CN116670030A - Vtol飞行器风扇倾转机构和布置结构 - Google Patents

Vtol飞行器风扇倾转机构和布置结构 Download PDF

Info

Publication number
CN116670030A
CN116670030A CN202180087962.3A CN202180087962A CN116670030A CN 116670030 A CN116670030 A CN 116670030A CN 202180087962 A CN202180087962 A CN 202180087962A CN 116670030 A CN116670030 A CN 116670030A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tilting
fans
fan
coupled
actuator
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.)
Pending
Application number
CN202180087962.3A
Other languages
English (en)
Inventor
G·A·朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wisconsin Airlines LLC
Original Assignee
Wisconsin Airlines LLC
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 Wisconsin Airlines LLC filed Critical Wisconsin Airlines LLC
Publication of CN116670030A publication Critical patent/CN116670030A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B64C29/0033—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 tiltable relative to the fuselage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D27/00—Arrangement or mounting of power plants in aircraft; Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plants
    • B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plants using steam or spring force
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14—Balancing the load in a network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J4/00—Circuit arrangements for mains or distribution networks not specified as ac or dc
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P4/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of electric motors that can be connected to two or more different electric power supplies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/42—Electrical machine applications with use of more than one motor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/44—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for aircrafts
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Radio Relay Systems (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Power Sources (AREA)

Abstract

公开了一种电动飞行器，其包括机身和耦接到该机身的至少一个机翼。该电动飞行器包括耦接到该至少一个机翼的多个倾转风扇，该多个倾转风扇被构造成在垂直升降位置和向前飞行位置之间移动。该电动飞行器包括与至少一个倾转风扇耦接的多个倾转机构。该电动飞行器包括耦接到该多个倾转机构的第一子集的第一致动器。倾转机构的该第一子集根据耦接方案在该多个倾转机构之中识别。该第一致动器同时使耦接到该多个倾转机构的第一子集的第一组倾转风扇倾转。

