JPH04231290A - トロイダル型胴体内に位置する反転ロータを含みすべての飛行制御を行う無人航空機 - Google Patents

トロイダル型胴体内に位置する反転ロータを含みすべての飛行制御を行う無人航空機

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JPH04231290A
JPH04231290A JP3140944A JP14094491A JPH04231290A JP H04231290 A JPH04231290 A JP H04231290A JP 3140944 A JP3140944 A JP 3140944A JP 14094491 A JP14094491 A JP 14094491A JP H04231290 A JPH04231290 A JP H04231290A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、トロイダル型シュラ
ウド又は胴体内に反転型ロータを収容し、ロータのピッ
チ変化により揚力、ピッチング、ローリング、ヨーイン
グの制御を行うとともに振動及び応力制御を行い、さら
にロータのピッチ変化によってトロイダル型の胴体にお
ける気流のパターン及び流速を定常化して胴体に自己発
生的な制御力を発生して、ロータによって発生される制
御力とともに航空機のすべての制御動作を行うようにし
た無人航空機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】航空機技術において、たくさんのプロペ
ラにより駆動される円形の航空機が試験されて来た。こ
れらのすべてにおいて、飛行装置に加えて、これとは独
立に航空機の飛行を制御する装置が必要となっていた。 従来技術による設計のこの種の航空機において最もやっ
かいな問題の一つは、航空機の飛行中に生じるピッチン
グ方向のノーズアップモーメントであり、航空機を正常
に航行するためにはこのノーズアップモーメントを補償
する必要がある。従来技術においては、このノーズアッ
プモーメントは、この種の航空機の実現の阻害要因とな
っている。
【０００３】例えば、この種の航空機の従来技術として
は、ヒラー　　フライングプラットフォーム（Ｈｉｌｌ
ｅｒ　Ｆｌｙｉｎｇ　Ｐｌａｔｆｏｒｍ）がある。ヒラ
ーのデザインは、二つの反転型プロペラをシュラウドを
包囲して配置していた。プロペラは固定ピッチとなって
おり、プロペラによって発生される揚力は、プロペラの
回転数によって制御されていた。前進航行中において、
プラットフォームは乗員の体重移動によって発生される
プラットフォームの重心点を中心とするモーメントによ
り静定、制御されていた。 後のデザインにおいては、フローベーン（ｆｌｏｗ　ｖ
ａｎｅ）が設置されて、付加的な制御翼面を形成した。
【０００４】この種の航空機の他の従来例としては、Ａ
ＲＯＤ（遠隔操作浮揚装置：Ａｉｒｂｏｒｎｅ　Ｒｅｍ
ｏｔｅｌｙ　Ｏｐｅｒａｔｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）がある
。このＡＲＯＤはシュラウド内に単独の剛性プロペラを
有していた。プロペラのトルクに対して反力として作用
するトルクはプロペラの下側に複数のフローベーンを設
けることにより得られていた。これらのフローベーンは
、移動可能に構成され、所要のトルク反力に比例した量
偏向するように構成されていた。また、これらのフロー
ベーンは、航空機のピッチング及びローリングの制御に
も用いられていた。このＡＲＯＤにおいては単独のプロ
ペラが採用されていたので、航空機のピッチング及びロ
ーリング動作に回転儀的な結合があるため、ピッチング
及びローリング制御による航空機の静定に相互に連関す
るフィードバック制御を行う必要があった。
【０００５】一方、シコルスキー　　エアクラフト（Ｓ
ｉｋｏｒｓｋｙ　Ａｉｒｃｒａｆｔ）社においては、反
転型ロータが採用されていたが、このロータにはシュラ
ウドが設けられていなかった。さらに、エアロスペーシ
ャル（Ａｅｒｏｓｐａｔｉａｌｅ）により提案された構
造は、単独のシュラウドを持つファンがヘリコプタのト
ルク反力発生用ロータとして用いられていた。このシュ
ラウドを持つ単独のファンには、サイクリックピッチの
制御機能はなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の現状に鑑みてなされたもので、その目
的はトロイダル型シュラウド又は胴体内に反転型ロータ
を収容し、ロータのピッチ制御により揚力、ピッチング
、ローリング、ヨーイングの制御を行うとともに振動及
び応力制御の航空機のすべての制御動作を行うようにし
た無人航空機を提供しようとするものである。
【０００７】本発明のもう一つの目的は、シュラウド又
は胴体が閉塞された円筒状に形成されて強固な構造であ
るとともに、軽量の複合材料によって形成されており、
すべての所要の装置監視装置や偵察装置を含む実効荷重
及びその他の誘導装置、ジャミング装置、標的装置、デ
ータ収集装置、困惑型爆撃装置等の装置をこのシュラウ
ド又は胴体内に収するようにした無人航空機を提供する
ことにある。
【０００８】本発明のさらにもう一つの目的は、安全に
航行でき、構造が簡単で想定される航行条件に耐えるこ
とが出来、したがって有人航空機が侵入不能な区域にも
進入することが出来る無人航空機を提供することにある
。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、軸線に対して同軸のトロイダル
型胴体と、該トロイダル型胴体内に配置され、ブレード
を相互に反対方向に回転させる二つロータと、前記トロ
イダル型胴体の軸線に一致する回転軸線を中心に回転す
るように前記ロータの配置する手段と、航空機のホバリ
ング中及び前進航行中において、航空機の揚力、ピッチ
ング、ローリング及びヨーイングの動作を総合的に制御
する手段とによって構成し、該航空機の動作を総合的に
制御する手段が前記ロータのブレードにコレクティブピ
ッチ及びサイクリックピッチを与えて前記ロータのブレ
ードにおけるピッチ変化によって生じるモーメントが、
前記トロイダル型胴体に流通する空気の流れによって発
生されるモーメントとともに作用させて航空機の航行に
おける揚力、ピッチング、ローリング及びヨーイングの
所望の挙動制御を行う手段を有していることを特徴とす
る航空機が提供される。
【００１０】前記挙動制御手段は、航空機の前進航行中
にトロイダル型胴体に生じるノーズアップモーメントを
、前記ロータにサイクリックピッチを与えて前記トロイ
ダル型胴体に流入する空気の流れのパターンを変化させ
て、前記トロイダル型胴体において発生されるノーズア
ップモーメントを減少させて前記ロータによって発生さ
れるノーズダウンモーメントと一致させるように補償し
て、航空機の挙動を安定させるように動作することが望
ましい。
【００１１】なお、好ましくは前記トロイダル型胴体は
実質的に中空に形成され、航空機の制御装置、実行負荷
、燃料及び推進装置等を収容する空間を形成する。また
、前記トロイダル型胴体に支持されるエンジンを設け、
該エンジンは高速度のガスの流れを形成して航空機の推
進することが出来る。なお、前記ロータが固定ロータと
することが望ましい。さらに、前記ロータは所定の直径
を有し、前記トロイダル型胴体に形成される空気入り口
