用于電動飛行載具的系統和方法與流程

本公開的領域總體涉及電動飛行載具，并且更特別地，涉及用于在地面運行期間增強電動飛行載具的系統和方法。

背景技術：

1、使用螺旋槳的飛行載具在由螺旋槳葉片槳距施加的效率限制下運行。例如，巡航的最佳葉片槳距與跑道加速和起飛的最佳葉片槳距非常不同。典型的定槳距螺旋槳會損害巡航和起飛性能，以獲得一種在每種條件下僅部分地降低螺旋槳的性能的混合動力。因此，定槳距螺旋槳被優化以避免損害巡航飛行的已知飛機無法在短距離內快速加速和減速以起飛和降落，這是因為螺旋槳的設計在很大程度上犧牲了起飛性能。變槳距螺旋槳被設計用來修正這個問題，但是改變螺旋槳槳距的機構很重并且在機械上是復雜的，從而會降低其效率，特別是對于輕重量飛行載具而言。當嘗試沿機翼的翼展分布許多推進器時，變槳距螺旋槳造成的損失更大。

2、此外，電動飛機利用分布式電力推進系統來分配推力并且以慢得多的前進速度飛行，以最大限度地降低乘員受傷的風險。分布式電力推進系統可以在給定的機翼面積下產生更高的升力。具有較高的機翼載荷的較小機翼也可以提供更好的乘用質量。然而，電動升力飛機很難實現短距離著陸，因為在進場著陸期間螺旋槳必須提供大推力。

技術實現思路

1、本
技術實現要素：
旨在以簡化形式提供選擇的概念，這些概念將在下文的具體實施方式中進一步描述。本發明內容并非旨在識別所要求保護的主題的關鍵特征，也不旨在用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助手段。

2、本文公開了飛行載具的新型實施例，其包括電動力源，所述電動力源不帶踏板（如摩托車）、或帶有與電動力源集成在一起的踏板（如電動自行車），所述電動力源直接驅動飛行載具的輪。馬達可以在低速時產生高扭矩，從而使得輪經由與地面的牽引力快速有效地加速飛行載具，而無需依賴來自螺旋槳的低速推力。由于減少或消除了對螺旋槳起飛推力的依賴，因此可以選擇巡航效率更高的固定螺旋槳槳距。在一些實施例中，與所選擇的槳距有助于起飛和巡航這兩者的定槳距螺旋槳相比，所得效率增益在5%至10%的范圍內。

3、此外，本文公開了由輪整流罩實施的控制表面的新穎實施例。輪整流罩可以充當速度制動器，所述速度制動器在飛機接近著陸期間或在著陸表面上減速時產生阻力，這可以顯著縮短著陸所需的地面面積。輪整流罩還能減少地面運行期間的輪阻力。輪整流罩控制表面還可以為飛行載具的操作者提供有限的手動控制權限，同時自動飛行控制系統利用電推進器保持穩定的飛行路徑控制。

4、在一個方面中，提供了一種飛行載具。該飛行載具包括框架、聯接到框架的推進系統、聯接到框架并且配置為向推進系統提供動力的第一動力源、聯接到框架并且配置為在飛行載具的低速地面運行期間與地表面牽引接合的牽引輪、以及聯接到框架并且配置為向牽引輪提供動力的第二動力源。

5、在另一個方面中，提供了一種飛行載具。該飛行載具包括框架、聯接到框架的推進系統、聯接到框架并配置為向推進系統提供動力的第一動力源、可樞轉地聯接到框架并配置為在地面運行期間引導飛行載具的導向輪、以及聯接到框架并至少部分地包封導向輪并配置為與導向輪一起樞轉的導向輪整流罩。導向輪整流罩可作為飛行載具的控制表面。

6、在另一個方面中，提供了一種飛行載具。該飛行載具包括框架、可樞轉地聯接到框架的導向輪、至少部分地包封導向輪并配置成樞轉的導向輪整流罩、以及至少一個手動控制器，所述手動控制器配置為響應于飛行載具的機載人類操作者的操作來定向導向輪整流罩。可選擇所述定向來設置飛行期間飛行載具的航向。該飛行載具還包括聯接到框架的多個推進器、以及聯接到框架的控制器。控制器包括至少一個與存儲器通信并且可操作地聯接到多個推進器的處理器，所述存儲器存儲可執行的指令以使處理器在飛行期間將飛行載具自動保持在水平飛行。

技術特征：

1.一種飛行載具，包括：

2.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述飛行載具的重量小于254磅，燃料容量不超過5美制加侖，并且不能達到超過55節的平飛速度。

