[发明专利]推力矩阵装置

权利要求书

1.一种推力矩阵装置，其包括机体、设置于所述机体的多个动力单元和控制系统，

所述控制系统控制所述多个动力单元向所述机体提供三维全向时变推进能力，

所述多个动力单元的数量为数十个或更多，

所述多个动力单元中的部分或全部动力单元仅包括关闭状态和最优性能设计点工作状态这两个状态，所述控制系统通过改变所述多个动力单元的打开或关闭状态来改变所述机体受到的力和力矩，或者，所述多个动力单元中的部分或全部动力单元包括关闭状态和多于1个设计点工作状态，所述多于1个设计点工作状态包括最大推力设计点工作状态、最低能耗设计点工作状态、最佳排放设计点工作状态，

当所述推力矩阵装置的动力需求改变时，不是连续地调节各所述动力单元的推力大小，而是使不同位置的动力单元的工作状态离散地改变，所述动力单元始终在设计点工作。

2.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

在所述机体的空间三维方向上均设置有若干个动力单元，用于向所述机体提供三维全向时变推进能力。

3.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

在所述机体的空间二维方向上均设置有若干个动力单元，用于向所述机体提供三维全向时变推进能力。

4.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

在所述机体的空间一维方向上设置所述多个动力单元，用于向所述机体提供三维全向时变推进能力。

5.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述控制系统通过控制各个动力单元的工作状态，产生满足所述推力矩阵装置的各种运动和姿态所需的合力和合力矩。

6.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述机体包括设置有若干个所述动力单元的面向前/后方的表面、设置有若干个所述动力单元的面向侧方的表面和设置有若干个所述动力单元的面向上/下方的表面。

7.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元中的部分或全部动力单元至少部分地嵌入到所述机体中。

8.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元中的部分或全部动力单元设置在所述机体的冗余空间内。

9.根据权利要求1所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元包括仅用于向所述机体提供轴向力的若干个第一动力单元、仅用于向所述机体提供侧向力的若干个第二动力单元和仅用于向所述机体提供垂向力的若干个第三动力单元。

10.根据权利要求9所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元还包括用于向所述机体提供轴向力和侧向力的若干个第四动力单元；并且/或者

所述多个动力单元还包括用于向所述机体提供轴向力和垂向力的若干个第五动力单元；并且/或者

所述多个动力单元还包括用于向所述机体提供侧向力和垂向力的若干个第六动力单元；并且/或者

所述多个动力单元还包括用于向所述机体提供轴向力、侧向力和垂向力的若干个第七动力单元。

11.根据权利要求9所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述第一动力单元设置于所述机体的面向前/后方的表面；并且/或者

所述第二动力单元设置于所述机体的面向侧方的表面；并且/或者

所述第三动力单元设置于所述机体的面向上/下方的表面。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元的数量为数百个或更多。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元的数量为数千个或更多。

14.根据权利要求1至11中任一项所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元的数量大于满足所述推力矩阵装置正常工作时最佳性能所需要的动力单元的数量，形成性能和安全冗余。

15.根据权利要求1至11中任一项所述的推力矩阵装置，其特征在于，

所述多个动力单元包括产生单向或多向推进力的动力单元。