Description

VTOL飞行器风扇倾转机构和布置结构
相关申请的交叉引用
本申请根据35USC§119(e)要求于2020年10月27日提交并且题为“VTOL AIRCRAFTFAN TILTING MECHANISMS AND ARRANGEMENTS”的美国临时专利申请号63/106,197的权益，该申请的公开内容通过引用整体地结合于本文中以用于所有目的。
背景技术
垂直起降(VTOL)飞行器通常可产生垂直推力，从而允许垂直或主要垂直的移动方向。这种垂直起飞、降落和悬停功能可允许飞行器降落和起飞，而不受跑道或者允许传统水平降落(例如，飞机)的其他空间的空间限制。为了提供此功能，VTOL风扇可具有垂直移动机构，例如风扇，该垂直移动机构提供垂直推力。
然而，通常期望VTOL飞行器附加地能够实现水平推力，并且因此在飞行器未起飞、降落或悬停时转换到水平移动，使得VTOL飞行器能够在空中“巡航”。因此，VTOL飞行器可具有专用于分别提供垂直和水平推力的分开的移动机构。VTOL飞行器可具有提供两个推力方向的移动机构。
一般来说，在飞行器设计中，航空器能力的一个主要因素取决于限制飞行器的重量。限制部件的数量及其相关联的重量可允许更节能的飞行、更大的有效载荷或两种期望结果的组合。
正如所论述的，虽然用更少的部件限制重量是期望的，但这种设计构造受到航空旅行的固有安全风险的影响。特别是，限制动力***中的部件数量可能会为设计提供重量优势，但可能会附加地限制动力***的冗余特征，从而产生单一故障失效的更高风险，并导致飞行器在飞行期间发生故障而引起的事故。
一般而言，将有利的是，提供改进的飞行器设计，其允许重量和成本节省，同时提供有益的安全性和冗余设计特征，以维持安全且可靠的飞行器。
发明内容
所描述的实施例总体上涉及具有垂直起飞和降落能力的飞行器。特别地，这些实施例提供一种具有一个或多个倾转风扇的飞行器，该倾转风扇以受控方式提供垂直和水平推力，以用于悬停、转换和巡航(水平)飞行。
实施例总体上提供了用于具有多个倾转风扇的飞行器的改进的装置、***和方法。更具体而言，本文公开的技术提供了具有多个倾转风扇的VTOL飞行器(例如，电动VTOL飞行器)，这些倾转风扇能够在用于垂直升降移动的水平位置和用于向前飞行移动的垂直位置之间倾转。提供了各种结构和构造，其可允许对各种倾转风扇的致动和控制，例如，这可进一步提高设计效率，降低成本并提供安全性，以及提高飞行舒适度和性能。
在一些实施例中，VTOL飞行器(下文中称为“飞行器”)可由各种动力单元提供动力。例如，在各种实施例中，飞行器可具有至少一个功率源，其向飞行器的各种部件提供能量。例如，飞行器可以是电力驱动的，例如利用一个或多个电池。电功率机构可向一个或多个马达、致动器或者飞行器的其他动力方面提供电功率。
根据各种实施例，飞行器可包括机身。该机身可构成飞行器的中央主体。在各种实施例中，机身可提供各种布局，例如提供驾驶舱、乘客舱和/或存储区域。如此，机身可具有一个或多个隔壁，其划分机身的各个部段。机身还可包括一个或多个门，以允许进入到机身的内部。例如，机身可具有一个或多个头顶门、侧门、前门或后门。设想了允许方便地进入到飞行器的机身的各种门构造。
在一些实施例中，飞行器可包括附接到机身的至少一个机翼。例如，飞行器可具有耦接到机身的每个相应侧的左机翼和右机翼。在各种实施例中，飞行器可具有跨越飞行器的整个宽度的一个或多个机翼，例如跨越机身并与机身的顶部或底部耦接。设想了提供期望的空气动力学优点的各种机翼结构和/或允许飞行器的方便的进入和离开的机翼结构。
根据各种实施例，飞行器可包括可耦接到机翼的顶部或底部的一个或多个支撑元件(例如，吊杆)。在各种实施例中，该一个或多个支撑元件可具有大致管状的结构，并且可从该至少一个机翼横向跨越。例如，支撑元件可朝向飞行器的前部和后部跨越，以分配或隔开各种风扇(或提供推力的其他机构)，例如用于平衡和分配飞行器的推力。在各种实施例中，风扇可在相对端处附接到支撑元件，使得前风扇可定位在机翼的前缘处，并且后风扇可定位在机翼的后缘处。在各种实施例中，支撑元件可以是中空的，并且因此可收容飞行器的各种元件，并且具体地可收容飞行器的控制***的元件。
在一些实施例中，飞行器可包括多个风扇。该多个风扇可包括固定风扇，使得这些固定风扇沿单一方向提供推力。该多个风扇可包括倾转风扇，其中倾转风扇可旋转或枢转，以沿多个方向提供推力。例如，倾转风扇可在垂直升降位置和向前飞行位置之间移动。此外，倾转风扇能够在垂直升降位置和向前飞行位置之间的各个方向上提供推力，这可允许部分垂直飞行、部分水平飞行，或者可为飞行器提供转向功能。根据各种实施例，倾转风扇和固定风扇可包括可变桨距机构，以根据飞行方向和速度提供对每个风扇的叶片的桨距的调整。可变桨距机构可包括使叶片绕叶片轴线扭转的致动器。
在一些实施例中，飞行器可包括多个倾转机构，其可与至少一个倾转风扇耦接。该多个倾转机构可用于使该多个风扇在垂直升降位置和水平飞行位置之间旋转或枢转。该多个倾转机构可包括多种结构和部件以提供该功能，例如包括马达、液压活塞(具有液压管线)和/或耦接机构(例如，耦接臂)。该多个倾转机构可被设置在给定支撑元件内。
根据各种实施例，飞行器可包括致动器(或多个致动器)。该致动器例如可经由控制臂(和/或驱动轴)或经由液压管线来耦接到该多个倾转机构中的一个或多个。例如，致动器可用于致动该多个倾转机构中的一个或多个。根据各种实施例，本文描述的可驱动倾转机构的运动的致动器可包括旋转电动马达(带或不带变速箱)、线性直驱电动马达、滚珠丝杠致动器(例如，具有滚珠丝杠传动装置以获得线性运动的旋转电动马达)、压缩机、液压活塞或气动活塞，以及其他部件。
在一些实施例中，飞行器的控制***可根据耦接方案来设计。所述连接方案可提供该多个倾转风扇中的哪一个相对于彼此连接以及通过何种方式连接的具体构造。本文提供了控制倾转风扇的倾转方面的实施例的各种示例，使得各种倾转风扇例如可通过倾转机构来耦接，使得给定数量的多个倾转风扇可操作地彼此协调地倾转。
附图说明
在下面的详细描述和附图中公开了各种实施例。
图1A图示了根据各种实施例的包括处于向前飞行位置的倾转风扇的示例性VTOL飞行器的简化示意图。
图1B图示了根据各种实施例的包括处于示例性垂直升降位置的倾转风扇的示例性VTOL飞行器的简化示意图。
图2A-2B图示了根据各种实施例的包括成对耦接到支撑元件的倾转风扇的示例性VTOL飞行器。
图3A-3C图示了根据各种实施例的用于提供多个倾转风扇的枢转或倾转的VTOL飞行器的示例性控制***。
图4A-4C图示了根据各种实施例的用于提供多个倾转风扇的枢转或倾转的VTOL飞行器的示例性控制***。
图5A图示了根据各种实施例的示例性实施例，其中前倾转风扇和后倾转风扇被耦接到支撑元件。
图5B图示了根据各种实施例的在VTOL飞行器的入站(例如，从飞行到降落)和出站(例如，从静止到飞行)转换期间的前倾转风扇和后倾转风扇的位置。
图6A-6C图示了根据各种实施例的从垂直飞行位置倾转到向前飞行位置的后倾转风扇。
图6D-6F图示了根据各种实施例的后倾转风扇的叶片的折叠。
图7A-7C图示了根据各种实施例的包括用于前倾转风扇的示例性倾转机构的示例性控制***。
图8A-8C图示了根据各种实施例的包括用于前倾转风扇和后倾转风扇的示例性倾转机构的示例性控制***。
图8-1A至图8-1C图示了根据各种实施例的图8A-8C的控制***，其包括设置在机翼中的驱动轴。
图9图示了根据各种实施例的一个实施例，其中一个驱动器(例如，压缩机、阀或主活塞)驱动耦接到基于故障状态配对的相应倾转风扇的两个倾转机构。
图10图示了根据各种实施例的驱动多个主缸的单个致动器。
图11图示了根据各种实施例的包括两个致动器的示例性控制***，这两个致动器各自驱动多个主缸。
图12A图示了根据各种实施例的由单个滚珠丝杠致动器加压的示例性主缸***的剖视图。
图12B图示了根据各种实施例的用于将两个冗余活塞结合在单个主缸中的示例性主缸***的剖视图。
具体实施方式
本文公开的技术总体上涉及具有多个倾转风扇(例如，螺旋桨)的飞行器。更具体而言，本文公开的技术提供了具有多个倾转风扇的VTOL飞行器，这些倾转风扇能够在用于垂直升降移动的水平位置和用于向前飞行移动的垂直位置之间倾转。本文描述了各种创造性实施例，包括方法、过程、***、装置等。
为了更好地领会根据本公开的飞行器的控制***和动力构造的特征和方面，在以下部分中通过论述根据本公开的实施例的VTOL飞行器的特定实施例来提供本公开的进一步的背景。这些实施例仅作为示例，并且可结合本文描述的VTOL飞行器采用其他构造。
图1A-1B示出了示例性VTOL飞行器100的简化示意图。图1A示出了具有处于向前飞行位置的倾转风扇102、104的示例性VTOL飞行器。图1B描绘了具有处于垂直飞行位置的倾转风扇102、104的示例性VTOL飞行器100。根据各种实施例，VTOL飞行器100可以是电力驱动的飞行器(例如，电动飞行器)。在一些实施例中，VTOL飞行器100可被构造成承载一个或多个乘客和/或货物，并且可自动和/或远程控制(例如，可能不需要机载飞行员来操作飞行器)。在所示示例中，VTOL飞行器100包括机身110，该机身110可包括用于承载乘客和/或货物的机舱部段。
VTOL飞行器100可包括附接到机身110的至少一个机翼108。例如，该飞行器可具有耦接到机身110的每个相应侧的左机翼和右机翼。在各种实施例中，VTOL飞行器100可具有跨越VTOL飞行器100的整个宽度的一个或多个机翼，例如跨越机身110并与机身110的顶部或底部耦接。
一个或多个支撑元件106(或“吊杆”)可被耦接到VTOL飞行器100的机翼108。例如，机翼108可包括左机翼和右机翼。左机翼和右机翼中的每一者可包括三个支撑元件106。例如，支撑元件106可以是从机翼108垂直跨越的细长形状，其具有前部部分和后部部分。
