擦或阻力,如图8D所示。沿着地效机翼806以及第一薄膜842和第二薄膜844的表面的聚集空气可以产生空气动力升力和/或减小阻力。
图8G示出了另一种示例性密封构造860。密封构造860可以包括第一端板868、第一薄膜872、第二端板870和第二薄膜874。第一和第二薄膜872、874可以构造为将第一和第二端板868、870连接到第一和第二翼梢浮筒802、804。地效机翼806、第一端板868、第一薄膜872、第二端板870和第二薄膜874可以构造为在地效机翼806的下方聚集空气。沿着地效机翼以及第一薄膜和第二薄膜的表面的聚集空气可以产生空气动力升力和/或减小阻力。
在一些实施方案中,薄膜密封件(例如图8F和图8G中的实例)可以包括可分离连接件(诸如例如钩环紧固件或可分离缝线),该可分离连接件构造为以某些角度或旋转将薄膜从翼梢浮筒和/或地效机翼分离下来。例如,当薄膜密封件处于行程极限和/或完全拉紧时,这种分离可以防止倾斜的翼梢浮筒使地效机翼发生倾斜。
在一些实施方案中,裙部(未示出)可以附接到翼梢浮筒802、804和/或地效机翼806,并且可以封闭和/或部分封闭地效机翼806下方的气室。在一些实施方案中,裙部可以是可充气的。在一些实施方案中,当该地效飞行器运动时,裙部可以缩回。在一些实施方案中,裙部可以保持和/或提高地效机翼806下方的气压。
图9A至图9D示出了地效飞行器的翼梢浮筒900的一个示例性实施方案。在一些实施方案中,可以设想,图9是应用于翼梢浮筒102、104和本文所述的其他翼梢浮筒的非限制性实例。本文所述的地效飞行器的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
翼梢浮筒900可以包括底面,这些底面包括沿翼梢浮筒900的长度方向变化的底部斜度。底部斜度是在翼梢浮筒900的壳体底部和水平面之间形成的角度。翼梢浮筒900可以包括具有变化的底部斜度的底面,以减少流体动力冲击载荷。较高的底部斜度角度增加了流体动力阻力,但减少了流体动力冲击载荷。较低的底部斜度角度降低了流体动力阻力,但提高了流体动力冲击载荷。在一些实施方案中,底部斜度可以沿着翼梢浮筒900的长度方向变化。在一些实施方案中,最小的底部斜度角度位于或大致位于该地效飞行器的整个纵向重心处,并在该纵向重心的前后增加。在一些实施方案中,翼梢浮筒900具有增加的底部斜度,其中俯仰力矩增强了围绕纵向重心的杠杆作用,从而提高了纵向稳定性。在一些实施方案中,翼梢浮筒900可以包括沿着其长度方向的横向台阶和纵向台阶。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括朝向翼梢浮筒900的前部使侧面面积最小化的侧面轮廓。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以包括朝向翼梢浮筒900的后部使侧面面积最大化的侧面轮廓。在一些实施方案中,该翼梢浮筒可以具有使前侧面面积最小化并使后侧面面积最大化的侧面轮廓,从而使得翼梢浮筒的侧向阻力中心靠近翼梢浮筒的重心。翼梢浮筒的重心可以与翼梢浮筒的质量有关,包括发动机或其他推进装置的质量或重量。
图9B示出了翼梢浮筒900的横截面B-B。在一些实施方案中,诸如在横截面B-B处,翼梢浮筒900可以具有朝向翼梢浮筒前部增加的底部斜度θ1。图9C示出了翼梢浮筒900的横截面C-C。在一些实施方案中,诸如在横截面C-C处,翼梢浮筒900可以具有朝向翼梢浮筒900的中心减小的底部斜度θ2。图9D示出了翼梢浮筒900的横截面D-D。在一些实施方案中,诸如在横截面D-D处,翼梢浮筒900可以具有朝向翼梢浮筒900后部增加的底部斜度θ3。还可以设想,在一些实施方案中,底部斜度可以从翼梢浮筒900的前部到后部(诸如从横截面B-B到横截面D-D)增加或减少。
图10A至图10C示出了地效飞行器的示例性实施方案。本文所述的地效飞行器的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。图10A示出了连接到本体106的第一侧和第二侧的地效机翼108、109。图10B示出了连接到本体106底部的地效机翼1010。图10C示出了基本上位于本体106下方的地效机翼1010。
图11A至图11B示出了稳定地效飞行器的示例性方法。方法1100和1140中步骤的顺序和排列是为了说明目的而提供的。从本公开中将认识到的是,可以通过例如添加、组合、去除和/或重新排列方法1100和1140的步骤来对方法1100和1140进行修改。
图11A示出了稳定地效飞行器的方法,即:方法1100。方法1100可以包括通过第一地效机翼产生升力的步骤1102。例如,地效飞行器可以在地球表面上移动,并在第一地效机翼(诸如前地效机翼108、109)下产生升力。可以基本上独立于地效飞行器的多个翼梢浮筒的起伏和/或俯仰运动来通过第一地效机翼产生升力。在一些实施方案中,方法1100可以包括通过将第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒动态联接到本体来稳定本体的步骤1104。例如,该地效飞行器可以包括前控制***128,该前控制***将本体动态联接到多个翼梢浮筒。在一些实施方案中,翼梢浮筒可以通过后控制***130动态地彼此联接。在一些实施方案中,第一地效机翼可以是前地效机翼。在一些实施方案中,通过动态联接的稳定可以包括至少部分地将一个翼梢浮筒的运动与本体和/或另一个翼梢浮筒的运动隔离。在一些实施方案中,这可以包括动态联接,使得施加在一个翼梢浮筒上的力基本上不会传递到本体或另一个翼梢浮筒上。在一些实施方案中,方法1100可以包括通过第二地效机翼(诸如后地效机翼)产生升力的步骤1106。在一些实施方案中,第一地效机翼可以基本上限制气流和/或将气流导向第二地效机翼。在一些实施方案中,第二地效机翼可以构造为当第一地效机翼运动到地球表面上方的一定高度时产生升力,该高度例如允许气流到达第二地效机翼。例如,第一地效机翼可以通过致动机构、机翼和/或襟翼的弯曲、增加的空气动力诱导压力和/或地效飞行器的姿态来运动到地球表面上方的一定高度。在一些实施方案中,当第一地效机翼增加第一地效机翼襟翼的高度时,气流被导向第二地效机翼,该襟翼发生偏转(例如,通过襟翼的弯曲、致动运动和/或作用在机翼、襟翼和/或襟翼加强构件上的空气动力诱导压力),以产生第二地效机翼的增加的升力。在一些实施方案中,第二地效机翼可以构造为向多个翼梢浮筒提供升力。在一些实施方案中,第二升力可以被配置为在该地效飞行器的纵向重心和翼梢浮筒的纵向重心后方的位置提供升力,从而在翼梢浮筒上产生稳定下倾力矩。第二升力可以配置为抵消该地效飞行器的不稳定力矩。方法1100可以可选地包括通过稳定面(未示出)稳定地效飞行器的步骤(未示出),该稳定面构造为克服地效飞行器的不稳定力矩。
