采用新空氣動力和技術(shù)方案的多用途且安全的垂直起降飛機(jī)的制作方法
【專利說明】采用新空氣動力和技術(shù)方案的多用途且安全的垂直起降飛機(jī)
[0001 ] 以駐地為羅馬，諾門塔那諾伐，25，00141，？.1￥厶10876161000的公司UNIT 1 srl和居住在相同地點(diǎn)F.C.:GVNPTR49D14F585U的發(fā)明人皮特羅.喬凡納(arch.PietroG1venga)等的名義。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]垂直起降飛機(jī)通常是根據(jù)以下基本概念來構(gòu)想和設(shè)計(jì):其能夠像直升機(jī)一樣起飛且隨后像由普通機(jī)翼支撐飛行的飛機(jī)一樣水平飛行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]公司想要注冊保護(hù)的專利與發(fā)明人為彼得羅.喬凡納(PietroG1venga)申請?zhí)枮镽M2012A000046的在先申請的撤案具有相同的主題，在上述撤案的基礎(chǔ)上關(guān)于專利技術(shù)方案的使用方面做了一些變換修改，將這些變換修改增加到具有所有大小和用途的垂直起降飛機(jī)項(xiàng)目中來，這些變換修改應(yīng)用于飛機(jī)部件的控制方案中，尤其是當(dāng)前部和后部的螺旋槳的螺距周期性變化時(shí)；因此關(guān)于所述新型垂直起降飛機(jī)，其還可實(shí)施為被稱為“GRIF0”的超輕型飛機(jī)。所述垂直起降飛機(jī)設(shè)計(jì)成具備允許使用者更容易地操作此飛機(jī)的特征，從而允許以新的方式飛行。所討論的垂直起降飛機(jī)具有很廣泛的使用功能，這些功能集中在一個(gè)飛機(jī)中，相較于現(xiàn)在，這些功能中的每一個(gè)應(yīng)用于特定的飛機(jī)中(參看圖1、圖2、圖3、圖
4、圖5、圖6，所有位置中的附圖)。
[0004]所述被稱為“GRIF0”的垂直起降飛機(jī)(即本專利的客體)在確保飛機(jī)的飛行能力的同時(shí)允許獲得在較低和極低飛行速度下的機(jī)動性，從而具備以低成本保持移動的能力。飛機(jī)使用的便利性是顯而易見的(參看表1，在所有位置中的3d設(shè)計(jì)圖)。
【具體實(shí)施方式】
[0005]超輕型飛機(jī)Grifo具有以下可操作的功能特性:
[0006]機(jī)身:從110cm至140cm可變的內(nèi)部高度(參看圖13、圖14、圖15)，從90cm至120cm可變的內(nèi)部寬度(參看圖14)，從160cm至220cm可變的機(jī)艙長度，從400cm至500cm可變的機(jī)身長度(參看圖13)；
[0007]離地凈高:從120cm至140cm可變的螺旋槳軸桿離地高度、從50cm至80cm可變的機(jī)身離地高度、從20cm至50cm可變的前翼離地高度；
[0008]翼展:從400cm至500cm可變的最小尺寸(參看圖8)、從850cm至970cm可變的最大尺寸(參看圖7);
[0009]翼面承重，考慮前翼和尾部飛機(jī)表面:從10.50至15.00平方米可變的最大翼面積，從6.50平方米至10.50平方米可變的最小翼面積；
[0010]不含液體的總重量:不超過230.00kg；燃料:接近80kg; 2名乘客:接近200kg ；有效負(fù)載:接近40kg ；總起飛重量:接近550kg ；
[0011]承載能力:2人，并列乘坐或前后排列。
[0012]“Grifo”類型的垂直起降飛機(jī)的一般航空特征
[0013]飛機(jī)由以下項(xiàng)組成:
[0014].前置可變長度軸承翼(參看圖7所示的最大機(jī)翼延伸以及圖8所示的最小機(jī)翼延伸)；