在各种实施例中，VTOL飞行器100可包括多个倾转风扇102、104。例如，VTOL飞行器可具有前倾转风扇102和后倾转风扇104。在各种实施例中，该多个倾转风扇102、104可与该一个或多个机翼108耦接，和/或可与该一个或多个支撑元件106耦接。例如，这些支撑元件可各自包括安装在其上的一对倾转风扇102、104。VTOL飞行器100的倾转风扇102、104可包括推进马达，该推进马达为倾转风扇102、104的风扇提供动力。这些倾转风扇的倾转方面可允许倾转风扇在多个方向上提供来自推进马达的推力，从而允许在垂直和水平方向两者上的推进，以及可变桨距(pitch)，例如用于VTOL飞行器100的转向和控制。
VTOL飞行器100还可包括倾转风扇102、104和固定风扇的组合，使得固定风扇沿单个方向(例如，仅垂直或水平)提供推力。根据各种实施例，所述倾转风扇和固定风扇可包括可变桨距机构，以根据飞行方向和速度来提供对每个风扇的叶片的桨距的调整。可变桨距机构可包括使叶片绕叶片轴线扭转的致动器。倾转机构可与倾转风扇的叶片的桨距相结合。
图2A-2B图示了示例性VTOL飞行器100，其包括右机翼206和左机翼208，它们各自与VTOL飞行器100的机身110耦接。VTOL飞行器100的至少一个机翼包括右机翼206部分和左机翼208部分。在图2A-2B中所示的示例性实施例中，VTOL飞行器100还包括6个支撑元件106以及成对耦接到6个支撑元件106的12个倾转风扇。如图2A-2B中所示，VTOL飞行器100的每个机翼206、208耦接有3个支撑元件106。为了便于引用，可如图所示对倾转风扇编号以便于引用。前倾转风扇102可被编号为1-6，并且后倾转风扇104可被编号为7-12。
倾转风扇1-12可在向前飞行位置(图2A中所示)和垂直飞行位置(图2B中所示)之间转换(例如，旋转或倾转)。也就是说，图2A图示了处于用于向前运动的垂直位置的倾转风扇1-12(例如，倾转风扇的叶片)。图2B图示了处于用于垂直飞行(例如，用于使飞行器在例如起飞、悬停和/或降落期间沿垂直方向移动)的水平位置的倾转风扇1-12(例如，倾转风扇的叶片)。在图2A-2B中所示的实施方式中，所有倾转风扇1-12均被安装到相对于机翼206、208处于固定位置的相应的支撑元件106。倾转风扇1-12可经由一个或多个倾转机构来耦接到支撑元件106，所述倾转机构例如包括马达、液压***和/或耦接机构。根据各种实施例，倾转风扇1-12中的每一个可包括相应的倾转机构。
本领域普通技术人员将领会到，倾转风扇的数量和位置不限于图2A-2B中所示的数量和位置，并且VTOL飞行器100可包括设置在机翼上或分立的支撑元件106上的其他位置处的更少或更多的倾转风扇。
根据各种实施例，VTOL飞行器100还可包括一个或多个固定风扇，其仅沿一个方向(例如，垂直升降或水平飞行)提供推力。例如，在各种实施例中，每个支撑元件106上的多个风扇中的一个或多个可以是固定风扇，该固定风扇在操作期间固定在垂直升降位置或向前飞行位置。
图3A-3C示出了用于提供VTOL飞行器100的倾转风扇302、304的枢转或倾转的示例性控制***300。例如，控制***300可包括倾转机构306。在各种实施例中，倾转机构306可被耦接到支撑元件308或设置在支撑元件308内(例如，收容或嵌入)。前倾转风扇302和后倾转风扇304可被耦接到支撑元件308的相对端。例如，支撑元件308可设置在机翼310下方并且耦接到机翼310或VTOL飞行器100的机身。
倾转机构306可与前倾转风扇302和后倾转风扇304可操作地耦接。因此，倾转机构306可同时控制前倾转风扇302和后倾转风扇304。如图3A-3C中所示，倾转机构306可以是能够从第一位置移动到第二位置的机械机构。例如，该倾转机构可包括驱动轴314，其水平地或沿水平方向推动一个或多个细长元件(例如，杆)316。驱动轴314可位于支撑元件308内。
在图3A中，倾转机构306可处于第一位置，其中倾转风扇302、304处于垂直升降位置，从而沿垂直方向提供推力。具体而言，驱动轴314朝向VTOL飞行器100的前部成角度。如图3B中所示，当倾转机构306朝向第二位置移动时，倾转风扇302、304可朝向向前飞行位置转变。具体而言，驱动轴314垂直地成角度，使得细长元件316被向后推动，从而促使倾转风扇302、304朝向水平位置。
如图3C中所示，倾转机构306已到达第二位置，使得倾转风扇302、304已完全转变到向前飞行位置，其中可沿水平方向施加推力。在第二位置处，驱动轴314向后成角度并且将倾转风扇302、304促动到向前飞行位置。
在垂直升降位置，前倾转风扇302可向上定位并且位于支撑元件308上方。相反，在该垂直升降位置，后倾转风扇304可面向下并且处于支撑元件308下方。在倾转机构306处于第二位置使得倾转风扇处于向前飞行位置的情况下，前倾转风扇302可面向前，朝向VTOL飞行器100的前部，并且后倾转风扇304可面向后朝向VTOL飞行器100的后部。如此，在倾转风扇302、304相对于彼此使它们的定向呈镜像的情况下，致动倾转机构306的单个运动可导致倾转风扇302、304两者的同时倾转。
根据一些实施例，在垂直升降位置，前倾转风扇302和后倾转风扇304两者可位于支撑元件308的相同侧(例如，向上/上方或向下/下方)上。根据一些实施例，在向前飞行位置，前倾转风扇302和后倾转风扇304两者可面向支撑元件308的相同侧(例如，向前/朝向前部或向后/朝向后部)。
在一些实施例中，VTOL飞行器100的控制***300还可包括致动器312。该致动器312可经由倾转机构306与倾转风扇302、304可操作地耦接。具体而言，如图中所示，驱动轴314将致动器312耦接到杆316。如此，致动器312可用于改变驱动轴314的角度，从而移动杆316。例如，致动器312可以是马达或者使倾转机构306从第一位置移动到第二位置的其他动力***。如图3A中所示，致动器312被设置(例如，收容或嵌入)支撑元件308内。这样的构造可允许致动器312靠近杆316，使得驱动轴314更短，以便减轻重量。
根据各种实施例，本文描述的可驱动倾转机构的运动的致动器可包括旋转电动马达(带或不带变速箱)、线性直驱电动马达、滚珠丝杠致动器(例如，具有滚珠丝杠传动装置以获得线性运动的旋转电动马达)、液压活塞或气动活塞，以及其他部件。
当与具有用于后倾转风扇304的第一致动器和用于前倾转风扇302的第二致动器相比时，图3A-3C中所示的示例性实施例具有包括一半数量的致动器的优点。这种构造提高了设计的可靠性，这是通过减少可能发生故障的部件(例如，致动器)的数量，以及减少具有两个单独的致动器(即，每个倾转风扇302、304一个)的重量和功率损失。
图4A-4C示出了用于提供VTOL飞行器100的倾转风扇402、404的枢转或倾转的示例性控制***400。例如，控制***400可包括倾转机构406。在各种实施例中，倾转机构406可被耦接到支撑元件408或设置在支撑元件408内(例如，收容或嵌入)。前倾转风扇402和后倾转风扇404可被耦接到支撑元件408的相对端。例如，支撑元件408可设置在机翼410下方并且耦接到机翼410或VTOL飞行器100的机身。
倾转机构406可与前倾转风扇402和后倾转风扇404可操作地耦接。如图4A-4C中所示，倾转机构406可包括能够从第一位置移动到第二位置的机械***。例如，该倾转机构406可包括驱动轴414，其水平地推动一个或多个细长元件(例如，杆)416。驱动轴414可至少部分地位于机翼410内。
在图4A中，倾转机构406可处于第一位置，其中倾转风扇402、404处于垂直升降位置，从而沿垂直方向提供推力。具体而言，驱动轴414朝向VTOL飞行器100的前部成角度。如图4B中所示，当倾转机构406朝向第二位置移动时，倾转风扇402、404可朝向向前飞行位置转变。具体而言，驱动轴414垂直地成角度，使得杆416被向后推动，从而促使倾转风扇402、404朝向向前飞行位置。
如图4C中所示，倾转机构406已到达第二位置，使得倾转风扇402、404已完全转变到向前飞行位置，其中可沿水平方向施加推力。在第二位置处，驱动轴414向后成角度并且已将倾转风扇402、404促动到水平方向。
在垂直升降位置，前倾转风扇402可向上定位并且位于支撑元件408上方。相反，在该垂直升降位置，后倾转风扇404可面向下并且处于支撑元件408下方。在倾转机构406处于第二位置使得倾转风扇处于向前飞行位置的情况下，前倾转风扇402可面向前，朝向VTOL飞行器100的前部，并且后倾转风扇404可面向后朝向VTOL飞行器100的后部。如此，在倾转风扇402、404相对于彼此使它们的定向呈镜像的情况下，致动倾转机构406的单个运动可导致倾转风扇402、404两者的同时枢转。
在各种实施例中，VTOL飞行器100的控制***400还可包括致动器412。该致动器412可经由倾转机构406与倾转风扇402、404可操作地耦接。具体而言，如图中所示，驱动轴414将致动器412耦接到倾转机构406的细长元件(例如，杆)416。如此，致动器412可用于改变驱动轴414的角度，从而移动杆416。例如，致动器412可以是马达或者使倾转机构406从第一位置移动到第二位置的其他动力***。如图4A中所示，致动器412位于机翼410内。这样的构造可允许致动器412距离杆416更远，使得附加的扭矩可施加于杆416。此外，图4A-4C中所示的实施例允许将倾转风扇402、404的旋转轴线设置在机翼410中。
根据各种实施例，驱动轴414将多个倾转风扇连接在一起，使得致动器412驱动VTOL飞行器100的所有倾转风扇(单独地、按子集或全部一起)的倾转。在图4A-4C中所示的示例性实施例中，耦接到相同机翼410的所有倾转风扇402、404可使用单个驱动轴414来控制，所述单个驱动轴例如穿过机翼410的驱动轴。例如，驱动轴414可穿过机翼410的水平中心。与具有独立的致动器(每个倾转风扇一个致动器)相比，这样的示例性***可具有改进的可靠性。