は所定の大きさを有しており、前記空気入り口の前記ロ
ータの直径に対する割合が少なくとも０．０４とするこ
とが好ましい。
【００１２】好ましくは、前記ロータはロータハウジン
グに支持されており、前記ロータを配置する手段は前記
トロイダル型胴体より放射方向内向きに延びその両端に
おいて前記トロイダル型胴体と前記ロータハウジングに
接合された複数の支持ストラットで構成され、前記トロ
イダル型胴体及び前記支持ストラットは軽量の複合材料
で形成する。前記の複合材料は多数の高引張強度を持つ
繊維を硬化したエポキシ樹脂で連結して形成した軽量で
強力な複合材料とすることが出来る。なお、前記胴体は
閉塞したトロイダル形状の一体構造とすることが望まし
い。また、前記支持ストラットは中空に形成されている
とともに、前記トロイダル型胴体にはロータ駆動用モー
タが配置され、該ロータ駆動用モータから延びる駆動軸
が前記ロータに接続されて、これを回転駆動するように
構成することも可能である。
【００１３】前記反転型固定ロータの各ロータがトルク
、ピッチング及びローリングの回転儀的結合及び他方の
ロータの発生する振動負荷をキャンセルするように構成
することが出来る。この場合、少なくとも一方のロータ
のコレクティブピッチを変化させて双方のロータ及び前
記トロイダル型胴体に揚力を発生して揚力制御を行う。 また、少なくとも一方のロータの縦サイクリックピッチ
を変化させて双方のロータ及び前記トロイダル型胴体に
ピッチングモーメントを発生してピッチング制御を行う
。さらに、少なくとも一方のロータの横サイクリックピ
ッチを変化させて双方のロータ及び前記トロイダル型胴
体にローリングモーメントを発生してローリング制御を
行う。各ロータの相互に異なるコレクティブピッチを変
化させて双方のロータに所要のトルク差を発生してヨー
イング制御を行う。
【００１４】サイクリックピッチを少なくとも一方のロ
ータに選択的に与えて前記トロイダル型胴体における空
気の流れのパターンを変化させ、前記トロイダル型胴体
により前進航行中に発生されるノーズアップモーメント
に対抗するピッチングモーメントを前記トロイダル型胴
体に発生して、ノーズアップモーメントを減少させて、
前記ロータにより発生されるノーズダウンモーメントと
実質的に等しくすることが出来る。前記ロータの少なく
とも一方に選択的にサイクリックピッチを与えて、ロー
タの揚力中心を回転軸側に変位させて、ロータに負荷さ
れるモーメントを減少させて、ロータの負荷及び応力を
減少させると同時に振動を減少させるようにしたことも
可能である。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明の実施例による無人航空機１
０を示すもので、この航空機１０は、トロイダル型シュ
ラウド又は胴体１２と相互に反対方向に回転する複数の
ロータによって構成された反転型ロータ１６，１８を有
している。反転型ロータ１６，１８はシュラウド又は胴
体１２内に収容されており、胴体の軸線１４に一致する
回転軸線を中心に回転する。トロイダル型胴体１２の内
周面からは複数の支持ストラット２０が放射方向内向き
に延長形成されており、ロータハウジング２２を支持し
ている。なお、支持ストラット２０は胴体１２より延長
形成するほか、接着等の周知の方法により胴体１２に固
定取り付けされて、剛性構造を形成する。
【００１６】エンジン２４は、胴体１２の０度又は３６
０度の後尾部に位置しており、航空機１０の推進装置と
して機能する。空気は、空気取り入れ口２６を介してエ
ンジンハウジング内に導入される。トロイダル型胴体１
２は、実質的に中空に形成されており、直径方向の対向
する位置に燃料タンク３０が設けられるとともに、他の
貨物及び又は装置が積載される。図示の実施例において
は、センサ等の実効荷重が、エンジン２４との荷重均衡
のために、トロイダル型胴体の１８０度位置に搭載され
ている。また、航空電子機器３４やナビゲーション装置
３６等の付帯装置が、中空の胴体１２内の適宜の位置に
搭載される。また、データリンクやデータアンテナとい
った電子装置は、航空電子機器やナビゲーション装置に
対して直径方向の反対側の位置に搭載されて、航空電子
機器やナビゲーション装置との荷重均衡が図られる。
【００１７】胴体１２及びストラット２０は、好ましく
は、例えば高引張強度を持つ繊維をエポキシ樹脂で接着
した高強度で軽量な構造の複合材料で形成するのが望ま
しい。また、胴体１２は、閉塞されたトロイダル形状又
は円筒形状とすることが重要であり、この結果最大強度
の構造を得ることが出来る。
【００１８】図２には、トロイダル型胴体１２に位置す
るエンジン２４による反転型ロータ１６，１８の駆動要
領が示されている。周知のクラッチ及び駆動機構によっ
て駆動される駆動軸４０は、ストラット２０を通って胴
体１２とロータハウジング２２間に配置されて、周知の
符号４２ａ及び４２ｂで示す歯車機構を駆動してロータ
１６，１８を胴体の中心軸に一致するロータの回転軸１
４を中心に相互に反対方向に回転駆動する。各ロータ１
６，１８には、周知のスウォッシュプレート機構４４ａ
，４４ｂが設けられている。スウォッシュプレート４４
ａ，４４ｂは、符号４６で示すような電子サーボ機構に
よって制御されて、選択的にサイクリックピッチ制御方
向及びコレクティブピッチ制御方向にロータ１６，１８
のブレードのピッチを変位させる。なお、本実施例に用
いるロータ１６，１８は、関節ロータ型（ａｒｔｉｃｕ
ｌａｔｅｄ　ｒｏｔｏｒ　ｔｙｐｅ）とするよりもむし
ろ固定ロータ型（ｒｉｇｉｄ　ｒｏｔｏｒ　ｔｙｐｅ）
とすることが望ましい。スウォッシュプレート４４ａ，
４４ｂ及びこれに関連する機構は、例えばアメリカ特許
第２，９５７，５２７号及びアメリカ特許第３，４０９
，２４９号に開示されているものを採用することが出来
、また電子サーボ機構は、例えばジェイ．　　サイコン
等（Ｊ．　Ｃｙｃｏｎ　ｅｔ　ａｌ．）によって１９８
９年１２月２１日付けでアメリカ特許出願第０７／４５
４，４８８号として出願された「同軸回転翼型航空機の
サーボ制御装置（Ｓｅｒｖｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓ
ｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｃｏ−ａｘｉａｌ　Ｒｏｔａｒｙ　Ｗ
ｉｎｇｅｄ　Ａｉｒｃｒａｆｔ）」に示されたものを採
用することが出来る。前述したように、エンジン２４は
、荷重の均衡を図るために実効負荷３２と直径方向の反
対側位置に配置するのが好ましい。この場合の、実効負
荷３２は、従来より公知のセンサで構成することが出来
る。データリンク及びデータリンクアンテナは、航空機
が収集したデータを地上の管制局に送信するために必要
となる。
【００１９】特に図１に示す入り口スクリーン２７は胴
体１２のダクト入り口５４に設けられ、ロータを異物よ
り保護している。
【００２０】図３は、本発明の実施例による航空機の、
ホバリング状態でコレクティブピッチのみが動作してい
る状態における空力特性を示すものである。図３にロー
タ１６の動作として示すように、コレクティブピッチの
みが動作している状態においては、ロータ及び胴体の入
り口部５２によって揚力のみが発生される。これは、ロ
ータの回転中に、胴体１２の入り口部５２を通って流れ
る空気の流速が高いため、入り口部５２に吸引力が発生
するため図３に示すようにトロイダル型胴体１２に揚力