3.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述推進系統包括一個或多個定槳距螺旋槳。

4.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述第二動力源包括：

5.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述第二動力源包括：

6.根據權利要求5所述的飛行載具，其中，所述第一動力源包括一個或多個推進電池，并且其中，所述牽引馬達還能夠操作成對所述一個或多個推進電池充電。

7.根據權利要求5所述的飛行載具，其中，所述第二動力源包括牽引電池或牽引電容器中的一個或多個，所述牽引電池或牽引電容器配置成向所述牽引馬達供電。

8.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述低速地面運行包括所述飛行載具的介于零到28英里/小時之間的速度。

9.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述第一動力源包括推進電池或太陽能電池板中的一個或多個。

10.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述飛行載具還包括聯接到所述框架的至少一個機翼，其中，所述推進系統包括沿所述至少一個機翼分布的多個電驅動推進器。

11.根據權利要求10所述的飛行載具，其中，所述至少一個機翼包括前機翼和后機翼，其中，所述多個推進器中的第一組沿著所述前機翼分布，所述多個推進器中的第二組沿著所述后機翼分布，并且其中，所述飛行載具的寬度不超過十二英尺。

12.根據權利要求10所述的飛行載具，其中，所述第一動力源包括沿所述至少一個機翼分布的多個推進電池。

13.根據權利要求10所述的飛行載具，其中，所述第一動力源包括定位在所述至少一個機翼的頂表面上的一個或多個太陽能電池板。

14.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述牽引輪還被配置成在所述飛行載具的著陸期間向所述飛行載具施加制動力。

15.根據權利要求1所述的飛行載具，其中，所述飛行載具還包括：

16.根據權利要求15所述的飛行載具，其中，所述導向輪包括第一導向輪，所述導向輪整流罩包括第一導向輪整流罩，并且其中，所述飛行載具還包括：

17.根據權利要求16所述的飛行載具，其中，所述牽引輪和所述第一導向輪以及第二導向輪協作，以使得所述飛行載具能夠在所述地表面上作為陸基自行車運行。

18.一種飛行載具，包括：

19.根據權利要求18所述的飛行載具，其中，所述導向輪整流罩限定了翼型輪廓。

20.根據權利要求18所述的飛行載具，其中，所述導向輪整流罩在其后部分處包括能夠獨立致動的控制襟翼。

21.根據權利要求18所述的飛行載具，其中，所述導向輪包括第一導向輪，所述導向輪整流罩包括第一導向輪整流罩，并且其中，所述飛行載具還包括：

22.根據權利要求21所述的飛行載具，其中，所述飛行載具除了所述第一導向輪整流罩和第二導向輪整流罩之外不包括能夠致動的豎直控制表面。

23.根據權利要求21所述的飛行載具，其中，所述第一導向輪整流罩和第二導向輪整流罩還能夠操作成在從飛行朝向地面下降期間誘導阻力，以使所述飛行載具減速到受控下滑道中。

24.根據權利要求21所述的飛行載具，其中，所述第一導向輪整流罩和第二導向輪整流罩還配置成在從飛行著陸之后鎖定到位。

25.根據權利要求21所述的飛行載具，其中，所述飛行載具還包括前輪，其中，所述前輪和所述第一導向輪以及第二導向輪協作，以使得所述飛行載具能夠在所述地表面上作為陸基自行車運行。

26.根據權利要求25所述的飛行載具，其中，所述前輪包括牽引輪，所述牽引輪配置為在所述飛行載具的低速地面運行期間與地表面牽引接合。

27.一種飛行載具，包括：

28.根據權利要求27所述的飛行載具，其中，所述多個推進器中的兩個或更多個推進器沿著所述飛行載具的翼展維度分布，并且其中，所述指令能夠被執行，以進一步使所述處理器通過指揮來自所述兩個或更多個推進器的差動推力來自動減少圍繞由手動定向設置的航向的偏航擾動。

29.根據權利要求27所述的飛行載具，其中，所述多個推進器中的兩個或更多個推進器沿著所述飛行載具的豎直維度分布，并且其中，所述指令能夠被執行，以進一步使所述處理器通過指揮來自所述兩個或更多個推進器的差動推力來自動減少俯仰擾動。

30.根據權利要求27所述的飛行載具，其中，所述多個推進器中的兩個或更多個推進器在所述框架的相對兩側上沿著翼展維度位于舷外，并且其中，所述指令能夠被執行，以進一步使所述處理器通過指揮來自所述兩個或更多個推進器的差動推力來自動減少滾轉擾動。

技術總結
一種飛行載具，包括框架、聯接到框架的推進系統、聯接到框架并且配置為向推進系統提供動力的第一動力源、聯接到框架并且配置為在飛行載具的低速地面運行期間與地表面牽引接合的牽引輪、以及聯接到框架并且配置為向牽引輪提供動力的第二動力源。

技術研發人員：R·拉夫
受保護的技術使用者：艾爾莫夫有限責任公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13