虽然在图4A-4C中论述为具有前倾转风扇402和后倾转风扇404的VTOL飞行器100，但是从三维角度应当领会到的是，VTOL飞行器100可具有若干个支撑元件408，这些支撑元件408各自包括多个倾转风扇。如此，一个支撑元件中的前倾转风扇402和后倾转风扇404可经由一个倾转机构406来连接并且利用一个致动器412来定位。此外，耦接在其他支撑元件408或其他机翼410上的其他倾转风扇可被连接到相同的倾转机构406和/或利用相同的致动器412定位。例如，右机翼206可具有3个前倾转风扇(4、5、6)和3个后倾转风扇(10、11、12)，它们全部由包括一个致动器312的一个控制***400控制。对于与左机翼208耦接的多个风扇，类似的结构也可适用。在各种实施例中，机翼206、208中的每一个上的多个倾转风扇中的每一个可通过分开的控制***400控制，或者可共享包括致动器412的各种部件。可替代地，预定数量的倾转风扇可被分组在一起(例如，耦接到给定机翼、给定支撑元件的倾转风扇、前倾转风扇或任何其他构造)，并且可使用单个致动器来控制。根据又其他的实施例，不同的驱动轴可延伸穿过机翼，以致动不同的倾转风扇。根据又其他的实施例，除了倾转风扇402、404之外，VTOL飞行器100还可包括固定风扇。
倾转单个风扇所需的致动器尺寸至少部分地与由于飞行器姿态变化引起的陀螺反作用扭矩而施加于倾转机构的陀螺扭矩相关。陀螺扭矩方程为：
Gyro_torque＝cross_product(omega_airplane,J*omega_fan)
其中gyro_torque、omega_airplane和omega_fan都是矢量。Omega_airplane是飞行器姿态的时间变化率，并且omega_fan是提供推进力的风扇旋转的速度。J变量是风扇的极惯性矩。
对于具有多个风扇的飞行器，omega_airplane对于所有风扇是相同的，因为它们全都被连接到相同的相对刚性的机架。在一些实施例中，所有风扇可具有相同的极惯性矩。虽然一些风扇可能顺时针旋转，但其他风扇可能逆时针旋转。在一些实施例中，顺时针旋转的风扇的数量可等于逆时针旋转的风扇的数量。在一些实施例中，所有风扇可以按照相同的速率旋转(例如，omega_fan的大小对于所有风扇都相同，但是符号可为正或负)。
在使用单个致动器来倾转多个风扇的一些实施例中，该机构可被设计成使得所有风扇的旋转轴线近似平行。图3A-3C、4A-4C和8A-8C中所示的实施例是这种类型的机构的示例。在以这种方式连接在一起的风扇数量为两个的情况下，可以使一个顺时针旋转，而另一个逆时针旋转。这种构造具有如下益处，即：使一个风扇的陀螺扭矩抵消另一个风扇的陀螺扭矩(称为“抵消效应”)，从而减小必须用于提供倾转运动的致动器的尺寸。尺寸减小的致动器将会更轻，这在飞行器的设计中是很大的益处。在偶数数量的多个风扇与一个机构连接的其他实施例中，如果一半风扇沿一个方向旋转而另一半风扇沿另一个方向旋转，则可具有该抵消效应。
在一些实施例中，倾转风扇可基于故障状态来配对。根据各种实施例，当风扇中的一个发生故障时，优选地关闭对应的风扇，以均衡(平衡)故障并保持飞行器处于(或接近处于)平衡。该对应的风扇可与故障的风扇相对于飞行器的重心在直径上对称。例如，返回参考图2A，8号风扇可与5号风扇配对。8号风扇与5号风扇相对于飞行器的重心在直径上对称。如果5号和8号风扇一起故障，则对VTOL飞行器100没有影响，使得剩余的风扇将保持飞行器处于平衡。因此，基于故障状态配对的倾转风扇可被连接到相同的倾转机构。例如，倾转风扇可被连接到机翼中的驱动轴并耦接到相同的致动器。因此，代替使相同支撑元件的倾转风扇耦接到相同的致动器(如图3A-3C中所示)，在图4A-4C中，基于故障状态配对的倾转风扇可被耦接到相同的致动器。图4A-4C中所示的示例性实施例包括如每个倾转风扇具有其自己的致动器的实施例中的一半数量的致动器，并且还提供与每个倾转风扇具有其自己的致动器的实施例中相同水平的安全性。
图5A图示了VTOL飞行器500的示例性实施例，其中前倾转风扇502和后倾转风扇504被耦接到支撑元件506。支撑元件506可被设置在机翼510下方和/或耦接到机翼510或VTOL飞行器的机身。后倾转风扇504在向前飞行期间使用并且具有可变桨距。例如，前倾转风扇502可包括2个、3个、4个或5个叶片。在该示例性实施例中，后倾转风扇504可仅在垂直飞行模式中提供推力，不具有可变桨距，并且可针对垂直飞行优化。在向前飞行中，可不利用后风扇504，并且如此，其将提供很小的推力或不提供推力。例如，后倾转风扇504可包括2个、3个、4个或5个叶片。在向前飞行中，后倾转风扇504可自由转动(freewheel)或折叠，以减小阻力。后风扇504可经由例如臂508的任何合适的耦接装置来可旋转地耦接到支撑元件506的后端。一个或多个行程限制止动件516可被耦接到支撑元件506的后端，更靠近后倾转风扇504。该行程限制止动件516可用于限制臂508的旋转角度，并且因此，限制后倾转风扇504的旋转角度。例如，臂508可仅在垂直方向(使得后倾转风扇504直接定位在支撑元件/机翼/机身的下方)和水平方向(使得后倾转风扇504直接指向支撑元件/机翼/机身的后方)之间旋转。
在一些实施例中，弹簧元件512可保持臂508抵靠行程限制止动件516中的一个。与弹簧加载铰链一样，弹簧元件512可用于在臂508上提供预载，使得可通过弹簧减小将后倾转风扇504从垂直升降位置倾转到向前飞行位置所需的力。来自后倾转风扇504的推力514可在后倾转风扇504的预定rpm速度(阈值推力值)下超过弹簧元件512的预载，从而使臂508和后倾转风扇504倾转。因此，后倾转风扇504可被动地移动，并且在没有致动器或动力机构耦接到后倾转风扇504以使后倾转风扇504从垂直位置倾转到水平位置的意义上是“被动的”，或者反之亦然。然而，通过利用由后倾转风扇504的推力致动的被动倾转机构，后倾转风扇504被构造成从垂直升降位置(其中后倾转风扇504可用于推力)枢转或倾转到向前飞行位置(其中后倾转风扇504可不用于推力)。此外，后倾转风扇504的被动移动能力允许后倾转风扇504在机械上独立于其他后倾转风扇或前倾转风扇。如此，例如像所描述的，后倾转风扇504从垂直位置倾转到水平位置(以及相反)的能力可不依赖于其他倾转风扇的功能。例如，其他倾转风扇(前或后)的倾转机构或致动器的故障可不影响后倾转风扇504的持续运转。
例如，在图2A中所示的示例性VTOL飞行器100中，所有前风扇(1-6号风扇)可以是主动倾转风扇，而所有后风扇(风扇7-12)可以是被动倾转风扇。这种构造可导致VTOL飞行器上的振动减少，因为后风扇接收非常湍流的来自机翼的尾流，而前风扇吸入干净的空气，这导致安静的飞行和低振动。前风扇能够以各种方式耦接，使得任何数量的前风扇可被耦接到致动器(例如，每个前风扇可被耦接到其自己的单独致动器，或者任何数量的前风扇可被分组在一起并耦接到致动器)。
图5B图示了在VTOL飞行器的入站(例如，从飞行到降落)和出站(例如，从静止到飞行)转换期间的前倾转风扇502和后倾转风扇504的位置。在阶段550，VTOL飞行器500处于静止模式(例如，在地面上)。后倾转风扇504相对于支撑元件506(或VTOL飞行器500的机身)处于垂直位置，并且前倾转风扇502相对于支撑元件506处于水平位置，前倾转风扇502和后倾转风扇504被耦接到该支撑元件506。
在阶段552，VTOL飞行器500处于垂直飞行模式(例如，起飞/降落模式)。后倾转风扇504相对于支撑元件506保持在垂直位置，并且前倾转风扇502以一定角度朝向VTOL飞行器500的机身倾转。如果VTOL飞行器500在移动(on the flow)，则来自前倾转风扇502和后倾转风扇504的总垂直推力开始使VTOL飞行器500升起，或者如果VTOL飞行器500在空中，则该总垂直推力将飞行器朝向地面降低。在阶段552，推力不超过臂508上的弹簧预载。
在阶段554，VTOL飞行器500在空中并且处于悬停模式。推力超过臂508上的弹簧预载，并且后倾转风扇504倾转到处于水平位置(例如，平行于支撑元件506和/或机身)。前倾转风扇502也相对于支撑元件506处于水平位置。在阶段554，前倾转风扇502和后倾转风扇504两者都可提供推力并且使得VTOL飞行器500能够悬停。
在阶段556，VTOL飞行器500处于转换模式。后倾转风扇504相对于支撑元件506保持在水平位置，并且前倾转风扇502以一定角度远离支撑元件506倾转。前倾转风扇502转换至向前飞行模式，其中前倾转风扇502将相对于支撑元件506处于垂直位置。
在阶段558，VTOL飞行器500完全风载并且处于向前飞行模式。后倾转风扇504倾转到相对于支撑元件506处于垂直位置(例如，垂直于支撑元件506和/或机身)。前倾转风扇502也相对于支撑元件506处于垂直位置，从而提供推力以使VTOL飞行器500向前移动。在该示例性实施例中，在向前飞行期间，可不使用后倾转风扇504，并且后倾转风扇504提供最小推力或不提供推力。根据各种实施例，当后倾转风扇504不使用时(例如，在向前飞行模式中)，后倾转风扇504的叶片可被折叠。
从阶段550到阶段558的顺序转换图示了出站转换，其中VTOL飞行器500从地面上的静止位置起飞到空中向前飞行。从阶段558到阶段550的顺序转换图示了入站转换，其中VTOL飞行器500从空中向前飞行降落到地面。
图6A-6C示出了VTOL飞行器600，其中后倾转风扇604从相对于支撑元件或机翼的水平位置(例如，垂直飞行位置)倾转到相对于支撑元件或机翼的垂直位置(例如，向前飞行位置)。在向前飞行期间，后倾转风扇604可被动地移动，并且例如，可由于后倾转风扇604的叶片606上缺乏离心力而倾转。根据各种实施例，后倾转风扇604的倾转可以是被动的(例如，在不使用致动器的情况下实现)，例如使用如关于图5A论述的机构(例如，弹簧加载机构)。后倾转风扇604可用于垂直飞行(例如，起飞、悬停和/或降落)并且可不具有可变桨距。前倾转风扇602可包括控制***的各个方面，例如参考图3A-3C和/或4A-4C所论述的那些方面。前倾转风扇602可具有可变桨距，如先前所论述的。