が発生される。従って、この実施例による航空機は、ロ
ータと胴体の双方によって揚力が発生されており、胴体
により発生される揚力がロータにより発生される揚力に
付加されていることが分かる。胴体の入り口部５２形状
及びロータの配置を適切にすることによって、ロータ１
６と胴体１２に揚力発生機能を選択的に分担させること
が可能となる。なお、本実施例においては、ロータと胴
体の揚力発生に関する分担割合を１：１とすることが好
ましい。
【００２１】胴体の入り口部５２の半径による揚力の変
化は、図４に示されている。図４においては、特定の航
空機における所要の揚力を得るために必要な理論出力に
対する実際の出力を示す評価値に対する胴体の入り口部
５２の大きさとロータの径の関係をプロットしたもので
ある。図４には、二組のデータをプロットした曲線が示
されている。各曲線とも入り口部５２の大きさのプロペ
ラの径に対する割合の増加に伴って高い揚力発生効率が
得られることを示している。また、曲線は、プロペラの
径に対する入り口部５２の大きさ割合が、０．０４の率
付近以上では、評価値の大幅な増加は見られず、ほぼ０
．７となっているが、０．０４よりも小さい割合では急
激に評価値が下がることが認められる。
【００２２】図５は、図２に示すように胴体１２の内周
面によって形成されたダクト５４の長さ高さの影響を示
している。図５は、ロータ１６又は１８に対するダクト
５４の長さの関係を、ロータによって発生される推力と
胴体によって発生される推力によりプロットしたもので
ある。図５のグラフは、図４に関して説明した入り口部
５２の大きさが適切に選択されていると仮定すると、ト
ロイダル型胴体１２のダクト５４の長さ又は高さの増加
に伴って、ロータの発生する推力と胴体の発生する推力
の分担率が５０：５０に近付くように増加することが分
かる。本実施例においては、揚力の位置部を胴体により
発生される揚力に分担させるので、使用するロータを小
さくすることが出来、従って航空機の重量を低減するこ
とが出来る。
【００２３】トロイダル型胴体１２内のロータ１６，１
８のブレードにサイクリックピッチを制御する場合に、
本実施例の重要な効果が見られる。図６は、胴体１２の
周囲の種々の角度位置における空気の流入速度を示すグ
ラフである。なお、図６において、０度又は３６０度位
置は、胴体の後尾部を示し、１８０度位置は胴体の先端
位置を示している。ロータのブレードのサイクリックピ
ッチ制御が行われると、流入速度の分布が変化して、流
入速度の変化により航空機の重心点を中心とするピッチ
ングモーメントが発生される。従って、サイクリックピ
ッチの制御量を変化させることにより、胴体の図６に示
す各角度位置における流入速度は最大値から最小値まで
変化する。
【００２４】トロイダル型胴体１２内のロータ１６，１
８のブレードのサイクリックピッチが制御された場合の
効果が図７に示されている。図７においては、航空機１
０はホバリング状態であり、図４の状態と同様にコレク
ティブピッチの制御が行われており、これとともにサイ
クリックピッチ制御も行われている状態が示されている
。図７に見られるように、航空機のホバリング状態にお
いてコレクティブピッチ制御とサイクリックピッチ制御
の双方が行われると、胴体１２とロータ１６によって揚
力が発生される。なお、この場合の揚力発生は付加的な
ものである。また、胴体１２とロータには同時にそれぞ
れＭＳ及びＭＲで示すピッチングモーメントが発生する
。
【００２５】胴体１２とロータ１６におけるピッチング
モーメントの大きさ理解するために、図８が示されてい
る。図８に示されているグラフは、ロータ１６，１８に
おけるサイクリックピッチ制御量に対するピッチングモ
ーメントの大きさを示している、図７の状態において航
空機に発生されるピッチングモーメントの多くは胴体１
２によって発生され、ロータによって発生されるピッチ
ングモーメントは比較的小さい。従って、ロータの負荷
の変化によって胴体の負荷の変化又はピッチングモーメ
ントの変化が生じて、航空機のピッチングモーメントが
変化する。このロータ制御の増幅は、本実施例による航
空機の前進航行特性の検討より、非常に重要なものとな
った。
【００２６】前述したように、従来のこの種の航空機は
、航行中のノーズアップモーメント（ピッチングモーメ
ント）を抑制するために複雑でかつ重量のかさむ装置を
用いることが必要なために実現し得ないものとなってい
た。以下に、ノーズアップモーメントの発生メカニズム
と本発明による付加的な制御又は装置を用いずに前進航
行中に生じるノーズアップモーメントを解消する方法を
説明する。
【００２７】図９は、前進航行中におけるトロイダル型
胴体１２の入り口部５２における空気の流れの分布を示
している。前進航行における自由な空気の流れの流速Ｖ
０は胴体１２の１８０度位置及び前側位置においては流
速を増加させ、３６０度位置及び胴体の後側位置では流
速を減少させる。従って、胴体１２の１８０度位置又は
前側位置における流速は、３６０度位置又は後側位置に
おける流速よりもはるかに大きくなる。この結果、図１
０に示すように、図９及び図１０の左側部分で示す１８
０度位置又は前側位置における圧力又は揚力分布は、図
９及び図１０の右側部分で示す３６０度位置又は後側位
置における圧力又は揚力分布に比べてはるかに大きくな
る。このため、図１０に示すようにノースアップモーメ
ントが生じる。
【００２８】本実施例の航空機においては、ロータ１６
，１８にコレクティブピッチ及びサイクリックピッチの
両方の制御が行われると、図１１に示す胴体１２の揚力
又はモーメント発生特性は、図１０に示されたものと同
様であり、ノーズアップモーメントＭＳが生じる。しか
しながら、サイクリックピッチ制御が行われて、図６に
示すように胴体１２のダクト５４の０度位置又は後側位
置における流入量が最大となると、ノーズアップモーメ
ントに対抗するノーズダウンモーメントが発生され，こ
のノーズダウンモーメントがロータ１６の発生するノー
ズダウンモーメントＭＲとともに作用する。
【００２９】図１２には、ロータ１６、１８におけるサ
イクリックピッチ量に対する胴体１２に生じるピッチン
グモーメントＭＳとロータのモ−メントＭＲのプロット
を示している。０度のサイクリックピッチがロータに与
えられた場合、胴体１２のモーンメントＭＳの大きさは
ロータの発生する推力の３００ポイント分、ロータの発
生するモーメントＭＲの大きさよりも大きくなる。実際
上、胴体のノーズアップモーメントは１６５０ｌｂｓ．
となる。しかしながら、ロータ１６，１８にサイクリッ
クピッチが与えられると、胴体１２によって発生されて
いるノーズアップモーメントは急激に減少され、ロータ
によって発生されるノーズダウンモーメントＭＲがゆっ
くりと増加して、−１１度のサイクリックピッチにおい
て胴体のノーズアップモーメントＭＳとロータによって
発生されるノーズダウンモーメントＭＲが均衡して、航
空機は静定状態となる。
【００３０】本発明におけるノーズアップの問題の解決
法を考える上で、この問題を算術的に検証する。前進航
行中のノーズアップモーメント等の航空機に作用してい
るモーメントが胴体によって発生されたモーメントであ
ると考えると、以下の式が与えられる。
【００３１】式１）　　ＭＶＥＨＩＣＬＥ＝ＭＳＨＲＯ
ＵＤ−ＭＲＯＴＯＲ
【００３２】ここで、ＭＶＥＨＩＣ
ＬＥは航空機に作用するモーメント、ＭＳＨＲＯＵＤは
