[發(fā)明專利]高空飛行器機翼幾何形狀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680013420.0
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN107567415A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設計）人: P.戴維森;R.基克特
• 申請（專利權(quán)）人: 平流層平臺有限公司
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64C1/36;B64C3/10;H01Q21/06;H01Q13/02;H01Q1/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,李強

1.一種在15km以上運行的高空無人飛行器，所述高空無人飛行器具有發(fā)射和/或接收天線，所述發(fā)射和/或接收天線被封閉在或被基于垂直于所述天線的平面的投影面積超過一半地封閉在機翼結(jié)構(gòu)中，在所述機翼結(jié)構(gòu)中，封閉該相控陣列或喇叭形天線的機翼段的弦長與平均機翼弦長相比大至少30％，并且鄰近所述天線的、在被所述天線所接收或發(fā)射的電磁輻射的路徑中的機翼表面基本上由此輻射可透射的材料構(gòu)成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器，其中，所述發(fā)射和/或接收天線包括一個或多個相控陣列或喇叭形天線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器，其中，翼展大于30m。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器，其中，翼展大于50m。

5.根據(jù)以上任一項權(quán)利要求所述的飛行器，其中，當所述飛行器處于水平飛行狀態(tài)時，來自所述天線的一條或多條射束軸線是基本上豎直的、優(yōu)選在豎直方向的20度內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1、3或4中任一項所述的飛行器，具有兩個或更多個天線，其中當所述飛行器處于水平飛行狀態(tài)時，某些或所有所述天線的射束軸線相對于所述豎直方向處于大于20度。

7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，具有用于發(fā)射和用于接收電磁輻射的分開的天線。

8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，具有一個或多個附加天線，所述一個或多個附加天線以更高-與其他天線的平均運行頻率相比通常高至少30％、優(yōu)選高至少100％-的頻率運行，但是所述一個或多個附加天線足夠小以便裝配到所述機翼結(jié)構(gòu)中，而不使所述附加天線的“拖累”機翼段弦長大于和所述附加天線的過渡段相鄰的最小非拖累機翼段弦長的弦長的10％。

9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，其中，在所述飛行器以其升高的運行海拔高度的巡航速度下或者在為使所述飛行器的耐久力最大化而選定的特定空速下，包含所述天線的所述機翼段周圍的速度場的積分是在沿所述機翼的一個天線的寬度內(nèi)的橢圓形的30％以內(nèi)、優(yōu)選地在20％以內(nèi)并且最優(yōu)選地在10％以內(nèi)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的飛行器，其中，在所述飛行器以其升高的運行海拔高度的巡航速度下或者在為使所述飛行器的耐久力最大化而選定的特定空速下，包含所述天線的所述機翼段周圍的速度場的積分是在沿所述機翼的一個天線的寬度內(nèi)的速度場的積分的30％以內(nèi)、優(yōu)選地在20％以內(nèi)并且最優(yōu)選地在10％以內(nèi)。

11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，具有沿著所述飛行器機翼的多個不同段的后緣來改變附加襟翼的能力，以便使沿著所述機翼的環(huán)量更加接近橢圓形，并且由此在特定海拔高度的一定空速范圍內(nèi)減小空氣動力學阻力。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的飛行器，其中，所述多個不同升降舵弦長沿著所述機翼變化至少10％，以針對各種各樣的空速允許更恒定的環(huán)量。

13.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，其中，所述飛行器在其15km以上的運行高度的升阻比大于30:1。

14.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，其中，所述飛行器的翼展至少為55m。

15.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，其用于與地基用戶設備進行通信，例如移動電話、計算機、可穿戴裝置和交通工具，包括陸基和海基設備。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的飛行器，其用于與基于飛行器的用戶設備進行通信。

17.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的飛行器，其用于與基于衛(wèi)星的用戶設備進行通信。

18.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，承載一個或多個圓形、橢圓形、多邊形或鋸齒形相控陣列天線，所述相控陣列天線的周邊緊靠延伸-在所描述的任何天線形狀的天線形心的徑向距離的20％內(nèi)。

19.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的飛行器，其包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)可操作地連接所述至少一個天線并且被適配成經(jīng)由天線接收外部指令來修改用于通信而非用于雷達的附加信號。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的飛行器的編隊，協(xié)作工作來一起與在處于比該飛行器更低海拔高度處的用戶設備上的用戶天線進行通信。