除了后倾转风扇604倾转之外，后倾转风扇604的叶片606可由于在向前飞行期间经历的空气动力阻力而周向地朝向彼此折叠，如图6D-6F中所示。为易于理解，图6A-6F图示了单个叶片606，然而要理解的是，后风扇604可包括任何数量的叶片。后倾转风扇604的这种折叠可减少向前飞行期间VTOL飞行器100上的空气动力阻力。当叶片606折叠在一起时，耦接到第二曲柄滑动件610的第一曲柄滑动件608可使后倾转风扇604倾转到低阻力构造。叶片606从正交于后倾转风扇604的旋转轴线折回到在折叠位置平行于旋转轴线。根据各种实施例，叶片606的折叠可与后倾转风扇604的倾转相结合。例如，弹簧元件可将后倾转风扇604保持在向前飞行构造中，其中后倾转风扇604的旋转轴线平行于VTOL飞行器的运动。该弹簧元件可随着折叠后倾转风扇602的叶片606基本上同时使后倾转风扇604倾转。当叶片606的展开与后倾转风扇604的倾转相结合时，后倾转风扇602的推进马达的旋转使后倾转风扇602倾转到期望的构造，以提供期望的推力方向。
根据各种实施例，前倾转风扇602可包括可变桨距机构，诸如先前所论述的。当前倾转风扇602从悬停构造倾转到向前飞行构造时，叶片的桨距角可改变。可变桨距机构包括致动器，该致动器可使叶片绕叶片轴线612扭转。前倾转风扇602的倾转可与前倾转风扇602的叶片的桨距相结合。
图7A-7C示出了示例性控制***700，其包括倾转风扇702，其中倾转机构704包括四个杆706。如前所述，倾转机构704可完全设置在支撑元件708内。例如，将倾转机构704结合在支撑元件708内可在倾转风扇702和前缘上的支撑元件之间提供紧密或齐平的连接，这样的设计可在向前飞行位置提供减小的阻力。图7A-7C图示了一系列图，其中倾转机构704使倾转风扇702从为向前飞行提供推力的水平位置(图7A中所示)倾转到转换位置(图7B中所示)，再到为垂直升降提供推力的垂直位置(图7C中所示)。控制***700可包括一个或多个致动器(未示出)，其例如利用驱动轴来耦接到倾转机构704，如前所述。
倾转风扇702可以是前倾转风扇702。上面描述的控制***300结合图3A-6F示出了前倾转风扇302经由附接到前倾转风扇302和驱动轴314的单个杆316来连接到致动器312。相反，倾转机构704可包括四个杆706，从而提供与前倾转风扇702的多个连接(例如，四杆连杆机构)。根据各种实施例，四杆倾转机构704可提供在向前飞行位置前倾转风扇702与支撑元件708更快且更容易对准的优点，以便减小阻力，而不需要多个移动或铰接整流罩。此外，控制***700的四个杆706的实施例可允许前倾转风扇702和支撑元件708之间的负载路径延伸穿过机翼710。该负载路径呈现大的振动负载，其往往会破坏部件和尺寸接头。四杆倾转机构704将负载分散在四个杆706之间，而不是单个枢转点。因此，该四杆表现得像附加的负载路径。
图8A-8C示出了示例性控制***800，其包括前倾转风扇802和后倾转风扇804。根据各种实施例，控制***800可包括倾转机构806，其将前倾转风扇802和后倾转风扇804与致动器可操作地连接，如先前所述。
在各种实施例中，前倾转风扇802和后倾转风扇804中的一者或两者可相应地经由前四杆倾转机构808和后四杆倾转机构810来耦接(联接)到倾转机构806，如图8A-8C中所示。前四杆倾转机构808和后四杆倾转机构810可被设置在支撑元件814内，并且可经由单个轴812来连接到致动器(未示出)，该单个轴812适于同时(例如，基本上同时)使前倾转风扇802和后倾转风扇804两者倾转。该致动器可被设置在支撑元件814的中间，或者设置在机翼816内，如先前所论述的。图8A-8C图示了一系列图，其中四杆倾转机构808、810使前倾转风扇802和后倾转风扇804从为向前飞行提供推力的水平位置(图8A中所示)倾转到转换位置(图8B中所示)，再到为垂直升降提供推力的垂直位置(图8C中所示)。
在各种实施例中，四杆倾转机构808、810还可经由单个轴812来耦接到设置在机翼816中的驱动轴818，如图8-1A至8-1C中所示。因此，四杆倾转机构808、810可由驱动轴818穿过机翼816来驱动。图8-1A至8-1C图示了一系列图，其中四杆倾转机构808、810使前倾转风扇802和后倾转风扇804从为向前飞行提供推力的水平位置(图8-1A中所示)倾转到转换位置，再到为垂直升降提供推力的垂直位置(图8-1C中所示)。
根据各种实施例，驱动轴818可包括多个线性结构，而不是驱动轴818为单个线性结构(例如，驱动轴314)。例如，驱动轴818可包括多个轴820，其可经由相应的连接接头822来连接。在操作中，轴820A可直接与致动器耦接，并且可与驱动轴314类似地旋转。轴820A可与轴820B(在接头822处)耦接，该轴820B在轴820A移动时角度调整。此外，轴820C可与轴820B(在接头824处)耦接，并且可在相对端处耦接到单个轴812，以向倾转机构806提供运动。使用多个轴820可允许与单个轴(例如，驱动轴314)类似的运动，但是能够利用更少的空间，和/或更好地满足机翼816和/或支撑元件814的空间限制。
对于容错飞行器设计，将倾转机构设计为“故障安全”可能是有益的，这意味着在倾转机构故障时，倾转机构保持在或移动到安全构造，这可为VTOL飞行器提供平衡并防止VTOL飞行器失去控制。一般来说，对于VTOL飞行器，处于悬停情况下的每个风扇所需的推力高于处于向前飞行情况下每个风扇所需的推力。因此，如果发生故障，即使在致动器故障的情况下，如果倾转机构总是能够移动至悬停构造，使得倾转风扇处于垂直升降位置，则将是故障安全的。如此，根据各种实施例，例如，诸如弹簧元件或类似机构(例如，液压活塞)的故障安全机构可被设置为倾转机构的一部分，其可用于将倾转风扇倾转至或保持在悬停位置。为了使风扇倾转到向前飞行构造，致动器必须克服弹簧元件的力。具体而言，在致动器故障的情况下，倾转机构的弹簧元件可使倾转机构移动，使得倾转风扇处于垂直升降位置，以提供向下推力。
图9示出了具有一个驱动器910(例如，致动器、压缩机、阀或主活塞)的VTOL飞行器控制***900的示例性示意图，该驱动器910驱动耦接到相应的倾转风扇902、904的至少两个倾转机构912、914。倾转风扇902、904可处于VTOL飞行器上的不同位置，并且不一定需要是位于相同机翼上或相同支撑元件上的倾转风扇。
在设计控制***900时，可基于那些倾转风扇将通过特定的倾转机构联接在一起来确定“耦接方案”。如此，该耦接方案可确定哪些倾转风扇的功能彼此对应。例如，耦接方案可包括倾转机构的第一子集，例如倾转机构912和倾转机构914，它们可被可操作地耦接到驱动器910(例如，致动器)。控制***900还可包括倾转机构的第二子集、倾转机构的第三子集等，它们各自可被可操作地耦接到一个或多个驱动器。
该多个倾转风扇可被分成组，例如第二组倾转风扇、第三组倾转风扇等，它们各自可具有单独的倾转机构子集。每组或多组倾转风扇(例如，第一组倾转机构和第二组倾转机构)可被可操作地耦接到相同的致动器。例如，致动器可使第一组倾转风扇和第二组倾转风扇倾转。相反，各组倾转风扇可经由倾转机构的子集来可操作地耦接到分开的致动器。例如，第二致动器可耦接到该多个倾转机构的第二子集，使得第二致动器同时使耦接到该多个倾转机构的第二子集的第二组倾转风扇倾转。
根据本文设想的各种耦接方案，该耦接方案可相对于VTOL飞行器100的重心在直径上对称。该耦接方案还可确定必要的倾转机构和致动器的数量。在确定耦接方案时，设计者可考虑成本、重量、安全性以及与飞行器设计有关的各种其他判定。
例如，可选择倾转风扇902、904以基于故障状态来配对。根据各种实施例，当十二个风扇中的一个故障时，优选地关闭对称的倾转风扇，以保持飞行器处于平衡。对应的倾转风扇相对于飞行器的重心与故障风扇在直径上对称。例如，如图9中所示，8号倾转风扇(904)与5号倾转风扇(902)在直径上对称，并且因此可与5号倾转风扇(902)可操作地耦接。因此，用于倾转8号风扇(904)的倾转机构914和用于倾转5号风扇(902)的倾转机构912可被耦接到单个驱动器910。因此，在风扇902或904故障的情况下，对应的风扇904或902可被停用。在图9中所示的实施例中，单个驱动器(例如，滚珠丝杠致动器)910可相应地通过延伸穿过机翼和机身的液压管线920和922来连接到8号倾转风扇(904)和5号倾转风扇(902)。这两个倾转机构912、914被耦接在一起并且一起移动(例如，倾转)。根据各种实施例，可使用可操作地耦接倾转风扇的其他机构，如通篇所论述的。
类似于将倾转风扇902、904联接到驱动器910，各组倾转风扇可被配对或分组在一起。例如，可基于直径对称性来选择其他组的两个倾转风扇。在其他实施例中，其他组的倾转风扇可根据其他耦接方案来耦接到致动器。此外，虽然倾转风扇902、904基于直径对称性来配对，但相同VTOL飞行器100内的其他倾转风扇可基于其他标准来配对，并且因此可处于相同支撑元件上或相同机翼上。其他组或对的倾转风扇可利用与倾转风扇902、904相同的驱动器910，或者可以其他方式共享控制***的部件。然而，在各种实施例中，其他组或对的倾转风扇可包括分开的倾转机构和致动器。
根据各种实施例，控制***900可以是VTOL飞行器100的飞行控制***的一部分。在一些实施例中，控制***900可包括存储可执行指令的存储器，这些指令当由该控制***的一个或多个处理器执行时，使得该一个或多个处理器根据耦接方案使用倾转机构912、914来使倾转风扇902、904中的一个或多个倾转。
如上所述，可使用任何数量的致动器来驱动倾转风扇的倾转机构。图10和图11示出了具有不同数量的致动器的示例性实施例。如图10和图11中所示，控制***的耦接方案包括所有的多个倾转机构(例如，主缸和副缸)，使得共享的致动器使所有的多个倾转风扇倾转。