胴体１２により発生されるモーメント、ＭＲＯＴＯＲは
ロータにより発生されるモーメントである。
【００３３】前進航行中において、ＭＳＨＲＯＵＤ＝Ｍ
ＦＦ−ＭＣＳ’ここでＭＦＦは前進航行中に胴体によっ
て通常発生されるモーメント、ＭＣＳはロータにサイク
リックピッチが与えられた時に胴体に発生するモーメン
トである。従って、前進航行中における、モーメントは
、式２）　　ＭＶＥＨＩＣＬＥ＝（ＭＦＦ−ＭＣＳ）−
ＭＲＯＴＯＲ　　で与えられる。
【００３４】図１２に示したように、航空機１０が７０
ノットで前進航行しており、３００ｌｂｓ．の推力が発
生され、前方ピッチが−５度となっている場合、サイク
リックピッチを増加させるとＭＣＳが増加して、−１１
度のサイクリックピッチで、ノーズアップモーメント（
ＭＦＦ−ＭＣＳ）はロータの発生するノーズダウンモー
メントＭＲと等しくなり、航空機は静定される。従って
、胴体により発生されたノーズアップモーメントは、ロ
ータにサイクリックピッチを与えることによって均衡す
ることが出来る。
【００３５】本発明の実施例による航空機のもう一つの
利点は、反転型の固定ロータを用いることにより得られ
る。すなわち、ロータ１６により発生される力及びモー
メントは逆回転しているロータ１８によってキャンセル
される。この力及びモーメントのキャンセル作用は、ロ
ータの位相関係によってもたらされる。ロータの位相関
係は、ロータ１６のブレードが、ロータ１８のブレード
の直上を通過する角度位置である。これは、図１３より
明らかである。図１３には、６０度位相においては、ロ
ータ１６の発生する力ＦＹはロータ１８によって発生さ
れる逆向きの力ＦＹによってキャンセルされる。この時
、ロータ１６の発生する力ＦＸ及びＦＺとロータ１８の
発生する力ＦＸ及びＦＺとは相乗的に作用する。一方、
０度の位相位置においてはロータ１６の発生する力ＦＸ
及びＦＺはロータ１８の発生する力ＦＸ及びＦＺによっ
てキャンセルされ、ロータ１６の発生する力ＦＹはロー
タ１８によって発生される逆向きの力ＦＹと相乗的に作
用する。同様に、６０度位相位置においては、ロータ１
６の発生するモーメントＭＸ及びＭＺは、ロータ１８の
発生する同一の大きさでかつ反対向きのモーメントＭＸ
及びＭＺによってキャンセルされる。また、反転型ロー
タを用いることにより、航空機のピッチ及びロールの回
転儀的な結合が防止される。
【００３６】本実施例による航空機のロータを単独のロ
ータと変更した場合、航空機にピッチングモーメントが
生じると、回転儀的な負荷が発生して航空機をローリン
グさせる交差結合が生じる。この為、単独のロータを使
用する場合には、相互に連関したフィードバック制御装
置が必要となる。また、単独のロータを用いる場合には
、さらに、ヨーイング制御機構も必要となる。
【００３７】本発明の航空機１０による、揚力、ピッチ
ング、ローリング及びヨーイングの制御性能を示すため
に、図１４乃至図１７に関して以下に説明する。
【００３８】図１４は航空機の揚力制御状態を示してい
る。揚力は、ロータ１６，１８に等しいコレクティブピ
ッチを与えることで発生される。
【００３９】図１５に示すピッチング制御は、ロータ１
６，１８に等しい縦サイクリックピッチを与えることで
行われる。したがって、揚力及び圧力の中心がシュラウ
ド又は胴体１２の後方に移動して、図６及び図７に関し
て説明したように０度の後尾部における揚力及びピッチ
ングモーメントを増加させる。したがって、縦サイクリ
ックピッチをロータ１６，１８に与えることによって、
所望のピッチングモーメントがロータから発生されると
ともに、胴体１２からも付加的なピッチングモーメント
が発生される。
【００４０】ローリング制御においては、図１６に示す
ように、等しい横サイクリックピッチがロータ１６，１
８に与えられる。これによって、圧力及び揚力の中心は
、図１６の例においては胴体１２の左側に移動する。 このとき、ロータは航空機１０を時計回り方向にローリ
ングさせるモーメントを発生する。同様に、図７及び図
８に関して説明したように胴体のこれに付加的に作用す
るローリングモーメントを発生する。
【００４１】図１７のヨーイング制御においては、ロー
タ１６と１８にそれぞれ異なるコレクティブピッチが与
えられる。これによってトルク差が生じて、航空機１０
に回転を生じさせるヨーイングモーメントが発生される
。
【００４２】
【発明の効果】本発明は、上記したように反転型ロータ
に選択的にコレクティブピッチ及びサイクリックピッチ
を与えることによって揚力、ピッチング、ローリング、
ヨーイングの制御を行うとともに振動及び応力制御の航
空機のすべての制御動作を行うことが出来る。
【００４３】また、本発明によれば、安全に航行でき、
構造が簡単で想定される航行条件に耐えることが出来、
したがって有人航空機が侵入不能な区域にも進入するこ
とが出来る無人航空機を提供することが出来る。
【００４４】さらに、本発明によれば、ロータにサイク
リックピッチを与えることによって、航空機の振動及び
応力を低減することが出来る。振動及び応力を低減する
為には、縦サイクリックピッチと横サイクリックピッチ
をロータに選択的に与えて、揚力の中心をロータの回転
軸に接近させて、揚力中心において発生されるモーメン
トを減少させる。これによって、ロータ１６，１８のブ
レードにおける負荷が軽減されて、プレード及び制御機
構の応力を減少させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による無人航空機の斜視図であ
り、胴体の一部を切り欠いて航空機内部に収容される装
置、実行負荷等を示している。
【図２】ロータとロータ駆動機構の搭載要領を示す本発
明の実施例による航空機の断面図である。
【図３】ホバリング中の航空機のロータのブレードにコ
レクティブピッチのみを与えた状態の空力特性を示す図
である。
【図４】胴体に形成する空気入り口の大きさとロータの
直径との関係の変化による評価値のプロットによって、
空気入り口の影響を示すグラフである。
【図５】胴体に形成するダクトの長さとロータの直径と
の関係の変化に応じたロータの推力と胴体の推力の変化
によりダクト長さの影響を示すグラフである。
【図６】トロイダル型胴体の後尾部を０度又は３６０度
位置、先端部を１８０度位置とした時の種々の各度位置
における空気入り口部における、ロータのブレードにサ
イクリックピッチングを与えた場合の流速変化及びパタ
ーンを示すグラフである。
【図７】ホバリング中の航空機のロータのブレードにサ
イクリックピッチとコレクティブピッチの双方を与えた
場合に、ロータ及び胴体のそれぞれに発生されるピッチ
ングモーメントを示す図である。
【図８】ロータによって発生されるピッチングモーメン
トとホバリング中の胴体によって発生されるピッチング
モーメントに対する与えられたサイクリックピッチの関
係を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例による航空機に於ける、前進航
行中のロータを通って胴体のダクトに流入する空気の流
速分布により空力特性を示す図である。
【図１０】本発明の実施例による航空機に於ける、前進
航行中のロータを通って胴体のダクトに流入する空気の
流速分布により空力特性を示す図９の状態における圧力
分布を示す図である。
【図１１】本発明の実施例による前進航行中の航空機に
サイクリックピッチとコレクティブピッチの双方を与え