图11B示出了稳定地效飞行器的方法,即:方法1140。方法1140可以包括产生升力的步骤1142。例如,地效飞行器100可以在地球表面上移动,并在地效机翼(诸如前地效机翼108、109)下产生升力。在一些实施方案中,前地效机翼108、109可以构造为提升本体106以减小阻力。在一些实施方案中,前地效机翼108、109可以构造为提升本体106以稳定地效飞行器,使得翼梢浮筒102、104的运动基本上不会传递到本体106。在一些实施方案中,方法1140可以包括通过将本体动态联接到第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒的控制***来稳定本体的步骤1144。例如,地效飞行器100可以包括前控制***128,该前控制***128通过运行来将本体106动态联接到翼梢浮筒102、104,从而允许翼梢浮筒102、104相对于彼此和本体106的俯仰和起伏。在一些实施方案中,方法1140可以包括通过将第一翼梢浮筒动态联接到第二翼梢浮筒来稳定本体的步骤1145。例如,地效飞行器100可以包括后控制***130,该后控制***通过运行来动态联接翼梢浮筒102、104,从而允许翼梢浮筒102、104相对于彼此的俯仰和起伏。在一些实施方案中,方法1140可以包括响应于由地球表面施加的力偏转多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒的步骤1148。例如,前后控制***128、130可以构造为允许翼梢浮筒(诸如翼梢浮筒102)相对于本体106和翼梢浮筒104显著运动,而又不会将翼梢浮筒102的运动传递到本体106和翼梢浮筒104。在一些实施方案中,方法1140可以包括通过联接到本体的稳定翼来稳定本体。例如,地效飞行器可以包括稳定翼(诸如稳定翼310)。在一些实施方案中,稳定翼310可以包括控制表面,例如控制面320、322、324、326、336、338、340,以基本上引导气流来抵消本体106上的不稳定力矩。在一些实施方案中,稳定翼310可以构造为产生升力,从而减少撞击障碍物、扰动和/或地球表面的翼梢浮筒102、104对本体106的冲击。
图12A至图12C示出了地效飞行器1200的折叠特征部的非限制性实例。地效飞行器1200的示例性折叠特征部可以构造为诸如通过折叠、缩回和/或收缩一个或多个部件来减小地效飞行器1200的尺寸或宽度。地效飞行器1200的一些特征部(诸如本体106和地效机翼108、109)未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。
图12A示出了地效飞行器1200的一个示例性折叠特征部。在一些实施方案中,该地效飞行器的控制***可以类似于控制***128的公开内容或者本文公开的任何其他控制***。该地效飞行器可以包括第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104,该第一翼梢浮筒和该第二翼梢浮筒通过第一横向控制连杆1222和第二横向控制连杆1224联接到本体。第一横向控制连杆1222可以在第一翼梢浮筒连接件1226处连接到第一翼梢浮筒102,并且在第一本体连接件1230处连接到本体。第一横向控制连杆1222和第二横向控制连杆1224可以构造为围绕第一翼梢浮筒连接件1226、第一本体连接件1230、第二翼梢浮筒连接件1228和第二本体连接件1232运动,从而使第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104朝向本体106的中心线向内移动,并由此减小了地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104可以彼此独立移动,使得它们可以不同程度地向本体106的中心线相对更接近地移动。在一些实施方案中,致动机构(未示出)可以构造为使和/或允许第一和第二横向控制连杆1222、1224围绕第一和第二翼梢浮筒连接件1226、1228以及第一和第二本体连接件1230、1232移动。
在一些实施方案中,第一横向控制连杆1222和第二横向控制连杆1224可以是前控制***128的一部分。
在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以通过后横向控制连杆1234联接。后横向控制连杆1234可以分别在第一后翼梢浮筒连接件1240和第二后翼梢浮筒连接件1242处连接到第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104。后横向控制连杆1234可以构造为围绕后翼梢浮筒连接件1240、1242运动,以允许第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104朝向本体106的中心线向内移动,从而减小地效飞行器1200的横向尺寸。在一些实施方案中,后横向控制连杆1234可以包括一个或多个可移动连杆,诸如第一可移动连杆1236和第二可移动连杆1238,如图12A所示。第一可移动连杆1236和第二可移动连杆1238可以构造为允许后横向控制连杆1234的一些部分向内折叠,以便允许第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104朝向本体106的中心线向内移动,从而减小地效飞行器1200的横向尺寸。在一些实施方案中,致动机构(未示出)可以构造为使和/或允许后横向控制连杆1234围绕第一后翼梢浮筒连接件1242和第二后翼梢浮筒连接件1240运动,和/或使和/或允许第一可移动连杆1236和第二可移动连杆1238相对于后横向控制连杆1234运动。
在一些实施方案中,后横向控制连杆1234可以是后控制***130的一部分。
