[發明專利]具有降低的聲音特征的無人飛行器

在審

• 申請號: 202080057747.4
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN114555467A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 拉斐爾·費利佩·加馬里貝羅;塔勒克·哈杜拉·奧拉
• 申請（專利權）人: 埃姆普里薩有限公司
• 主分類號: B64D27/02
• 分類號: B64D27/02;B64D27/00;B64C19/00;B64C39/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張建濤;沈同全

無人飛行器具有對準的前推進系統和后推進系統，前推進系統和后推進系統具備不同性能和/或噪聲特性。根據一些實施例，無人飛行器具有前發動機和前牽引式螺旋槳以及后發動機和后推進式螺旋槳。因此，前推進系統和后推進系統中的選定的一個與另一個相比被設置成分別具有較高和較低的運行飛行性能特性以及較高和較低的噪聲特征特性。例如，與后推進系統相比，前推進系統可設有較高的運行飛行性能和/或噪聲特征特性，而相反，與前推進系統相比，后推進系統可設有較低的飛行性能和/或噪聲特征特性。

相關申請的交叉引用

本申請涉及與本文同時提交的標題為“Design For:Unmanned Aircraft(外觀：無人飛行器)”的美國外觀專利申請第xx/xxx,xxx號(代理人案卷號：BHD-4439-0324)，其全部內容通過引用明確并入本文。

技術領域

本文公開的實施例總體上涉及無人飛行器系統(UAS)。在特定實施例中，本發明針對具有降低的聲音特征的UAS。

背景技術

由于若干理想特性，俗稱為“無人機”的無人飛行器系統(UAS)在許多國家的武裝部隊中已經變得越來越重要，這些理想特征包括例如(i)高度自主性、航程和在站時間能力，(ii)先進的情報、監視和偵察系統，(iii)足夠的飛行包線、降低的聲學和雷達的可觀測性，以及(iv)系統可靠性(即，與UAS為了飛行任務完成而依賴的遠程控制器/飛行員的數據鏈接的可靠性)。

絕大多數常規UAS平臺是單發動機、推進器推進布局。盡管這種傳統的解決方案有若干優點，但最值得注意的是只需要一個推進系統，這與多發動機設計相比具有較少優化變量和降低的可靠性。例如，必須優化單發動機UAS的螺旋槳，以便同時最大限度地提高性能以及降低聲音特征。這樣的設計要求可能非常具有挑戰性，這是因為在優化螺旋槳設計時可能會出現相互沖突的要求，特別是例如葉尖速度、弦分布、活動系數、直徑和葉片數量。

傳統UAS的單發動機設計也減少了混合電力推進的設計空間，這是因為對于多發動機UAS設計布局會考慮更大數量的混合推進架構。

因此，本文描述實施例解決的一個重要技術問題是將上述設計限制與飛行器設計分離，從而使得能夠實現一種具有更高性能和降低的噪聲特征的用于UAS的多發動機推進構思，同時還實現了更安靜的混合電力推進(HEP)架構的概念化。因此，旨在提出解決方案，以便本文描述的實施例針對的這樣的問題。

發明內容

通常，本文公開的實施例針對這樣的無人飛行器，該無人飛行器具有多個對準的推進系統，這多個對準的推進系統具有不同的性能和/或噪聲特性。更具體地，根據一些實施例，提供了無人飛行器，該無人飛行器具有：前推進系統，其包括前發動機和前牽引式螺旋槳；和后推進系統，其包括后發動機和后推進式螺旋槳。因此，前推進系統和后推進系統中的選定的一個推進系統與另一個相比將分別具有較高和較低的運行飛行性能特性和/或較高和較低的噪聲特征特性。舉例來說，前推進系統與后推進系統相比可以具有較高的運行飛行性能和/或未優化的噪聲特征特性，而相反，后推進系統與前推進系統相比可以具有較低的飛行性能和/或降低的噪聲特征特性。

優選提供模式控制器，以便允許以可控方式操縱前發動機和/或后發動機以及前牽引式螺旋槳和/或后推進式螺旋槳，從而至少實現具有較高和較低噪聲特性的第一和第二飛行性能模式。例如，第一飛行性能模式可以包括無人飛行器的起飛和/或爬升飛行階段，在該起飛和/或爬升飛行階段中，前牽引式螺旋槳和后推進式螺旋槳均處于推進狀態，以向無人飛行器提供推力，而第二飛行性能模式可以包括無人飛行器的安靜徘徊飛行階段，在該安靜徘徊飛行階段中，前牽引式螺旋槳處于順槳狀態，不向無人飛行器提供推力，并且后推進式螺旋槳處于推進狀態，以向無人飛行器提供推力。

因此，無人飛行器可以提供推進系統和螺旋槳類型的多種組合，以便實現前推進系統和后推進系統之間的不同性能特性/噪聲特性，從而獲得其中可選擇提高的飛行性能或降低的飛行噪聲的各種飛行模式。