てピッチングを抑制する場合のモーメントの発生状態を
示す図である。
【図１２】与えられたサイクリックピッチに関してロー
タによって発生されるピッチングモーメントと胴体にお
いて発生されるピッチングモーメントを各別にプロット
して示す図である。
【図１３】本発明の実施例に用いられる反転型ロータに
おいて一方のロータによって発生される力及びモーメン
トを他方の発生する力及びモーメントによってキャンセ
ルする状態を示す図である。
【図１４】本発明の実施例の航空機における揚力制御状
態を示す図である。
【図１５】本発明の実施例の航空機におけるピッチング
制御状態を示す図である。
【図１６】本発明の実施例の航空機におけるローリング
制御状態を示す図である。
【図１７】本発明の実施例の航空機におけるヨーリング
制御状態を示す図である。
【符号の説明】
１０　　航空機 １２　　胴体 １４　　胴体の軸線 １６，１８　　反転型ロータ ２０　　支持ストラット ２２　　ロータハウジング ２４　　エンジン ２６　　空気取り入れ口 ２７　　入り口スクリーン ３０　　燃料タンク ３４　　航空電子機器 ３６　　ナビゲーション装置 ５４　　ダクト

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　軸線に対して同軸のトロイダル型胴体
    と、該トロイダル型胴体内に配置され、ブレードを相互
    に反対方向に回転させる二つロータと、前記トロイダル
    型胴体の軸線に一致する回転軸線を中心に回転するよう
    に前記ロータの配置する手段と、航空機のホバリング中
    及び前進航行中において、航空機の揚力、ピッチング、
    ローリング及びヨーイングの動作を総合的に制御する手
    段とによって構成し、該航空機の動作を総合的に制御す
    る手段が前記ロータのブレードにコレクティブピッチ及
    びサイクリックピッチを与えて前記ロータのブレードに
    おけるピッチ変化によって生じるモーメントが、前記ト
    ロイダル型胴体に流通する空気の流れによって発生され
    るモーメントとともに作用させて航空機の航行における
    揚力、ピッチング、ローリング及びヨーイングの所望の
    挙動制御を行う手段を有していることを特徴とする航空
    機。
  2. 【請求項２】　　前記挙動制御手段は、航空機の前進航
    行中にトロイダル型胴体に生じるノーズアップモーメン
    トを、前記ロータにサイクリックピッチを与えて前記ト
    ロイダル型胴体に流入する空気の流れのパターンを変化
    させて、前記トロイダル型胴体において発生されるノー
    ズアップモーメントを減少させて前記ロータによって発
    生されるノーズダウンモーメントと一致させるように補
    償して、航空機の挙動を安定させるように動作すること
    を特徴とする請求項１の航空機。
  3. 【請求項３】　　前記トロイダル型胴体は、実質的に中
    空に形成され、航空機の制御装置、実行負荷、燃料及び
    推進装置等を収容する空間を形成することを特徴とする
    請求項１又は２の航空機。
  4. 【請求項４】　　前記トロイダル型胴体に支持されるエ
    ンジンを有し、該エンジンは高速度のガスの流れを形成
    して航空機の推進することを特徴とする請求項１乃至３
    のいずれかの航空機。
  5. 【請求項５】　　前記ロータが固定ロータである請求項
    １乃至４のいずれかの航空機。
  6. 【請求項６】　　前記ロータは所定の直径を有し、前記
    トロイダル型胴体に形成される空気入り口は所定の大き
    さを有しており、前記空気入り口の前記ロータの直径に
    対する割合が少なくとも０．０４である請求項１乃至５
    のいずれかの航空機。
  7. 【請求項７】　　前記ロータはロータハウジングに支持
    されており、前記ロータを配置する手段は前記トロイダ
    ル型胴体より放射方向内向きに延びその両端において前
    記トロイダル型胴体と前記ロータハウジングに接合され
    た複数の支持ストラットで構成され、前記トロイダル型
    胴体及び前記支持ストラットは軽量の複合材料で形成さ
    れていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに
    記載の航空機。
  8. 【請求項８】　　前記の複合材料は多数の高引張強度を
    持つ繊維を硬化したエポキシ樹脂で連結して形成した軽
    量で強力な複合材料である請求項７の航空機。
  9. 【請求項９】　　前記胴体は閉塞したトロイダル形状の
    一体構造となっていることを特徴とする請求項１乃至８
    のいずれかの航空機。
  10. 【請求項１０】　　前記支持ストラットは中空に形成さ
    れているとともに、前記トロイダル型胴体にはロータ駆
    動用モータが配置され、該ロータ駆動用モータから延び
    る駆動軸が前記ロータに接続されて、これを回転駆動す
    るようにしたことを特徴とする請求項８の航空機。
  11. 【請求項１１】　　前記反転型固定ロータの各ロータが
    トルク、ピッチング及びローリングの回転儀的結合及び
    他方のロータの発生する振動負荷をキャンセルするよう
    に構成したことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれ
    かの航空機。
  12. 【請求項１２】　　少なくとも一方のロータのコレクテ
    ィブピッチを変化させて双方のロータ及び前記トロイダ
    ル型胴体に揚力を発生して揚力制御を行う請求項１乃至
    １１のいずれかの航空機。
  13. 【請求項１３】　　少なくとも一方のロータの縦サイク
    リックピッチを変化させて双方のロータ及び前記トロイ
    ダル型胴体にピッチングモーメントを発生してピッチン
    グ制御を行う請求項１乃至１２のいずれかの航空機。
  14. 【請求項１４】　　少なくとも一方のロータの横サイク
    リックピッチを変化させて双方のロータ及び前記トロイ
    ダル型胴体にローリングモーメントを発生してローリン
    グ制御を行う請求項１乃至１３のいずれかの航空機。
  15. 【請求項１５】　　各ロータの相互に異なるコレクティ
    ブピッチを変化させて双方のロータに所要のトルク差を
    発生してヨーイング制御を行う請求項１乃至１４のいず
    れかの航空機。
  16. 【請求項１６】　　サイクリックピッチを少なくとも一
    方のロータに選択的に与えて前記トロイダル型胴体にお
    ける空気の流れのパターンを変化させ、前記トロイダル
    型胴体により前進航行中に発生されるノーズアップモー
    メントに対抗するピッチングモーメントを前記トロイダ
    ル型胴体に発生して、ノーズアップモーメントを減少さ
    せて、前記ロータにより発生されるノーズダウンモーメ
    ントと実質的に等しくすることを特徴とする請求項１乃
    至１５のいずれかの航空機。
  17. 【請求項１７】　　前記ロータの少なくとも一方に選択
    的にサイクリックピッチを与えて、ロータの揚力中心を
    回転軸側に変位させて、ロータに負荷されるモーメント
    を減少させて、ロータの負荷及び応力を減少させると同