图12B示出了地效飞行器的前控制***的一部分的一个更详细的实施方案。在一些实施方案中,该地效飞行器的前控制***可以类似于前控制***128或者本文公开的任何其他控制***。前控制***可以包括将翼梢浮筒102、104连接到本体106的第一横向控制连杆1222、第二横向控制连杆1224、第三横向控制连杆1241和第四横向控制连杆1242。在一些实施方案中,第一前致动器1244和第二前致动器1246可以将第一横向控制连杆1222和第二横向控制连杆1224连接到本体106。第一致动器1244和第二致动器1246可以构造为允许横向控制连杆1222、1224运动,以便允许第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104朝向本体106的中心线向内移动,从而减小地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,前致动器1244、1246围绕第一连接件1248和第二连接件1250的运动可以允许第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104朝向本体106的中心线向内移动,而无需拆除或断开前致动器1244、1246。
在一些实施方案中,横向控制连杆1222、1224、1241、1242可以是控制***128的一部分。在一些实施方案中,致动器1244、1246可以类似于本文所述的致动器628、630。
图12C示出了地效飞行器的后控制***的一部分的一个更详细的实施方案。在一些实施方案中,该地效飞行器的后控制***可以类似于后控制***130或者本文公开的任何其他控制***。图12C示出了诸如图12A中所述的与翼梢浮筒102相关的后控制***的一侧。在一些实施方案中,后横向控制连杆1234可以包括后致动器1254,该后致动器例如通过后致动器支架1258将翼梢浮筒102联接到后横向控制连杆1234。在一些实施方案中,后致动器支架1258可以包括可移动连接件1256,该可移动连接件构造为当后致动器连杆1234例如围绕图12A的后翼梢浮筒连接件1240运动时允许后致动器支架1258旋转。后致动器1254围绕可移动连接件1256的运动允许第一翼梢浮筒102朝向本体106的中心线向内移动,而无需拆除或断开后致动器1254。在一些实施方案中,翼梢浮筒104可以包括具有类似部件的类似折叠特征部。
在一些实施方案中,后横向控制连杆1234可以是后控制***130的一部分。在一些实施方案中,后致动器1254可以类似于本文所述的后致动器741。可以设想,可以采用其他致动方法,诸如旋转致动器。
图13A至图13F示出了地效飞行器的折叠特征部的示例性实施方案。本文中的地效飞行器的某些特征部未在这些实例中示出或讨论,其中这些特征部可以类似于针对其他实施方案所讨论的特征部。图13A至图13F中所述的地效飞行器的示例性折叠特征部可以构造为例如通过折叠、缩回和/或收缩一个或多个部件来减小该地效飞行器的尺寸(诸如长度和/或宽度)。图13A至图13F中所述的地效飞行器的一些特征部(诸如本体106和地效机翼108、109)可能没有示出或描述,其中这些特征部可以类似于本文所述的地效飞行器100、150、200、300、400、1200或其他地效飞行器的特征部。
图13A示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1300。该地效飞行器可以包括折叠特征部1300,用于折叠、移动和/或缩回第一地效机翼108和第二地效机翼109。如图13A所示,地效机翼108、109可以构造为当翼梢浮筒102、104朝向本体106的中心线运动时朝向本体106缩回或折叠,从而减小该地效飞行器的横向尺寸。例如,诸如当地效机翼108、109包括刚性或半刚性结构时,地效机翼108、109可以包括翼梁(未示出),这些翼梁允许地效机翼108、109围绕铰链、轴承、枢轴或接头(例如球形接头)折叠。在一些实施方案中,诸如当地效机翼包括柔性或半柔性结构(诸如薄膜)时,翼梁和接头或枢轴可能不是必需的,因为地效机翼的柔性特性可以实现折叠。在一些实施方案中,柔性或半柔性薄膜机翼可以通过可拆卸紧固件(诸如钩环紧固件、拉链、可分离连接件和/或其他紧固方法)连接到结构上,以简化折叠。
在一些实施方案中,第一地效机翼108和第二地效机翼109可以分别包括第一端板1302和第二端板1304。在一些实施方案中,第一端板1301和第二端板1303可以包括刚性或半刚性结构,这些刚性或半刚性结构可以围绕地效机翼108、109的边缘铰接、折叠、旋转或枢转,从而减小该地效飞行器的横向尺寸。第一端板1301和第二端板1303可以类似于图8A至图8E和图8G的第一端板808和第二端板810。
图13B示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1301。该地效飞行器可以包括用于折叠后地效机翼210的折叠特征部1301。图13B示出了示例性的后地效机翼210,该后地效机翼可以构造为当翼梢浮筒102、104向本体106的中心线移动时折叠和/或缩回,从而减少该地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,地效机翼210可以包括第一端部1312和第二端部1314。在一些实施方案中,第一端部1312和第二端部1314可以朝向后地效机翼210折叠和/或缩回。
图13C示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1350。图13C示出了处于部分折叠位置的示例性地效飞行器。该地效飞行器可以包括例如稳定翼1310。该地效飞行器可以包括用于折叠和/或缩回稳定翼1310的折叠特征部1350。在一些实施方案中,稳定翼1310可以包括第一前缘1302和第二前缘1304。第一前缘1302和第二前缘1304可以构造为相对于本体106旋转,以便允许稳定翼1310朝向本体106的中心线缩回和/或折叠,从而减小该地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,如图13C所示,稳定翼1310可以包括位于稳定翼1310后缘附近的第一后翼梁1306和第二后翼梁1308,该第一后翼梁和该第二后翼梁构造为折叠后缘。例如,前缘1302、1304的外末端可以构造为朝向稳定翼1310的后部折叠或向后摆动。为了适应这种运动,后翼梁1306、1308可以构造为可折叠,以便前缘1302、1304可以在进行折叠时接近本体106。在这些实施方案中,稳定翼1310的表面可以是柔性或半柔性材料,以便允许翼面折叠。在稳定翼1310的表面是刚性或半刚性材料的实施方案中,翼面可以是分段的、有折痕的或构造为可折叠的,以便适应翼面的折叠。