[0015]?每個(gè)半翼配備有兩個(gè)襟翼，其中一個(gè)襟翼根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)置運(yùn)行，另一個(gè)襟翼由飛行員通過機(jī)載設(shè)備操控(參看圖7、圖8)。主機(jī)翼(前部)具有調(diào)整適應(yīng)不同飛行安排所必需的特征，其可以關(guān)于所采用的翼型在其縱向重心軸上旋轉(zhuǎn)一系列度數(shù)(參看圖9)，并且主機(jī)翼的部分可收回(伸縮)到附接在機(jī)身的機(jī)翼的一部分中。此解決方案用于在垂直降落和起飛時(shí)減小飛行器的尺寸并且還在于某些操作條件下的減小飛行阻力。機(jī)翼具有可在30至60的范圍內(nèi)變化的垂直二面角以有助于飛行器的穩(wěn)定性。通過施加在機(jī)翼上的兩個(gè)垂直“末端翼”以改善飛行效率和穩(wěn)定性。前翼通過兩個(gè)托架連接到機(jī)身，所述托架支撐旋轉(zhuǎn)軸，所述機(jī)翼可圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸關(guān)于所選的每個(gè)特定翼型以一定角度旋轉(zhuǎn)。(參看示出機(jī)翼旋轉(zhuǎn)的圖9)。
[0016].支撐機(jī)翼的支架是結(jié)構(gòu)的一部分，并且這些支架在末端中具有容納軸承的狹槽，所述軸承允許置于中心區(qū)域支撐機(jī)翼的翼肋之間的管軸與飛機(jī)結(jié)構(gòu)的耦合。通過由管理飛機(jī)設(shè)置的機(jī)載計(jì)算機(jī)操作的兩個(gè)液壓或電動致動器來開始移動。
[0017].支架構(gòu)造成可產(chǎn)生“文丘里管”區(qū)域，在所述文丘里管部分中造成空氣流加速。增加置于機(jī)身下方的機(jī)翼部分的升力，而不會在管子的其它壁上產(chǎn)生相反方向的升力。(參看附圖中4/9頁，其突出具有3D “文丘里管”(圖8)的設(shè)計(jì))。
[0018].后翼載波，其充當(dāng)尾部，尾部的最大長度等于前翼的最小長度(參看圖12)，其配備有四個(gè)襟翼，其中兩個(gè)由控制系統(tǒng)設(shè)置操作，另外兩個(gè)用于飛機(jī)的調(diào)節(jié)。在翼型中設(shè)置兩個(gè)共面螺旋槳/推進(jìn)器(參看圖12)，其可具有適合于飛機(jī)的尺寸的推力。這些具有用于飛行器俯仰穩(wěn)定性的致動器的功能。所述推進(jìn)器由控制系統(tǒng)設(shè)置控制。穩(wěn)定推進(jìn)器通過電動機(jī)旋轉(zhuǎn)并且配備有通過推進(jìn)器的倒轉(zhuǎn)在0.01秒內(nèi)由電動機(jī)械致動器改變推力方向的系統(tǒng)。通過管理結(jié)構(gòu)確保由飛行員確定的位置的保持(懸停)，所述管理結(jié)構(gòu)基于偏轉(zhuǎn)翼的控制功能計(jì)算出，偏轉(zhuǎn)翼設(shè)置在導(dǎo)管式推進(jìn)器的插管端部的氣流中，偏轉(zhuǎn)翼可替代地或共同地通過控制右或左推進(jìn)器的螺距以實(shí)現(xiàn)作為用于直升飛機(jī)的循環(huán)系統(tǒng)的替代選擇的功能。(圖12后翼、部件控制推進(jìn)器、用于控制和調(diào)節(jié)的4個(gè)襟翼的視圖)；
[0019].機(jī)身，寬度和長度之間的比率約為1:4.5，同時(shí)寬度和高度之間的比率可以為約1:1.5。(參看圖16、圖17、圖18，機(jī)身的平面圖，側(cè)視圖和俯視圖，部件的側(cè)視圖、飛行器的水平俯視圖、飛行器的水平正視圖)。