    時に振動を減少させるようにしたことを特徴とする請求
    項１乃至１６のいずれかの航空機。
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RU (1) RU2062246C1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06509770A (ja) * 1991-08-13 1994-11-02 ユナイテッド　テクノロジーズ　コーポレイション 無人空中飛行体のシュラウド構造
JPH07508244A (ja) * 1992-06-22 1995-09-14 ユナイテッド　テクノロジーズ　コーポレイション ダクト付同軸二重反転ロータを有する無人航空機
JP2011527264A (ja) * 2008-07-07 2011-10-27 サンテック エンタープライゼス 回転する下方羽根飛行体
JP2018140772A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 エアバス ヘリコプターズ ドイチェランド ゲーエムベーハー 少なくとも２つのロータアセンブリ及びシュラウドを備えた推力発生ユニット

Families Citing this family (95)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2707248B1 (fr) * 1993-07-05 1995-08-18 Thomson Csf Engin volant autopropulsé et télécommande muni d'une charge utile.
RU2012512C1 (ru) * 1993-09-07 1994-05-15 Фирма "ВИСТ" Комбинированный летательный аппарат
US5370341A (en) * 1994-04-05 1994-12-06 Leon; Ross Ultralight helicopter and control system
US5575438A (en) * 1994-05-09 1996-11-19 United Technologies Corporation Unmanned VTOL ground surveillance vehicle
US5971325A (en) * 1997-12-23 1999-10-26 Sikorsky Aircraft Corporation Compensation for rotorcraft pitch axis control saturation
US6604706B1 (en) * 1998-08-27 2003-08-12 Nicolae Bostan Gyrostabilized self propelled aircraft
EP1144249B1 (en) * 1998-12-11 2003-09-03 Moller International, Inc. Stabilizing control apparatus for robotic or remotely controlled flying platform
USD418475S (en) * 1999-04-08 2000-01-04 Milde Jr Karl F Personal air transport
US6170778B1 (en) 1999-04-22 2001-01-09 Sikorsky Aircraft Corporation Method of reducing a nose-up pitching moment on a ducted unmanned aerial vehicle
US6270038B1 (en) 1999-04-22 2001-08-07 Sikorsky Aircraft Corporation Unmanned aerial vehicle with counter-rotating ducted rotors and shrouded pusher-prop
US6543726B2 (en) * 1999-05-21 2003-04-08 Vortex Holding Company Fluid flow straightening techniques
USD430530S (en) * 1999-12-09 2000-09-05 Milde Jr Karl F Personal air transport
FR2804082B1 (fr) * 2000-01-20 2002-05-17 Gyropter Aeronef a ailes tournantes
US6848649B2 (en) 2000-10-03 2005-02-01 Charles Gilpin Churchman V/STOL biplane aircraft
US6581872B2 (en) * 2001-08-08 2003-06-24 Eric Ronald Walmsley Circular vertical take off & landing aircraft
US8113905B2 (en) * 2001-03-28 2012-02-14 Steven Davis Directionally controllable flying vehicle and a propeller mechanism for accomplishing the same
US8500507B2 (en) 2001-03-28 2013-08-06 Steven Davis Directionally controllable flying vehicle and a propeller mechanism for accomplishing the same
US6691949B2 (en) 2001-07-06 2004-02-17 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Vertical takeoff and landing aerial vehicle
US6672538B2 (en) * 2002-05-23 2004-01-06 Sikorsky Aircraft Corporation Transmission for a coaxial counter rotating rotor system
US20060144994A1 (en) 2002-08-30 2006-07-06 Peter Spirov Homeostatic flying hovercraft
US6834829B2 (en) * 2003-01-02 2004-12-28 Percy E. Dunagin, Jr. Vertical lift aircraft having an enclosed rotary wing
US7581608B2 (en) * 2003-02-07 2009-09-01 St Louis Daniel Mark Levitating platform
FR2856378B1 (fr) 2003-06-18 2006-03-17 Gaudeffroy Charles Mic Guilhot Gyroptere a securite renforcee
ITTO20030588A1 (it) * 2003-07-30 2005-01-31 Fiat Ricerche Macchina volante.