图13D示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1350。图13D示出了位于图13C所示的位置之后的部分折叠位置的示例性地效飞行器。在一些实施方案中,前缘1302、1304可以位于翼梢浮筒102、104和/或本体106的横向宽度附近或之内,从而减小了该地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,前缘1302、1304可以运动到基本平行于本体106的位置。还可以设想,前缘1302、1304的一些部分可以与稳定翼1310的一些部分连接和/或锁定,以便例如前缘1302、1304不会受到干扰而对该地效飞行器造成损害。
图13E示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1351。图13E示出了位于另一个部分折叠位置的示例性地效飞行器。该地效飞行器可以包括用于使稳定翼1310折叠、运动和/或缩回的折叠特征部1351。在一些实施方案中,稳定翼1310可以包括连接件1320,该连接件将稳定翼1310连接到本体106,以便稳定翼1310可以围绕连接件1320运动和/或旋转。在这些实施方案中,该旋转可以由此减少地效飞行器的纵向尺寸。在一些实施方案中,本体106可以包括至少一个致动机构,该致动机构构造为使稳定翼1310围绕连接件1320旋转。
图13F示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1351。图13F示出了位于图13E所示的位置之后的折叠位置的示例性地效飞行器。在一些实施方案中,稳定翼1310可以构造为移动到基本上邻近本体106的位置,以便减小该地效飞行器的纵向尺寸。在一些实施方案中,前缘1302、1304可以构造为移动到基本上平行于本体106的位置,以便减小该地效飞行器的横向和/或纵向尺寸。还可以设想,稳定翼1310的一些部分可以与本体106和/或翼梢浮筒102/104的一些部分连接和/或锁定,使得例如稳定翼不会移动而对地效飞行器造成损害。
图13G示出了地效飞行器的一个实施方案的示例性折叠特征部1360。折叠特征部1360可以包括用于折叠和/或缩回翼梢浮筒102、104的机构。例如,在一些实施方案中,第一翼梢浮筒102和第二翼梢浮筒104可以包括第一枢轴部分1352和第二枢轴部分1354。枢轴部分1352、1354可以构造为允许翼梢浮筒102、104的一部分以减少该地效飞行器的纵向尺寸的方式旋转。例如,翼梢浮筒102、104的前部可以朝向该地效飞行器的后部(诸如朝向本体106)旋转。在一些实施方案中,翼梢浮筒102、104可以包括至少一个致动机构,该致动机构构造为使翼梢浮筒的一部分围绕枢轴部分1352、1354旋转。折叠特征部1360可以包括用于使鸭翼142、146折叠、运动和/或缩回的机构。在一些实施方案中,第一鸭翼142和第二鸭翼146可以包括第一枢轴部分和第二枢轴部分(未在图13G中标号)。鸭翼142、146的枢轴部分可以构造为允许鸭翼142、146的一部分旋转,从而减少该地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,本体106可以包括至少一个致动机构,该致动机构构造为使鸭翼枢轴部分旋转。折叠特征部1360可以包括用于使水平稳定翼120、122折叠、运动和/或缩回的机构。在一些实施方案中,第一水平稳定翼120和第二水平稳定翼122可以包括第三枢轴部分和第四枢轴部分(未在图13G中标号)。水平稳定翼120、122的枢轴部分可以构造为允许稳定翼的一部分旋转,从而减小该地效飞行器的横向尺寸。在一些实施方案中,本体106可以包括至少一个致动机构,该致动机构构造为使鸭式稳定翼枢轴部分旋转。
本公开的另一个方面涉及一种地效飞行器,包括动态密封装置,当有相对气流穿过升力面时,该动态密封装置用于在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间在升力面下方聚集空气和/或保持气压。动态密封装置可以构造为在升力面和地球表面之间聚集空气。动态密封装置可以构造为在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒相对于升力面运动期间保持或增加升力面下方的压力。动态密封装置可以构造为防止和/或减少空气在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间从升力面横向逸出。在一些实施方案中,动态密封装置可以包括端板,该端板基本上位于第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的一部分附近。在一些实施方案中,端板可以从升力面垂直向下延伸。在一些实施方案中,动态密封装置可以包括升力面和第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间的密封件。在一些实施方案中,动态密封装置可以包括端板和第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间的密封件。在一些实施方案中,动态密封装置可以包括将升力面连接到第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的柔性薄膜。在一些实施方案中,动态密封装置可以包括将端板连接到第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的柔性薄膜。
以下条款中阐述了本公开的其他非限制性特征:
1.一种地效飞行器,包括:多个翼梢浮筒,其中多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒彼此动态连接;本体,其通过多个控制连杆动态连接到多个翼梢浮筒;以及连接到本体的第一地效机翼。
2.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:第一推进装置,其连接到第一翼梢浮筒;以及第二推进装置,其连接到第二翼梢浮筒。