[0020]?設(shè)置在機(jī)身側(cè)面上的兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)管式推進(jìn)器(參看圖12)，其可以在首尾機(jī)身的方向上通過推進(jìn)器推力從垂直位置到水平位置旋轉(zhuǎn)大致100° (通常90° )，這與旋轉(zhuǎn)軸相一致，并且根據(jù)飛機(jī)的整體阻力分布結(jié)果而設(shè)置，以防止轉(zhuǎn)化力矩不能達(dá)到適合飛行器部件的最佳值。推進(jìn)器通過由管狀元件組成的結(jié)構(gòu)支撐，所述管狀元件具有合適的尺寸，管狀元件橫向連接到機(jī)身的首尾部的軸線以及設(shè)置在機(jī)身內(nèi)部的發(fā)動機(jī)支撐結(jié)構(gòu)。在管狀元件內(nèi)部設(shè)置用于電動機(jī)的支持桿，通過應(yīng)用反向圓錐齒輪將發(fā)動機(jī)移動到反向旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器。(參看圖19、圖20，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管式反向旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器、在適當(dāng)位置上垂直的推進(jìn)器、旋轉(zhuǎn)用于改變飛行的推進(jìn)器等的特點(diǎn))。
[0021]?每個(gè)推進(jìn)器的插管支撐四個(gè)彼此正交的襟翼(參看圖19、圖20、圖7、圖8)以偏轉(zhuǎn)推進(jìn)器的空氣流從而在垂直飛行和低速安置時(shí)控制飛機(jī)。具體而言，飛行控制系統(tǒng)在兩種安置中的這些不同系統(tǒng)中發(fā)揮不同的作用來幫助飛行。當(dāng)推進(jìn)器以低速垂直推進(jìn)時(shí)，僅推進(jìn)器的襟翼用于控制飛行器飛行，并且在單向或另一方向上允許飛行器圍繞其垂直軸以相對于俯仰方向或水平轉(zhuǎn)彎方向上做任何角度的向前、向后、側(cè)向移動。在襟翼的水平飛行安置期間，推進(jìn)器協(xié)助機(jī)翼的副翼向上述(它們)那樣移動，從而允許轉(zhuǎn)向右和左、向上和向下，并且促使垂直尾部在飛機(jī)安置時(shí)隨側(cè)風(fēng)飄動。飛機(jī)具有重疊耦合且彼此獨(dú)立的兩個(gè)發(fā)動機(jī)，用于為超輕型飛機(jī)提供200hp至300hp(馬力)范圍內(nèi)的最大功率，且可為經(jīng)認(rèn)證的飛機(jī)上提供更高的功率。(參看圖21匹配發(fā)動機(jī)和傳輸系統(tǒng))
[0022].發(fā)動機(jī)設(shè)置在駕駛艙后方，并且非常接近機(jī)身內(nèi)部的飛機(jī)重心。發(fā)動機(jī)通過特定自由輪連接以吸收相同的兩個(gè)發(fā)動機(jī)之間的速度變化;兩個(gè)推進(jìn)器通過使用包括齒冠和鏈以及驅(qū)動軸和錐齒輪等的混合的傳輸系統(tǒng)連接，這允許相反的推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)以消除傾斜力矩、慣性矩和扭轉(zhuǎn)力矩。垂直起降飛機(jī)還可以通過共軸設(shè)置于推進(jìn)器的管狀支架內(nèi)部的電動機(jī)驅(qū)動。類似于那些吸熱反應(yīng)(較小功率、更大扭矩)，電動機(jī)的效率(效能)將由發(fā)電機(jī)提供，所述發(fā)電機(jī)能夠?qū)㈦娏?yīng)到電池從而以充分自主地快速著陸。發(fā)電機(jī)和電池設(shè)置在機(jī)身內(nèi)部的駕駛艙后方，處于提供用于所提及的內(nèi)