FR2860211A1 (fr) * 2003-09-30 2005-04-01 Gaudeffroy Michel Char Guilhot Mecanisme de couplage mecanique des commandes pour aeronef a voilures contrarotatives
JP2005144610A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Fanuc Ltd センサケーブル配線処理構造
RU2256585C1 (ru) * 2004-01-20 2005-07-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мидера-К" Воздушный винт
US20050230525A1 (en) * 2004-03-30 2005-10-20 Paterro Von F C Craft with magnetically curved space
US7520466B2 (en) * 2005-03-17 2009-04-21 Nicolae Bostan Gyro-stabilized air vehicle
US7712701B1 (en) * 2006-02-10 2010-05-11 Lockheed Martin Corporation Unmanned aerial vehicle with electrically powered, counterrotating ducted rotors
US7631834B1 (en) 2006-02-24 2009-12-15 Stealth Robotics, Llc Aerial robot with dispensable conductive filament
US7510142B2 (en) * 2006-02-24 2009-03-31 Stealth Robotics Aerial robot
US8087315B2 (en) 2006-10-10 2012-01-03 Honeywell International Inc. Methods and systems for attaching and detaching a payload device to and from, respectively, a gimbal system without requiring use of a mechanical tool
US20080302920A1 (en) * 2007-03-07 2008-12-11 Mack Gerald L Aerial Lifting and Propulsion Device (ALPD)
US7681832B2 (en) 2007-05-02 2010-03-23 Honeywell International Inc. Ducted fan air vehicle with deployable wings
US8342442B1 (en) * 2007-05-15 2013-01-01 Dancila LLC Advanced airship technologies
US8251307B2 (en) * 2007-06-11 2012-08-28 Honeywell International Inc. Airborne manipulator system
US8200375B2 (en) 2008-02-12 2012-06-12 Stuckman Katherine C Radio controlled aircraft, remote controller and methods for use therewith
US8091833B2 (en) * 2008-02-29 2012-01-10 Insitu, Inc. Vibration isolation devices and associated systems and methods
US8109711B2 (en) * 2008-07-18 2012-02-07 Honeywell International Inc. Tethered autonomous air vehicle with wind turbines
US8123460B2 (en) * 2008-07-23 2012-02-28 Honeywell International Inc. UAV pod cooling using integrated duct wall heat transfer
US8387911B2 (en) * 2008-07-25 2013-03-05 Honeywell International Inc. Ducted fan core for use with an unmanned aerial vehicle
US8070103B2 (en) * 2008-07-31 2011-12-06 Honeywell International Inc. Fuel line air trap for an unmanned aerial vehicle
US20120234984A1 (en) * 2008-08-06 2012-09-20 Honeywell International Inc. Integrated Duct Design for an Unmanned Aerial Vehicle
US8240597B2 (en) * 2008-08-06 2012-08-14 Honeywell International Inc. UAV ducted fan lip shaping
US8543265B2 (en) * 2008-10-20 2013-09-24 Honeywell International Inc. Systems and methods for unmanned aerial vehicle navigation
US8123169B2 (en) * 2008-11-12 2012-02-28 Honeywell International Inc. Vertical non-bladdered fuel tank for a ducted fan vehicle
US8225822B2 (en) * 2008-11-14 2012-07-24 Honeywell International Inc. Electric fueling system for a vehicle that requires a metered amount of fuel
US20110001017A1 (en) * 2008-12-08 2011-01-06 Honeywell International Inc. Uav ducted fan swept and lean stator design
US8328130B2 (en) * 2008-12-08 2012-12-11 Honeywell International Inc. Vertical take off and landing unmanned aerial vehicle airframe structure
US8375837B2 (en) * 2009-01-19 2013-02-19 Honeywell International Inc. Catch and snare system for an unmanned aerial vehicle
US8348190B2 (en) 2009-01-26 2013-01-08 Honeywell International Inc. Ducted fan UAV control alternatives
US8205820B2 (en) * 2009-02-03 2012-06-26 Honeywell International Inc. Transforming unmanned aerial-to-ground vehicle
US20100215212A1 (en) * 2009-02-26 2010-08-26 Honeywell International Inc. System and Method for the Inspection of Structures
US20100228406A1 (en) * 2009-03-03 2010-09-09 Honeywell International Inc. UAV Flight Control Method And System
US20110180667A1 (en) * 2009-03-10 2011-07-28 Honeywell International Inc. Tether energy supply system
BRPI0903144A2 (pt) * 2009-04-09 2011-07-05 Jaime Brustolin aeronave de deslocamento aéreo decolagem e pouso vertical
WO2011159374A2 (en) * 2010-03-08 2011-12-22 The Penn State Research Foundation Double-ducted fan
US9004393B2 (en) 2010-10-24 2015-04-14 University Of Kansas Supersonic hovering air vehicle
WO2012063220A2 (en) * 2010-11-12 2012-05-18 Sky Sapience Aerial unit and method for elevating payloads
DE102012105803B4 (de) 2012-06-29 2022-11-03 Dieter Herz Fahrzeug
US9004973B2 (en) 2012-10-05 2015-04-14 Qfo Labs, Inc. Remote-control flying copter and method
EP2738091B1 (en) 2012-11-30 2015-07-22 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Vertical take-off and landing (VTOL) aerial vehicle and method of operating such a VTOL aerial vehicle
SG2013004940A (en) * 2013-01-21 2014-08-28 Singapore Tech Aerospace Ltd Method for improving crosswind stability of a propeller duct and a corresponding apparatus, system and computer readable medium
US9290269B2 (en) 2013-03-15 2016-03-22 CyPhy Works, Inc. Spooler for unmanned aerial vehicle system
US9452829B2 (en) 2013-10-08 2016-09-27 Sikorsky Aircraft Corporation Yaw control of co-axial rotor
EP2878433B1 (en) 2013-11-29 2016-04-20 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Shrouded rotary assembly from segmented composite for aircraft and method for its manufacture
WO2015103700A1 (en) 2014-01-07 2015-07-16 4525612 Canada Inc. Dba Maginaire Personal flight vehicle
US10107196B2 (en) 2014-08-08 2018-10-23 Thomas International, Inc. Adjustable size inlet system
USD780665S1 (en) * 2015-02-16 2017-03-07 John Jeffrey Blincow Space station
CN107614379A (zh) 2015-05-25 2018-01-19 多特瑞尔技术有限公司 用于飞行器的护罩
ES2844127T3 (es) 2015-09-02 2021-07-21 Jetoptera Inc Configuraciones de eyector y perfil aerodinámico
US10464668B2 (en) 2015-09-02 2019-11-05 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US11001378B2 (en) 2016-08-08 2021-05-11 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US11148801B2 (en) 2017-06-27 2021-10-19 Jetoptera, Inc. Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles
US9815552B1 (en) 2015-09-21 2017-11-14 Amazon Technologies, Inc. Unmanned aerial vehicle with center mounted fuselage and closed wing
ITUB20153894A1 (it) * 2015-09-25 2017-03-25 Skybox Eng S R L Struttura di drone ad elevata efficienza aerodinamica
US10258888B2 (en) 2015-11-23 2019-04-16 Qfo Labs, Inc. Method and system for integrated real and virtual game play for multiple remotely-controlled aircraft
USD815580S1 (en) * 2016-04-19 2018-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Drone
USD817252S1 (en) * 2016-04-19 2018-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Drone
USD817251S1 (en) * 2016-04-19 2018-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Drone
CN107323666B (zh) * 2016-04-28 2020-11-06 深圳富泰宏精密工业有限公司 无人飞行器
WO2018027315A1 (en) 2016-08-08 2018-02-15 Cleo Robotics Inc. An unmanned aerial vehicle and a system for controlling an unmanned aerial vehicle
USD813315S1 (en) * 2016-11-18 2018-03-20 Eric Sweeney Flying disk
EP3645389A4 (en) * 2017-06-27 2021-04-07 Bonavide (PTY) LTD UNMANNED ROTARY WINGER
JP2020530913A (ja) 2017-07-24 2020-10-29 ドテレル テクノロジーズ リミテッド シュラウド
US10423831B2 (en) 2017-09-15 2019-09-24 Honeywell International Inc. Unmanned aerial vehicle based expansion joint failure detection system
US10583924B2 (en) * 2017-10-01 2020-03-10 Petru A. Simionescu Vertical takeoff and landing unmanned aerial vehicle (VTOL-UAV)
US11712637B1 (en) 2018-03-23 2023-08-01 Steven M. Hoffberg Steerable disk or ball
AU2019271730A1 (en) 2018-05-16 2020-12-24 Dotterel Technologies Limited Systems and methods for audio capture
CN113022860B (zh) * 2021-05-24 2021-09-14 四川迅联达智能科技有限公司 一种具有电控多功能差速航向控制***的飞行器
WO2024035714A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Pete Bitar Compact and lightweight drone delivery device called an arcspear electric jet drone system having an electric ducted air propulsion system and being relatively difficult to track in flight
DE102022122257B3 (de) 2022-09-02 2024-03-07 Tom Bauer Flugscheibe mit Manteldoppelrotor
CN115246477B (zh) * 2022-09-21 2022-12-23 北京航空航天大学 一种转动自平衡的系留无人机
WO2024117891A1 (en) 2022-12-02 2024-06-06 Topspin Robotics, Sia An unmanned aerial vehicle with a variable gap duct unit

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2935275A (en) * 1955-10-20 1960-05-03 Leonard W Grayson Disc shaped aircraft
US3002709A (en) * 1955-12-19 1961-10-03 C L Cochran And Associates Aircraft adapted for vertical ascent and descent
US3103327A (en) * 1956-04-12 1963-09-10 Charles B Bolton Helicopter control system
US2966318A (en) * 1959-05-12 1960-12-27 Chodan Ivan Variable pitch means for vertically rising plane
FR75976E (fr) * 1959-07-01 1961-09-01 R L Cie De Rech S Et D Etudes Perfectionnements aux engins de navigation aérienne
US3409249A (en) * 1966-06-29 1968-11-05 United Aircraft Corp Coaxial rigid rotor helicopter and method of flying same
US3477168A (en) * 1967-03-20 1969-11-11 James E Trodglen Jr Internal combustion engine powered flying toys
DE1756219A1 (de) * 1968-04-23 1972-01-27 Wolfgang Haimerl Flugscheibe
GB1523714A (en) * 1971-12-13 1978-09-06 Westland Aircraft Ltd Helicopters
DE2718178A1 (de) * 1977-04-23 1978-11-02 Mueller Mahn Werner Mantelfluegel-senkrechtstarter
US4196877A (en) * 1977-06-15 1980-04-08 Mutrux Jean L Aircraft
US4796836A (en) * 1985-02-28 1989-01-10 Dieter Schatzmayr Lifting engine for VTOL aircrafts
US5035377A (en) * 1985-02-28 1991-07-30 Technolizenz Establishment Free standing or aircraft lift generator

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06509770A (ja) * 1991-08-13 1994-11-02 ユナイテッド　テクノロジーズ　コーポレイション 無人空中飛行体のシュラウド構造
JPH07508244A (ja) * 1992-06-22 1995-09-14 ユナイテッド　テクノロジーズ　コーポレイション ダクト付同軸二重反転ロータを有する無人航空機
JP2001018895A (ja) * 1992-06-22 2001-01-23 United Technol Corp <Utc> ロータブレードサブアセンブリ
JP2001026297A (ja) * 1992-06-22 2001-01-30 United Technol Corp <Utc> 無人航空機用ドライブトレインアセンブリ
JP2001026299A (ja) * 1992-06-22 2001-01-30 United Technol Corp <Utc> 無人航空機用スナッバアセンブリ
JP2001026298A (ja) * 1992-06-22 2001-01-30 United Technol Corp <Utc> 無人航空機のロータアセンブリ用同軸トランスミッション／センタハブサブアセンブリ
JP2001026296A (ja) * 1992-06-22 2001-01-30 United Technol Corp <Utc> 無人航空機用の一体型スプライン／円錐座サブアセンブリ
JP2011527264A (ja) * 2008-07-07 2011-10-27 サンテック エンタープライゼス 回転する下方羽根飛行体
JP2018140772A (ja) * 2017-02-27 2018-09-13 エアバス ヘリコプターズ ドイチェランド ゲーエムベーハー 少なくとも２つのロータアセンブリ及びシュラウドを備えた推力発生ユニット
US11220325B2 (en) 2017-02-27 2022-01-11 Airbus Helicopters Deutschland GmbH Thrust producing unit with at least two rotor assemblies and a shrouding

Also Published As

Publication number Publication date
EP0457710A3 (en) 1992-01-15
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JP2911643B2 (ja) 1999-06-23
CA2042235A1 (en) 1991-11-19
RU2062246C1 (ru) 1996-06-20

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