3.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:动态密封件,其构造为在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的运动期间保持地效升力。
4.根据条款3所述的地效飞行器,其中动态密封件包括第一地效机翼的端板,该端板基本上邻近第一翼梢浮筒的第一表面和第二翼梢浮筒的第二表面。
5.根据条款3所述的地效飞行器,其中动态密封件包括第一地效机翼的可延伸端板,该可延伸端板构造为延伸至基本邻近第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
6.根据条款3所述的地效飞行器,其中动态密封件包括气动充气密封件和预成型密封件中的至少一种。
7.根据条款3所述的地效飞行器,其中动态密封件包括薄膜,该薄膜连接到地效机翼和多个翼梢浮筒中的翼梢浮筒。
8.根据条款1所述的地效飞行器,其中地效机翼包括柔性薄膜和翼梁,并且其中薄膜连接到翼梁。
9.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:动态密封件,其构造为允许第一翼梢浮筒相对于本体运动,并在第一翼梢浮筒运动期间产生升力。
10.根据条款1所述的地效飞行器,其中第一地效机翼包括襟翼,该襟翼构造为相对于第一地效机翼运动,并构造为控制该地效飞行器上的地效升力。
11.根据条款10所述的地效飞行器,进一步包括:纵向和横向加强构件,其构造为当襟翼偏转时限制襟翼面的运动。
12.根据条款10所述的地效飞行器,其中襟翼构造为利用空气动力压力进行偏转。
13.根据条款10所述的地效飞行器,其中襟翼构造为利用流体动力冲击进行偏转。
14.根据条款1所述的地效飞行器,其中地效机翼包括中间襟翼,该中间襟翼构造为在前缘和后缘之间从地效机翼延伸。
15.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:第二地效机翼,其动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
16.根据条款15所述的地效飞行器,其中第二地效机翼包括控制臂,该控制臂连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
17.根据条款15所述的地效飞行器,进一步包括:第二地效机翼,其与多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒动态密封。
18.根据条款15所述的地效飞行器,其中第二地效机翼包括多个重叠部分,这些重叠部分构造为允许重叠部分中的至少一个重叠部分偏转,而不会将运动传递到重叠部分中的至少一个其他重叠部分。
19.根据条款15所述的地效飞行器,其中第二地效机翼包括襟翼,该襟翼构造为相对于第二地效机翼运动,并构造为控制翼梢浮筒上的地效升力。
20.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:连接到本体的稳定翼。
21.根据条款20所述的地效飞行器,其中稳定翼包括上反角翼。
22.根据条款20所述的地效飞行器,其中稳定翼包括倒三角翼。
23.根据条款20所述的地效飞行器,其中稳定翼包括升降舵、襟翼、副翼、方向舵、升降副翼、副翼、襟副翼、***式襟翼、扰流板或***式扰流板中的至少一种。
24.根据条款1所述的地效飞行器,进一步包括:连杆***,其构造为允许多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒基本相对于彼此以及相对于本体运动。
25.根据条款24所述的地效飞行器,连杆***包括柔性横梁,该柔性横梁横跨多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒并连接到本体。
26.根据条款24所述的地效飞行器,连杆***包括地效机翼的翼梁,其中该翼梁动态连接多个翼梢浮筒中的两个翼梢浮筒。
27.根据条款24所述的地效飞行器,连杆***包括至少一个控制连杆,该控制连杆包括在连接点处的至少一个球形接头。
28.根据条款24所述的地效飞行器,连杆***包括框架,该框架横跨多个翼梢浮筒中的至少两个翼梢浮筒,该框架通过弹簧动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
29.根据条款28所述的地效飞行器,其中框架通过阻尼器动态连接到多个翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
30.一种地效飞行器,包括:本体;翼梢浮筒;悬挂***,其构造为将翼梢浮筒动态联接到本体;一级升力面,其连接到本体并构造为产生第一地效升力;以及稳定面,其联接到本体。
31.根据条款30所述的地效飞行器,进一步包括:二级升力面,其动态连接到翼梢浮筒并构造为产生第二地效升力。
32.一种地效飞行器,包括:本体部分,其包括第一地效机翼、第二地效机翼、稳定翼和尾翼面,其中第一地效机翼包括第一升力产生面和第一控制面,其中第二地效机翼包括第二升力产生面和第二控制面;第一翼梢浮筒,其经由第一控制连杆动态联接到本体部分;第二翼梢浮筒,其经由第二控制连杆动态联接到本体部分;第三控制连杆,其动态地将第一翼梢浮筒联接到第二翼梢浮筒;以及第三地效机翼,其动态地联接到第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。
33.根据条款32所述的地效飞行器,其中第三地效机翼构造为当本体的迎角增加时在翼梢浮筒上产生稳定力矩。
34.根据条款33所述的地效飞行器,其中第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒构造为相对于本体运动,使得第一翼梢浮筒的运动基本上独立于第二翼梢浮筒的运动。
35.一种地效飞行器,包括:机身,其包括第一地效面和第二地效面,该第一地效面包括第一地效机翼,第二地效机翼包括第二翼面;第一翼梢浮筒,其动态联接到机身;第二翼梢浮筒,其动态联接到机身;以及控制连杆,其构造为将第一翼梢浮筒动态联接到第二翼梢浮筒。
36.根据条款35所述的地效飞行器,进一步包括:动态联接到控制连杆的第三地效面。
37.根据条款35所述的地效飞行器,机身进一步包括至少一个稳定翼。