图10图示了示例性控制***1000，其包括与多个(例如，12个)主缸1004可操作地连接的致动器1002。例如，该多个主缸1004可用于将来自致动器1002的动力分配给耦接到倾转风扇的相应的副缸1006。如此，倾转机构可包括可操作地耦接到第一副缸1006的第一主缸1004，该第一副缸1006可以可操作地耦接到第一倾转风扇。如下文所论述的，关于图12A-12B，致动器1002可包括轴(例如，滚珠丝杠轴)。当该轴旋转时，致动器1002可对多个柱塞施加力，这些柱塞各自相应地包括在该多个主缸1004中的每一个内。如此，致动器1002的轴的旋转可在主缸1004内产生液压压力。主缸1004内的液压压力可通过相应的一个或多个液压管线施加于相应的副缸1006。副缸1006可用于将液压管线中的液压力转换成机械力，例如利用柱塞。然后，每个副缸1006可联接到VTOL飞行器的倾转风扇，并且副缸1006的柱塞可引起相应的倾转风扇的倾转。如此，单个致动器1002可通过产生经由相应的副缸1006施加于倾转风扇的液压压力来同时可操作地倾转每个倾转风扇。根据各种实施例，类似的功能效果可使用非液压***来实现，例如将致动器1002联接到相应的倾转风扇(例如，利用齿轮和机械倾转机构)的机械***。
因此，图10的示例性控制***1000可通过由单个致动器致动多个倾转风扇来提供倾转多个倾转风扇所需的部件数量的减少。此外，通过仅需要控制单个致动器，可简化控制该多个倾转风扇的编程。然而，共享的部件可能会增加单一故障(例如，致动器故障)将导致飞行器无法移动的可能性。因此，如下文所论述的，VTOL飞行器100中还可包括附加的控制***部件，其提供倾转风扇的冗余供能和倾转。
图11图示了示例性控制***1100，其包括两个致动器1102和1104，它们并行地操作，以各自为相应的主缸1106、1108提供动力。例如，在具有12个倾转风扇的VTOL飞行器100中，致动器1102、1104中的每一个可具有12个对应的主缸1106、1108。一对主缸1106、1108可通过液压管线1112、1114耦接到与倾转风扇相对应的特定副缸1110。例如，致动器1102可耦接到主缸1106并为其提供动力，并且致动器1104可耦接到主缸1108并为其提供动力。主缸1106和1108两者都可联接到副缸1110，以控制倾转风扇(例如，6号倾转风扇)。类似地，成“对”的耦接到致动器1102的一个主缸和耦接到致动器1104的另一个主缸两者均可连接到另一单个副缸。虽然图11图示了仅用于单个副缸1110的液压管线1120、1122，但是所有倾转风扇的副缸可具有与其相应的一对主缸的相似的液压管线连接。
如此，控制***1100的这种构造增加了冗余，以提高整个***的故障容限。控制***1100内任何地方的故障(例如，泄漏)都可能导致风扇的故障。然而，因为每个致动器1102、1104(及其相应的主缸1106、1108)彼此独立，所以在发生故障的情况下，仅单个倾转风扇将发生故障。每个致动器1102、1104可包括滚珠丝杠致动器。冗余的滚珠丝杠消除了它们作为单点故障的可能性(例如，滚珠丝杠不可反向驱动)。
根据各种实施例，该***可包括附加的致动器(例如，除了前两个致动器之外，也驱动12个主缸的第三致动器)。根据一些实施例，该***可包括多个致动器，每个致动器驱动任何数量(例如，1至12个)的主缸。如此，控制***1100可具有与所示的致动器1102、1104和主缸1106、1108并行的多组相应的致动器和主缸，从而提供例如附加的故障防止层。
根据各种实施例，除了耦接到每个倾转风扇的倾转机构之外，图11的示例性控制***1100还可包括变桨机构。该变桨机构和倾转机构可各自对应于副缸1110中的一个。主缸1106、1108(以及因此致动器1102、1104)可一起驱动倾转机构和变桨机构两者。
图12A图示了根据各种实施例的示例性主缸***1200的剖视图。一般而言，主缸可由一个或多个致动器提供动力，例如滚珠驱动致动器。应当领会到的是，还可或附加地可使用实现相同功能的其他各种机构。
在图12A中，主缸***1200可包括滚珠丝杠轴1202，其可在例如圆形结构中居中定位。滚珠丝杠轴1202可被构造成在围绕滚珠丝杠轴1202周向定位的主缸1204中的柱塞上提供推力和拉力。主缸***1200还可包括多个端口1206，其中每个主缸1204对应至少一个端口1206。端口1206可定位在圆形结构的外边缘附近，例如径向远离滚珠丝杠轴1202指向。在功能上，端口1206可充当用于由滚珠丝杠轴1202施加于主缸1204的力的液压连接。例如，当滚珠丝杠轴施加推力时，主缸1204的柱塞可促使液压流体离开主缸1204。相反，当由滚珠丝杠轴1202在主缸1204上施加拉力时，吸力可将液压流体通过端口1206收回到相应的主缸1204中。如此，端口1206可各自与液压管线耦接，如先前所论述的，该液压管线将液压流体输送至各种倾转机构，从而导致倾转风扇的倾转。例如，每个主缸1204可经由端口1206连接到液压管线。例如，该液压管线随后可与用于特定倾转风扇的副缸连接。
图12B示出了根据本公开的各种实施例的主缸***1201的剖视图，该主缸***1201将两个冗余活塞结合在单个主缸1204中。主缸***1201可包括第一滚珠丝杠致动器1210和第二滚珠丝杠致动器1220。例如，第一滚珠丝杠致动器1210和第二滚珠丝杠致动器1220可被布置成彼此面对并且与收容主缸1204的圆形结构同心。第一滚珠丝杠致动器1210可经由左侧上的机构1212来耦接到主缸***1201，并且第二滚珠丝杠致动器1220可经由右侧上的机构1222来耦接到主缸***1201。
两个滚珠丝杠致动器1210和1220都可被连接到相同的液压回路，并且因此，两者可用于移动主缸1204的相同柱塞。根据各种实施例，滚珠丝杠致动器1210、1220中的每一个可提供彼此相反的力。例如，第一滚珠丝杠致动器1210可将柱塞从左侧推向在主缸1204中居中定位的端口1206。第二滚珠丝杠致动器1220可将柱塞从右侧推向端口1206。如此，它们各自可通过端口1206提供等量的液压力。然而，为了提供故障安全的构造，滚珠丝杠致动器1210、1220中的每一个可被构造成可移动经过主缸1204的中心，使得如果滚珠丝杠致动器1210、1220中的一个未能执行产生期望的液压压力所需的全部运动范围(例如，在发生故障的情况下)，则另一个滚珠丝杠致动器1210、1220可被构造成移动经过主缸1204的中心，以提供期望的液压力。具体而言，在滚珠丝杠致动器1210、1220中的一个发生故障的情况下，剩余的滚珠丝杠致动器1210、1220可一直移动到故障的滚珠丝杠致动器1210、1220停止的位置，从而产生与一前一后执行的两个滚珠丝杠致动器1210、1220相同的最大位移。
图12B中所示的主缸***1201是图12A中所示的主缸***1200的示例性实施方式。在图12B的主缸***1201中，与提供完全独立的附加主缸1204的其他***相比，主缸1204可小得多(即，大约一半尺寸)。另外，图12B中所示的实施例可减少主缸***1201中使用的密封件的数量，并且如此，可提供可能泄漏或以其他方式故障的更少的部件。
根据各种实施例，飞行控制***(或耦接到VTOL飞行器100的另一控制***)可控制倾转机构将倾转风扇的位置从向前飞行位置切换到垂直位置，以及从垂直位置切换到向前飞行位置。根据各种实施例，该控制***(例如，飞行控制***)可控制在两个位置之间的倾转风扇，这是基于从传感器(例如，测量空气温度、电动马达温度、飞行器的空速等的传感器)、计算机和耦接到飞行器的其他输入/输出装置接收到的传感器数据和/或飞行数据。
为简单起见，图中未示出各种主动和被动的电路部件。在前面的说明书中，已参考许多具体细节描述了本公开的实施例，这些具体细节可随实施方式的不同而变化。因此，说明书和附图应以说明性而非限制性的意义来看待。本公开的范围的唯一且排他性的指示，以及申请人意在作为本公开的范围的内容，是本申请提出的一组权利要求的字面和等同范围，呈这些权利要求提出的特定形式，包括任何后续更正。特定实施例的具体细节能够以任何合适的方式组合，而不脱离本公开的实施例的精神和范围。
所描述的实施例的电子部件可为了所需目的而专门构造，或者可包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的一个或多个通用计算机。这样的计算机程序可被存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、磁光盘，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、专用集成电路(ASIC)或者适于存储电子指令的任何类型的介质，并且所述介质各自耦接到计算机***总线。
另外，诸如“前”或“后”之类的空间相对术语可用于描述一个元件和/或特征与另一个元件和/或特征的关系，例如，如图中所示。将会理解的是，空间相对术语旨在涵盖除了图中描绘的定向之外的装置在使用和/或操作中的不同定向。例如，如果图中的装置被翻转，则随后，描述为“前”表面的元件可被定向为其他元件或特征的“后”。该装置能够以其他方式定向(例如，旋转90度或以其他定向)，并且据此解释本文使用的空间相对描述语。
虽然已参考特定实施例描述了本发明，但是接触到本公开的本领域技术人员将领会到，变型和修改是可能的。
应当理解，本文中使用的所有数值都是为了说明的目的并且可变化。在一些情况下，指定范围以提供尺度感，但不排除在所公开的范围之外的数值。
还应当理解，本文中的所有示图均旨在作为示意图。除非另外特别指出，否则附图并不旨在暗示其中示出的元件的任何特定物理布置结构，或者示出的所有元件都是必要的。接触到本公开的本领域技术人员将理解，附图中示出的或者以其他方式在本公开中描述的元件可被修改或省略，并且可添加未示出或描述的其他元件。
上述描述是示例性的而非限制性的。在阅读本公开之后，实施例的许多变型对于本领域技术人员将变得显而易见。因此，专利保护的范围不应参考上述描述来确定，而是应参考所附权利要求及其完整的范围或等同物来确定。

