[發明專利]用于旋翼飛行器的傾斜的共軸旋翼

在審

• 申請號: 201910504734.6
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110712746A
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: R·W·萊西;M·J·杜菲;D·H·馬森
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/32;B64C27/52;B64D27/24
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 張全信;趙蓉民

本申請涉及用于旋翼飛行器的傾斜的共軸旋翼。旋翼飛行器具有機身和連接至機身的多個旋翼。機身具有側滾軸線和俯仰軸線。每個旋翼包括旋翼軸。每個旋翼的旋翼軸相對于側滾軸線和俯仰軸線中的至少一個傾斜。每個旋翼的旋翼軸可以在3到15度之間傾斜。每個旋翼可以是共軸共旋轉旋翼。旋翼可以在機身兩側以相對的一對的方式定向。每對相對的兩個旋翼沿相同方向旋轉。旋翼飛行器可包括至少兩個另外的旋翼，每個具有向前傾斜。每個另外的旋翼可以是共軸反向旋轉旋翼。

技術領域

本文描述的實施方式涉及旋翼飛行器。更具體地，本公開內容涉及使用具有傾斜的旋翼的旋翼飛行器用于增加偏航控制的系統和方法。

背景技術

旋翼飛行器是從旋轉翼型(也稱為旋翼葉片)獲得升力的飛行器。擁有四個或更多旋翼的旋翼飛行器越來越受到業余愛好者的歡迎，并正在商業應用中發展。這些多旋翼旋翼飛行器通常在尺寸和有效載荷容量方面受到限制。它們通過改變每個單獨的旋翼的推力來提供旋翼飛行器的垂直和前進速度控制，以產生關于交通工具三個主軸的交通工具力和力矩。在一個共同的方向上改變所有旋翼的推力提供升力和垂直速度控制。在旋翼飛行器的不同側面上在不同方向上改變選定的旋翼的推力提供交通工具角度或姿態控制。這種姿態控制也用于平移速度控制。并且在對稱相對的旋翼上在不同方向上改變選定的旋翼的推力是關于在旋翼飛行器的垂直軸或偏航控制方面進行多旋翼旋翼飛行器角度控制的典型方法。已知的旋翼飛行器，諸如多旋翼旋翼飛行器，在重載下可能變得更難以機動飛行，并且當放大至更大的旋翼飛行器的設計時可能不太理想。另外，已知的旋翼飛行器的功率要求可能限制它們的范圍和有效載荷容量。例如，隨著旋翼的慣性動量的增加，可能需要更多的動力來快速實現旋轉速度的變化。結果，諸如電池之類的電源可能更快地耗盡，或者旋翼飛行器可能花費更長時間來進行機動飛行。可能存在已知的旋翼飛行器的其他缺點。

發明內容

本公開內容涉及克服或減輕上面討論的一些問題和缺點的方法和系統。并非所有實施方式都提供相同的優點或相同程度的優點。

一個示例性實施方式是旋翼飛行器，其具有機身和連接到機身的多個旋翼。機身具有側滾軸線和俯仰軸線。俯仰軸線垂直于側滾軸線。多個旋翼中的每一個包括旋翼軸(rotor shaft)。多個旋翼中的每一個的旋翼軸相對于側滾軸線和俯仰軸線中的至少一個是傾斜的。多個旋翼可以是至少四個旋翼，其包括第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼和第四旋翼。

多個旋翼中的每一個的旋翼軸可以相對于側滾軸線和俯仰軸線中的至少一個傾斜3至15度。多個旋翼中的每個旋翼的旋翼軸可以相對于側滾軸線傾斜3至15度。多個旋翼中的每個旋翼的旋翼軸可以相對于俯仰軸線傾斜3至15度。至少四個旋翼中的每一個可以產生垂直于從偏航軸線延伸的射線定向的推力分量。第一旋翼和第三旋翼可以是逆時針旋轉可操作的，并且第二旋翼和第四旋翼可以是順時針旋轉可操作的。可以固定多個旋翼中的每一個的旋翼軸的傾斜。多個旋翼中的每一個可具有大于1米(3.28英尺)的直徑。旋翼飛行器的總重量可能為226.8千克(500磅)或更多。旋翼飛行器可產生足夠的升力以支持45.4至354千克(100-1000磅)之間的有效載荷容量。

旋翼飛行器可包括至少兩個另外的旋翼。該至少兩個另外的旋翼均包括相對于俯仰軸線傾斜的旋翼軸。至少兩個另外的旋翼中的每一個的旋翼軸可以具有相對于俯仰軸線的3和15度之間的向前傾斜。至少兩個另外的旋翼中的每一個可以是共軸反向旋轉旋翼。多個旋翼中的每一個可以是共軸共旋轉旋翼。至少四個旋翼可以確切是四個旋翼，并且至少兩個另外的旋翼可以確切是所述兩個另外的旋翼。四個旋翼和所述兩個另外的旋翼可以以六邊形圖案定向。兩個另外的旋翼可以沿著俯仰軸線對齊。