38.根据条款37所述的地效飞行器,至少一个稳定翼静态联接到机身。
39.根据条款35所述的地效飞行器,其中第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒与本体的动态联接构造为使得第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒独立于机身和彼此运动。
40.根据条款35所述的地效飞行器,其中第一翼梢浮筒通过多个控制臂动态联接到机身,并且第二翼梢浮筒通过多个控制臂动态联接到机身。
41.根据条款35所述的地效飞行器,其中控制连杆通过多个球形接头动态联接到第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒。
42.根据条款35所述的地效飞行器,其中第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒构造为朝向机身缩回。
43.根据条款35所述的地效飞行器,其中第一翼梢浮筒动态连接到第一地效面,并且第二翼梢浮筒动态连接到第二地效面。
44.一种方法,包括:通过连接到地效飞行器的本体结构的第一升力面来产生升力;通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器,其中多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒彼此动态联接;通过联接到本体结构的稳定面来稳定地效飞行器;通过动态联接到多个翼梢浮筒的第二升力面来产生升力。
45.根据条款44所述的方法,进一步包括:当第一升力面将空气导向第二地效机翼时,提高由第二升力面产生的升力。
46.根据条款44所述的方法,其中第一升力面动态连接到第一翼梢浮筒。
47.一种稳定地效飞行器的方法,包括:通过连接到本体结构的第一地效翼面产生第一升力;通过将第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒动态联接到地效飞行器的本体结构来稳定地效飞行器;通过在第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒之间动态联接的控制连杆来稳定地效飞行器;通过第二地效翼面产生第二升力;以及响应于由地球表面施加的力使第一翼梢浮筒偏转,其中第一翼梢浮筒构造为独立于第二翼梢浮筒来响应于该力进行偏转。
48.根据条款47所述的方法,通过第二升力产生稳定力矩。
49.根据条款47所述的方法,进一步包括:通过将本体结构动态联接至第一翼梢浮筒的第一稳定连杆和将本体结构动态联接至第二翼梢浮筒的第二稳定连杆来稳定本体结构。
应当理解的是,尽管讨论了某些实施方案以便于理解本公开的各种原理和方面,但是这些实施方案不是孤立地描述的,并且这些描述不一定是相互排斥的。因此,可以设想和理解的是,任何实施方案的原理的所描述特征可以并入其他实施方案中。
对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以对所公开的地效飞行器、前地效机翼、后地效机翼、稳定翼、控制***、稳定地效飞行器的方法以及为地效飞行器产生升力的方法进行各种修改和变化。尽管本文已经描述了说明性实施方案,但是本发明的范围包括本领域技术人员基于本公开将会理解的具有等同元素、修改、省略、组合(例如,各种实施方案所涵盖的方面的组合)、改编和/或变更的任何和所有实施方案。权利要求书中的限制应基于权利要求书中采用的语言来宽泛地解释,并且不限于本说明书中或申请过程中描述的实例,这些实例应被解释为非排他性的。此外,在不脱离本发明的原理的情况下,所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改,包括通过对步骤进行重新排序和/或***或删除步骤。因此,本说明书和实例应仅被认为是示例性的,本发明的真实范围和精神由所附权利要求书及其等同物的全部范围来表示。
Claims (69)
1.一种用在包括本体的飞行器上的组件,所述组件包括:
第一翼梢浮筒;
第二翼梢浮筒;
第一控制***,其构造为将所述飞行器的本体动态联接到所述第一翼梢浮筒;以及
第二控制***,其将所述第一翼梢浮筒动态联接到所述第二翼梢浮筒。
2.根据权利要求1所述的组件,其中所述第一控制***构造为至少部分隔离所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒相对于所述本体的俯仰或起伏运动。
3.根据权利要求1或2所述的组件,其中,所述第二控制***构造为至少部分隔离所述第一翼梢浮筒相对于所述第二翼梢浮筒的俯仰或起伏运动。
4.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,进一步包括第一空气动力升力面。
5.根据权利要求4所述的组件,其中,所述第一空气动力升力面包括薄膜。
6.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第一控制***包括支撑构件,所述支撑构件构造为将所述本体联接到第一控制连杆。
7.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第二控制***包括支撑构件,所述支撑构件将所述第一翼梢浮筒联接到第二控制连杆。
8.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第一控制***包括倒u形构件。
9.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第一控制***包括弹簧,所述弹簧构造为将所述第一翼梢浮筒连接到所述本体的框架。
10.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第一控制***包括翼梁,所述翼梁构造为当所述第一空气动力升力面提供的升力小于阈值升力时支撑所述本体,其中所述阈值升力支撑所述本体的一部分重量。
11.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述组件进一步包括:第二空气动力升力面,其联接到所述第二控制***。
12.根据权利要求11所述的组件,其中,所述第二空气动力升力面的角度是可调整的。