Claims (20)

1.一种电动飞行器，包括：
机身；
耦接到所述机身的至少一个机翼；
耦接到所述至少一个机翼的多个倾转风扇，其中，所述多个倾转风扇被构造成在垂直升降位置和向前飞行位置之间移动；
多个倾转机构，所述多个倾转机构中的每一个与所述多个倾转风扇之中的至少一个倾转风扇耦接；以及
第一致动器，其耦接到所述多个倾转机构的第一子集，其中，所述第一致动器同时使耦接到所述多个倾转机构的所述第一子集的第一组倾转风扇倾转，其中，所述多个倾转机构的所述第一子集根据耦接方案在所述多个倾转机构之中识别。
2.根据权利要求1所述的电动飞行器，还包括一个或多个支撑元件，所述支撑元件耦接在所述至少一个机翼下方并且从所述至少一个机翼横向跨越，其中，所述多个倾转风扇中的前倾转风扇和所述多个倾转风扇中的后倾转风扇被耦接到所述一个或多个支撑元件中的第一支撑元件的相对端，其中，所述前倾转风扇被设置在所述至少一个机翼的前缘处，所述后倾转风扇被设置在所述至少一个机翼的后缘处。
3.根据权利要求2所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转机构之中的第一倾转机构被耦接到所述前倾转风扇和所述后倾转风扇，其中，所述第一倾转机构被设置在所述第一支撑元件内。
4.根据权利要求2所述的电动飞行器，还包括：
至少第二致动器，其耦接到所述多个倾转机构的第二子集，
其中，所述多个倾转机构的所述第一子集由第一倾转机构组成，使得所述第一致动器被耦接到所述第一倾转机构并且设置在所述第一支撑元件内。
5.根据权利要求2所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转机构之中的第一倾转机构被耦接到所述前倾转风扇或所述后倾转风扇中的至少一个，其中，所述第一倾转机构包括四杆连杆机构并且被设置在所述第一支撑元件内。
6.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转机构的所述第一子集中的每一个包括故障安全机构，其中，在第一致动器故障或倾转机构故障时，所述第一组倾转风扇移动到所述垂直升降位置。
7.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转机构的所述第一子集还包括位于所述至少一个机翼内的驱动轴，所述驱动轴将所述第一致动器可操作地耦接到所述第一组倾转风扇。
8.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述第一致动器包括压缩机，并且其中，所述多个倾转机构的所述第一子集还包括将所述多个倾转机构的所述第一子集连接到所述第一致动器的液压管线。
9.根据权利要求8所述的电动飞行器，其中，所述第一组倾转风扇中的每一个包括所述多个倾转机构的所述第一子集中的相应倾转机构。
10.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述第一组倾转风扇由设置在所述至少一个机翼的前缘上的多个前倾转风扇组成。
11.根据权利要求10所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转风扇还包括设置在所述至少一个机翼的后缘上的多个后倾转风扇，其中，所述多个后倾转风扇被构造成被动地从所述垂直升降位置移动到所述向前飞行位置，其中，所述多个后倾转风扇在机械上彼此独立。
12.根据权利要求11所述的电动飞行器，还包括：
耦接到所述至少一个机翼的支撑元件；
耦接到所述支撑元件的后部部分的被动倾转机构，所述被动倾转机构还包括：
臂，其将所述多个后倾转风扇中的给定后倾转风扇可旋转地耦接到所述支撑元件；
弹簧元件，其跨越所述给定后倾转风扇和所述支撑元件，其中，所述弹簧元件被构造成当水平推力超过阈值推力值时使所述臂旋转；以及
至少一个行程限制止动件，其构造成限制所述臂的旋转角度。
13.根据权利要求12所述的电动飞行器，其中，所述被动倾转机构被构造成通过使所述给定后倾转风扇的多个叶片在处于向前飞行位置时折叠在一起，来减小在所述向前飞行位置的空气动力阻力。
14.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述耦接方案相对于所述电动飞行器的重心在直径上对称。
15.根据权利要求14所述的电动飞行器，其中，所述耦接方案包括所有的所述多个倾转机构，所述第一组倾转风扇包括所有的所述多个倾转风扇，并且使得所述第一致动器使所有的所述多个倾转风扇倾转。
16.根据权利要求1所述的电动飞行器，其中，所述多个倾转机构的所述第一子集包括与所述第一致动器可操作地耦接的多个主缸，其中，所述多个主缸中的每个主缸被可操作地耦接到多个副缸中的副缸，所述副缸被可操作地耦接到所述第一组倾转风扇中的给定倾转风扇，其中，所述多个副缸被构造成从所述多个主缸接收液压压力。
17.根据权利要求16所述的电动飞行器，还包括第二致动器，所述第二致动器与所述第一致动器并行地与所述多个副缸可操作地耦接，使得所述第一致动器和所述第二致动器中的给定致动器各自使所述第一组倾转风扇中的所述给定倾转风扇倾转。
18.根据权利要求1所述的电动飞行器，还包括：
所述多个倾转风扇之中的第二组倾转风扇；以及
所述多个倾转机构的第二子集，所述多个倾转机构的所述第二子集中的每一个与所述第二组倾转风扇中的至少一个倾转风扇耦接。
19.根据权利要求18所述的电动飞行器，其中，所述第一致动器使所述第一组倾转风扇和所述第二组倾转风扇倾转。
20.根据权利要求18所述的电动飞行器，还包括：
第二致动器，其耦接到所述多个倾转机构的所述第二子集，其中，所述第二致动器同时使耦接到所述多个倾转机构的所述第二子集的所述第二组倾转风扇倾转。
CN202180087962.3A 2020-10-27 2021-10-27 Vtol飞行器风扇倾转机构和布置结构 Pending CN116670030A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063106197P 2020-10-27 2020-10-27
US63/106197 2020-10-27
PCT/US2021/056891 WO2022093987A1 (en) 2020-10-27 2021-10-27 Vtol aircraft fan tilting mechanisms and arrangements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116670030A true CN116670030A (zh) 2023-08-29

