垂直起降飞行器制造技术

本申请提供一种飞行器，包括机身；连接到机身上且从机身延伸的机翼；以及推进系统。推进系统包括集成在机翼中且定向成生成沿垂直方向的推力的多个电动风扇，多个电动风扇沿机翼的长度布置且包括相对于机身沿横向方向的最外部电动风扇。最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，以向飞行器提供增强的稳定性。

Vertical takeoff and landing vehicle

The present application provides an aircraft, including a fuselage; an airfoil connected to and extending from the fuselage; and a propulsion system. The propulsion system consists of a plurality of electric fans integrated in the wing and directed to generate thrust along the vertical direction. The plurality of electric fans are arranged along the length of the wing and include the outermost electric fans relative to the fuselage along the lateral direction. The outermost electric fan is at least one of variable pitch fans or variable speed fans to provide enhanced stability to the aircraft.

【技术实现步骤摘要】
垂直起降飞行器
本申请大体上涉及一种用于具有垂直起降能力的飞行器的推进系统。
技术介绍
已经开发出了具有执行垂直起降的能力的飞行器。此能力可允许飞行器到达相对崎岖的地形和较远的地点，在这些地形和地点建造足够大的跑道来允许传统飞行器(没有垂直起飞能力)起飞或降落可能是不实际或不可行。通常，能够执行垂直起降的这些飞行器具有引导以生成垂直推力和前向推力的发动机和推进器。然而，使推进器对于垂直起降有效的设计特征可能不会导致有效的向前飞行。因此，能够执行垂直起降的现有飞行器包括可较好地适于生成垂直推力的推进器，但对于有效向前飞行可能不是很适合。垂直起降与巡航效率之间的这种差异随着巡航速度增加而加大。因此，与高速巡航结合的能够更有效执行垂直起降的飞行器将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本专利技术的实践而得知。在本申请内容的一个实施例中，提供了一种限定垂直方向和横向方向的飞行器。飞行器包括机身；连接到机身上且从机身延伸的机翼；以及推进系统。推进系统包括集成在机翼中且定向成生成沿垂直方向的推力的多个电动风扇，多个电动风扇沿机翼的长度布置，且包括相对于机身沿横向方向的最外部电动风扇，最外部电动风扇是可变桨距风扇或可变速度风扇中的至少一者，以向飞行器提供增强的稳定性。在某些示例性实施例中，多个电动风扇还包括比最外部电动风扇沿横向方向定位成更接近机身的至少一个内部电动风扇，其中至少一个内部电动风扇构造成不同于最外部电动风扇。例如，在某些示例性实施例中，最外部电动风扇是可变桨距风扇，并且其中至少一个内部电动风扇是固定桨距风扇。在某些示例性实施例中，多个电动风扇还包括比最外部电动风扇沿横向方向定位成更接近机身的至少一个内部电动风扇，其中至少一个内部电动风扇以与最外部电动风扇相同的方式构造。在某些示例性实施例中，机翼是第一机翼，其中混合电力推进系统的多个电动风扇是第一组多个电动风扇。在此示例性实施例中，飞行器还可包括第二机翼、第三机翼和第四机翼，其中混合电力推进系统还包括集成在第二机翼中且沿第二机翼的长度布置的第二组多个电动风扇、集成在第三机翼中且沿第三机翼的长度布置的第三组多个电动风扇，以及集成在第四机翼中且沿第四机翼的长度布置的第四组多个电动风扇，其中第二组多个电动风扇、第三组多个电动风扇和第四组多个电动风扇中的每个定向成生成沿垂直方向的推力。例如，在某些示例性实施例中，第二组多个电动风扇包括相对于机身沿横向方向的最外部电动风扇，最外部电动风扇是可变桨距风扇或可变速度风扇中的至少一者，其中第三组多个电动风扇包括相对于机身沿横向方向的最外部电动风扇，最外部电动风扇是可变桨距风扇或可变速度风扇中的至少一者，并且其中第四组多个电动风扇包括相对于机身沿横向方向的最外部电动风扇，最外部电动风扇是可变桨距风扇或可变速度风扇中的至少一者。在某些示例性实施例中，机翼是固定机翼，固定机翼包括可变几何形状部分，该部分在多个电动风扇暴露于其中垂直推力位置与多个电动风扇各自大致完全被覆盖于其中的前向推力位置之间可移动。例如，在某些示例性实施例中，在移动到垂直推力位置时，机翼的可变几何形状部分形成多个电动风扇的排气装置。例如，在某些示例性实施例中，最外部电动风扇限定风扇直径，其中由机翼形成的排气装置限定沿垂直方向的长度，并且其中该长度大于或等于风扇直径。例如，在某些示例性实施例中，多个电动风扇中的每个限定大致相同的风扇直径。在某些示例性实施例中，混合电力推进系统还包括动力源，动力源包括内燃机和电机，电机由内燃机供能，并且其中多个电动风扇至少部分地由电机驱动。例如，在某些示例性实施例中，混合电力推进系统还包括前向推力推进器，其中前向推力推进器选择性地或永久地机械地联接到内燃机上。例如，在某些示例性实施例中，内燃机是涡轮轴发动机。在某些示例性实施例中，机翼限定大于约3:1的长宽比。例如，在某些示例性实施例中，机翼是后翼。在此示例性实施例中，飞行器还可包括前翼，前翼在后翼前方的位置处连接到机身上且从机身延伸，其中前翼限定大于或等于约1.5:1的长宽比。在某些示例性实施例中，混合电力推进系统还包括电力源和电力总线，其中电力总线将电力源电连接到多个电动风扇中的每一个上。例如，在某些示例性实施例中，电力总线包括多个电力控制器，其中多个电力控制器中的每个与多个电动风扇中的一个相关联，其中每个电力控制器构造成改变从电力源提供至相应的电动风扇的电力。例如，在某些示例性实施例中，多个电动风扇中的每个构造为变速风扇。在某些示例性实施例中，多个电动风扇中的每一个在机翼内定向固定。在某些示例性实施例中，电力源构造成在操作期间生成至少大约一兆瓦的电力。技术方案1一种限定垂直方向和横向方向的飞行器，所述飞行器包括：机身；连接到所述机身上且从所述机身延伸的机翼；以及推进系统，所述推进系统包括多个电动风扇，所述多个电动风扇集成在所述机翼中且定向成沿所述垂直方向生成推力，所述多个电动风扇沿所述机翼的长度布置且包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，以向所述飞行器提供增强的稳定性。技术方案2根据技术方案1所述的飞行器，其中所述多个电动风扇还包括比所述最外部电动风扇沿所述横向方向定位成更接近所述机身的至少一个内部电动风扇，其中所述至少一个内部电动风扇构造成不同于所述最外部电动风扇。技术方案3根据技术方案2所述的飞行器，其中所述最外部电动风扇是可变桨距风扇，并且其中所述至少一个内部电动风扇是固定桨距风扇。技术方案4根据技术方案1所述的飞行器，其中所述多个电动风扇还包括比所述最外部电动风扇沿所述横向方向定位成更接近所述机身的至少一个内部电动风扇，其中所述至少一个内部电动风扇以与所述最外部电动风扇相同的方式构造。技术方案5根据技术方案1所述的飞行器，其中所述机翼是第一机翼，其中所述推进系统的多个电动风扇是第一组多个电动风扇，并且其中所述飞行器还包括：第二机翼、第三机翼和第四机翼，其中所述推进系统还包括集成在所述第二机翼中且沿所述第二机翼的长度布置的第二组多个电动风扇、集成在所述第三机翼中且沿所述第三机翼的长度布置的第三组多个电动风扇，以及集成在所述第四机翼中且沿所述第四机翼的长度布置的第四组多个电动风扇，其中所述第二组多个电动风扇、所述第三组多个电动风扇和所述第四组多个电动风扇中的每个定向成沿所述垂直方向生成推力。技术方案6根据技术方案5所述的飞行器，其中所述第二组多个电动风扇包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，其中所述第三组多个电动风扇包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，并且其中所述第四组多个电动风扇包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者。技术方案7根据技术方案1所述的飞行器，其中所述机翼是固定机翼，所述固定机翼包括可变几何形状部分，所述可变几何形状部分在所述多个电动风扇暴露于其中的垂直推力位置与所述多个电动风扇各自大致完全被覆盖于其中的前向推力位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限定垂直方向和横向方向的飞行器，所述飞行器包括：机身；连接到所述机身上且从所述机身延伸的机翼；以及推进系统，所述推进系统包括多个电动风扇，所述多个电动风扇集成在所述机翼中且定向成沿所述垂直方向生成推力，所述多个电动风扇沿所述机翼的长度布置且包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，以向所述飞行器提供增强的稳定性。

【技术特征摘要】
2017.09.08 US 15/6993151.一种限定垂直方向和横向方向的飞行器，所述飞行器包括：机身；连接到所述机身上且从所述机身延伸的机翼；以及推进系统，所述推进系统包括多个电动风扇，所述多个电动风扇集成在所述机翼中且定向成沿所述垂直方向生成推力，所述多个电动风扇沿所述机翼的长度布置且包括相对于所述机身沿所述横向方向的最外部电动风扇，所述最外部电动风扇是可变桨距风扇或变速风扇中的至少一者，以向所述飞行器提供增强的稳定性。2.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述多个电动风扇还包括比所述最外部电动风扇沿所述横向方向定位成更接近所述机身的至少一个内部电动风扇，其中所述至少一个内部电动风扇构造成不同于所述最外部电动风扇。3.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述最外部电动风扇是可变桨距风扇，并且其中所述至少一个内部电动风扇是固定桨距风扇。4.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述多个电动风扇还包括比所述最外部电动风扇沿所述横向方向定位成更接近所述机身的至少一个内部电动风扇，其中所述至少一个内部电动风扇以与所述最外部电动风扇相同的方式构造。5.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述机翼是第一机翼，其中所述推进系统的多个电动风扇是第一组多个电动风扇，并且其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD默罗，DT扎托尔斯基，A布里泽斯特林费罗，D巴罗内，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US