13.根据权利要求11或12所述的组件,其中,所述第二空气动力升力面构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
14.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述组件进一步包括:折叠机构,所述折叠机构构造为使所述第一翼梢浮筒能够朝向所述飞行器的所述本体的中心线向内移动。
15.根据权利要求14所述的组件,其中,所述折叠机构包括致动器,所述致动器构造为与控制臂一起旋转。
16.根据上述任一项权利要求所述的组件,其中,所述第二控制***包括折叠机构,所述折叠机构包括连接件,其中所述第二控制***的一部分相对于所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒围绕所述连接件旋转。
17.一种飞行器,包括本体,并且包括上述权利要求中任一项所述的组件。
18.一种地效飞行器,包括:
升力面;
第一翼梢浮筒;
第二翼梢浮筒;以及
动态密封件,所述动态密封件构造为,当有相对气流穿过所述升力面时,所述动态密封件在所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间保持或增加所述升力面下方的压力。
19.根据权利要求18所述的地效飞行器,其中,所述动态密封件包括端板,所述端板构造为在所述升力面下方聚集空气,所述端板大致邻近所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒的一部分。
20.根据权利要求18所述的地效飞行器,其中,所述动态密封件包括位于所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒与所述升力面之间的密封件。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的地效飞行器,其中,所述动态密封件构造为与所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒一起相对于所述升力面运动。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的地效飞行器,其中,所述动态密封件包括薄膜。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的地效飞行器,其中,所述动态密封件包括可分离连接件。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第一翼梢浮筒包括大致竖直的稳定面,所述稳定面构造为减少所述升力面的压力损失。
25.一种地效飞行器,包括:
本体;
第一翼梢浮筒;
第二翼梢浮筒;
第一地效机翼;以及
第二地效机翼,其连接到所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒,其中所述第二地效机翼构造为在所述第二地效机翼和地球表面之间聚集空气,并且其中所述第二地效机翼包括第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧在所述第二地效机翼的前缘后方朝向所述本体的纵向中心线逐渐变小。
26.根据权利要求25所述的地效飞行器,其中,所述地效飞行器进一步包括:
控制***,所述控制***动态联接所述第一翼梢浮筒和所述第二翼梢浮筒,其中所述第二地效机翼联接到所述控制***。
27.根据权利要求25所述的地效飞行器,其中,所述地效飞行器进一步包括:
所述第二地效机翼动态联接到所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二地效机翼包括动态密封件,所述动态密封件位于所述第二地效机翼和所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间。
29.根据权利要求25至28中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二地效机翼包括第一面板和与所述第一面板的至少一部分重叠的第二面板。
30.根据权利要求25至29中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二地效机翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
31.一种地效飞行器,包括:
本体;以及
地效机翼,其包括地效机翼襟翼,其中所述地效机翼襟翼包括第一侧和第二侧,所述第一侧和所述第二侧在所述地效机翼襟翼与所述地效机翼的连接件处的后方朝向所述本体的纵向中心线逐渐变小。
32.根据权利要求31所述的地效飞行器,其中,所述地效机翼连接到所述本体。
33.根据权利要求31或32所述的地效飞行器,其中,所述地效飞行器包括:动态密封件,其位于所述地效机翼和所述第一翼梢浮筒或所述第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒之间。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的地效飞行器,其中,所述地效机翼襟翼包括第一面板和与所述第一面板的至少一部分重叠的第二面板。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的地效飞行器,其中,所述地效机翼襟翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
36.一种地效飞行器,包括:
地效机翼,其构造为在所述地效机翼和地球表面之间聚集空气;以及
中间襟翼,其构造为在所述地效机翼的前缘和后缘之间的位置从所述地效机翼延伸,所述中间襟翼构造为改变所述地效机翼的压力中心。
37.根据权利要求36所述的地效飞行器,其中,所述地效飞行器进一步包括:
动态密封件,其构造为在第一翼梢浮筒或第二翼梢浮筒中的至少一个翼梢浮筒运动期间保持或增加所述中间襟翼下方的压力。
38.根据权利要求36或37中任一项所述的地效飞行器,其中,所述中间襟翼包括第一面板和与所述第一面板的至少一部分重叠的第二面板。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的地效飞行器,其中,所述中间襟翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
40.一种稳定地效飞行器的方法,包括:
通过第一地效机翼产生第一空气动力升力;以及
利用所述地效机翼的前缘和后缘之间的中间襟翼改变所述地效机翼的压力中心。
41.根据权利要求40所述的方法,其中,所述方法进一步包括:通过所述第一地效机翼的后襟翼控制所述地效飞行器的俯仰。
42.根据权利要求40或41所述的方法,其中,所述中间襟翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
43.根据权利要求40至42中任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括:通过控制所述第一地效机翼的至少一部分的运动,将空气引导至第二地效机翼。
44.一种地效飞行器,包括:
本体,其连接到第一空气动力升力面;
翼梢浮筒,其动态联接到所述本体;以及
第二空气动力升力面;
其中所述第一空气动力升力面构造为相对独立于所述翼梢浮筒和所述第二空气动力升力面运动。
45.根据权利要求44所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面至少部分位于所述第一空气动力升力面的后方。
46.根据权利要求44或45所述的地效飞行器,其中,所述翼梢浮筒包括朝向所述翼梢浮筒后部的较大侧面面积。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的地效飞行器,其中,所述翼梢浮筒的侧向阻力中心靠近所述翼梢浮筒的重心。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的地效飞行器,其中,所述地效飞行器进一步包括稳定翼。
49.根据权利要求48所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼构造为在所述本体上产生的力矩大于所述本体上的由所述第一空气动力升力面产生的力矩。
50.根据权利要求48或49中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼联接到所述翼梢浮筒。
51.根据权利要求48至50中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼包括上反角翼。
52.根据权利要求48至51中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼的压力中心位于所述本体的纵向重心的后方。
53.根据权利要求48至52中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼包括倒三角形状。
54.根据权利要求48至53中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼包括柔性或半柔性材料,所述柔性或半柔性材料构造为允许折叠翼面。
55.根据权利要求48至54中任一项所述的地效飞行器,其中,所述稳定翼包括翼尖扰流板。
56.根据权利要求44至55中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面构造为,当所述第一空气动力升力面产生足够的升力来在所述本体上产生力矩时,稳定所述本体。
57.根据权利要求44至56中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面构造为,当所述翼梢浮筒撞击地球表面的扰动时,稳定所述本体。
58.根据权利要求44至57中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面构造为在所述翼梢浮筒上产生的力矩大于所述本体上的由所述第一空气动力升力面产生的力矩。
59.根据权利要求44至58中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面的一部分构造为旋转来改变所述部分相对于所述第二空气动力升力面的角度。
60.根据权利要求44至59中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面构造为旋转来改变所述第二空气动力升力面的角度。
61.一种地效飞行器,包括:
第一空气动力升力面,其构造为动态控制流向构造为聚集空气的第二空气动力升力面的气流。
62.根据权利要求61所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面至少部分位于所述第一空气动力升力面的后方。
63.根据权利要求61或62所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面至少部分地与所述第一空气动力升力面隔离。
64.根据权利要求61至63中任一项所述的地效飞行器,其中,当本体增加迎角时,由所述第二空气动力升力面产生的力矩增加,其中所述本体连接到所述第一空气动力升力面。
65.根据权利要求61至64中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第二空气动力升力面构造为,当所述第一空气动力升力面的至少一部分增加地球表面上方的高度时,增加所述第二空气动力升力面处的升力。
66.根据权利要求61至65中任一项所述的地效飞行器,其中,当翼梢浮筒增加俯仰时,由所述第二空气动力升力面产生的力矩增加,其中所述翼梢浮筒连接到所述第二空气动力升力面。
67.根据权利要求61至66中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第一空气动力升力面包括襟翼,所述襟翼构造为通过运动来控制流向所述第二空气动力升力面的气流。
68.根据权利要求67所述的地效飞行器,其中,所述襟翼构造为响应于空气动力压力变化而偏转。
69.根据权利要求61至68中任一项所述的地效飞行器,其中,所述第一空气动力升力面构造为,通过向所述第二空气动力升力面引导气流,经由所述第一空气动力升力面的至少一部分的运动来控制所述地效飞行器的压力中心。
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