Family

ID=81257910

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180087755.8A Pending CN116670029A (zh) 2020-10-27 2021-10-26 用于航空器的电动推进***
CN202180087962.3A Pending CN116670030A (zh) 2020-10-27 2021-10-27 Vtol飞行器风扇倾转机构和布置结构

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180087755.8A Pending CN116670029A (zh) 2020-10-27 2021-10-26 用于航空器的电动推进***

Country Status (10)

Country Link
US (2) US20220127011A1 (zh)
EP (2) EP4237333A1 (zh)
JP (2) JP2023547385A (zh)
KR (2) KR20230093315A (zh)
CN (2) CN116670029A (zh)
AU (2) AU2021368019A1 (zh)
CA (2) CA3195314A1 (zh)
IL (1) IL302028A (zh)
MX (1) MX2023004608A (zh)
WO (2) WO2022093833A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10315760B2 (en) * 2014-03-18 2019-06-11 Joby Aero, Inc. Articulated electric propulsion system with fully stowing blades and lightweight vertical take-off and landing aircraft using same
US20220127011A1 (en) * 2020-10-27 2022-04-28 Wisk Aero Llc Power distribution circuits for electrically powered aircraft
US11945597B2 (en) 2021-01-25 2024-04-02 Archer Aviation, Inc. Systems and methods for control allocation for electric vertical take-off and landing aircraft
US11919631B2 (en) 2021-02-08 2024-03-05 Archer Aviation, Inc. Vertical take-off and landing aircraft with aft rotor tilting
EP3998197A1 (en) * 2021-03-05 2022-05-18 Lilium eAircraft GmbH Engine comprising a movable aerodynamic component
EP3998201B1 (en) * 2021-05-19 2024-06-05 Lilium eAircraft GmbH Time variable electrical load sharing in a power distribution network of an aircraft
US11691724B2 (en) * 2021-06-09 2023-07-04 Archer Aviation, Inc. Systems and methods for controlling rotor tilt for a vertical take-off and landing aircraft
US20220402603A1 (en) * 2021-06-22 2022-12-22 Kitty Hawk Corporation Vehicle with tractor tiltrotors and pusher tiltrotors
US20240186802A1 (en) * 2022-12-05 2024-06-06 Wisk Aero Llc Distributed low voltage power generation architecture for battery electrified aircraft
US12006035B1 (en) * 2023-05-30 2024-06-11 Archer Aviation, Inc. Systems and methods for flight control of EVTOL aircraft

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2702168A (en) * 1950-07-07 1955-02-15 Haviland H Platt Convertible aircraft
US5195702A (en) 1991-04-09 1993-03-23 Malvestuto Jr Frank S Rotor flap apparatus and method
US6415242B1 (en) * 1999-07-23 2002-07-02 Abnaki Information Systems, Inc. System for weighing fixed wing and rotary wing aircraft by the measurement of cross-axis forces
US6247667B1 (en) * 1999-08-06 2001-06-19 Bell Helicopter Textron Inc. Tiltrotor aircraft pylon conversion system
JP2002153027A (ja) 2000-11-14 2002-05-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多冗長度永久磁石形電動機
GB2389471B (en) * 2002-06-06 2005-09-21 Sun Microsystems Inc Latent fault detection in redundant power supply systems
US8720814B2 (en) * 2005-10-18 2014-05-13 Frick A. Smith Aircraft with freewheeling engine
US7601030B2 (en) * 2007-02-16 2009-10-13 Hammond Power Solutions, Inc. Method and apparatus for directly mounting fuses to transformer terminals
GB2468652B (en) 2009-03-16 2011-08-31 Ge Aviat Systems Ltd Electrical power distribution
CA2892306C (en) * 2012-10-05 2021-06-15 Skykar Inc. Electrically powered aerial vehicles and flight control methods
GB201416842D0 (en) * 2014-09-24 2014-11-05 Rolls Royce Plc Aircraft
EP3184425B1 (en) 2015-12-21 2018-09-12 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Multirotor aircraft
FR3065440B1 (fr) 2017-04-24 2019-06-07 Fly-R Aeronef a voilure rhomboedrique a atterrissage vertical
GB2550489B (en) 2017-05-03 2018-07-18 Wirth Res Limited An unmanned aerial vehicle
GB201815213D0 (en) * 2018-09-18 2018-10-31 Advanced Mobility Res And Development Ltd Aircraft and modular propulsion unit
US20200140079A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-07 Textron Innovations Inc. Vertical takeoff and landing dual-wing aerial vehicle
US11148799B2 (en) 2018-11-26 2021-10-19 Textron Innovations Inc. Tilting duct compound helicopter
EP3670338B1 (en) * 2018-12-20 2021-03-03 LEONARDO S.p.A. Vertical take-off and/or landing aircraft and method for controlling a flow of a fluid along a fluidic line of a vertical take-off and/or landing aircraft
US10589838B1 (en) * 2019-06-11 2020-03-17 The Suppes Family Trust Multicopter with passively-adjusting tiltwing
US11535366B2 (en) * 2020-03-25 2022-12-27 Aurora Flight Sciences Corporation, a subsidiary of The Boeing Company Shifting a center of gravity of an aircraft
CN111452981A (zh) 2020-04-03 2020-07-28 厦门大学 复合式垂直起降飞行器的冗余垂起动力***及其布局方法
US11661180B2 (en) 2020-07-08 2023-05-30 Archer Aviation Inc. Systems and methods for power distribution in electric aircraft
US20220127011A1 (en) * 2020-10-27 2022-04-28 Wisk Aero Llc Power distribution circuits for electrically powered aircraft

Also Published As

Publication number Publication date
EP4237333A1 (en) 2023-09-06
JP2023547385A (ja) 2023-11-10
KR20230093315A (ko) 2023-06-27
AU2021368019A1 (en) 2023-06-08
US20220126996A1 (en) 2022-04-28
WO2022093833A1 (en) 2022-05-05
CA3195314A1 (en) 2022-05-05
US12017764B2 (en) 2024-06-25
KR20230093257A (ko) 2023-06-27
WO2022093987A1 (en) 2022-05-05
CN116670029A (zh) 2023-08-29
CA3195158A1 (en) 2022-05-05
US20220127011A1 (en) 2022-04-28
AU2021368047A1 (en) 2023-06-08
JP2023549451A (ja) 2023-11-27
IL302028A (en) 2023-06-01
MX2023004608A (es) 2023-06-06
EP4237330A1 (en) 2023-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116670030A (zh) Vtol飞行器风扇倾转机构和布置结构
KR102594866B1 (ko) 전기 틸트로터 항공기
US10994851B2 (en) Aerodynamically efficient lightweight vertical take-off and landing aircraft with pivoting rotors and stowing rotor blades
US7871033B2 (en) Tilt actuation for a rotorcraft
US7946528B2 (en) Flight control system especially suited for VTOL vehicles
JP5421503B2 (ja) 自家用航空機
US10625852B2 (en) Aerodynamically efficient lightweight vertical take-off and landing aircraft with pivoting rotors and stowing rotor blades
JP5676824B2 (ja) 自家用航空機
US7143973B2 (en) Avia tilting-rotor convertiplane
WO2021072185A1 (en) Redundant drive train for pylon mounted rotors
US20170297698A1 (en) Tiltwing aircraft
JP2020534212A (ja) 電動垂直離着陸（ｖｔｏｌ）機用の翼傾斜作動システム
US8684314B2 (en) Emergency piloting by means of a series actuator for a manual flight control system in an aircraft
US11472545B2 (en) Propulsion system and aircraft with vertical take-off and landing-VTOL
EP3768592B1 (en) A structure construction for an aircraft and aircraft comprising the structure construction
US10486806B2 (en) Pivot systems for tiltwing aircraft
CN111907698A (zh) 垂直起降(vtol)飞机
CN112368206B (zh) 尾座式垂直起降飞机
JP4534018B2 (ja) 飛行機械
US20240158075A1 (en) Flight vehicle
US20240246670A1 (en) Blade pitch coupled to propulsion system tilt
RU2786262C1 (ru) Конвертоплан и соответствующий способ управления
WO2019125198A1 (ru) Летательный аппарат
RO137699A2 (ro) Aeronavă compactă multi-rol

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination