[发明专利]垂直航空器起降稳定装置、系统和方法

说明书

本公开涉及垂直航空器起降稳定装置、系统和方法。利用本发明的各个方面，至少在起飞和降落期间显著稳定了用于有效载荷(例如，包裹、装置等)和人员的点到点运送和运输的类型的垂直起降载具(VTOL)，从而显著改善或显著消除在VTOL起飞和/或降落期间的失稳效应(包括地面效应)。

技术领域

本公开总体上涉及垂直升空航空器和垂直下降航空器领域。更具体地，本公开涉及改进在有人居住的位置附近使用垂直升空载具和垂直下降载具。

背景技术

对包裹、有效载荷和人员的点到点运送的需求增加了对用于这种运送和人员运输的航空器的潜在需求。旋翼驱动的飞行器(例如，旋翼飞行器)包括统称为“无人机”的非载人小型旋翼飞行器，通常是垂直升空载具和垂直下降载具，它们通过接合一个或更多个强大的旋翼来产生飞行所需的升力。这种“垂直航空器”会在起飞和降落期间产生严重的空气湍流、噪音和安全问题，并且会以其他方式在例如起飞和降落期间对位于地平面处的结构和人员造成不利影响。此外，在起飞和降落期间，由于地面效应湍流导致的不稳定，载具本身可能会受到损坏。这些问题和其他问题已成为在居民区大规模采用航空器提供服务和人员运输的障碍。除非明确指出，否则本文中的任何陈述都不会仅仅因为它被包括在技术领域和/或背景技术部分中而被承认为现有技术。

发明内容

通过使用不需要大量起飞和降落空间的飞行器，可以促进货物和人员的点到点运输和运送。因此，垂直航空器(在本文中等同地称为“垂直起降载具”(VTOL))包括旋翼飞行器，其不需要跑道等来实现离地所需的升力，具有许多优点。但是，增加采用VTOL(包括VTOL的商业使用)的缺点包括局部噪声增加、旋翼的地面效应、安全问题、起飞和降落期间对VTOL或陆基结构造成损坏的可能性等。此外，各种因素(包括阵风等)会影响起飞和降落期间的VTOL稳定性、飞行和性能。本发明的方法、系统和装置解决、显著改善和/或消除了广泛(例如，商业)采用VTOL的缺点，并进一步促进了VTOL使用的增加，包括在居住区(包括人口稠密的居住区)广泛采用VTOL。

根据本发明的方面，公开了一种发射和降落垂直起降载具的方法，该方法包括提供垂直定向支承元件，垂直定向支承元件具有垂直定向支承元件第一端和垂直定向支承元件第二端，垂直定向支承元件第一端靠近基部，垂直定向支承元件从垂直定向支承元件第一端延伸到垂直定向支承元件第二端，垂直定向支承元件第二端位于远离垂直定向支承元件第一端的选定距离处，垂直定向支承元件包括第一协作稳定元件，并且第一协作稳定元件靠近垂直定向支承元件第二端定位或与垂直定向支承元件第二端成一体，以及壳体，所述壳体的尺寸被设计为基本上围绕所述至少一个垂直定向支承元件。一种方法还包括：提供垂直起降载具，该垂直起降载具包括至少一个第二协作稳定元件，该第二协作稳定元件的尺寸被设计成与第一协作稳定元件接合；以及接合垂直定向支承元件的第一协作稳定元件与垂直起降载具的第二协作稳定元件。

在另一方面，一种方法还包括在起飞和降落中的至少一者期间对垂直起降载具进行稳定。

根据另一方面，在起飞和降落中的至少一者期间对垂直起降载具进行稳定可以包括水平稳定、角稳定以及它们的组合，其还可以包括空中状况的稳定，包括例如、俯仰、偏航、滚转及其组合中的至少一种。

在另一方面，该方法还包括在垂直起降载具的起飞和降落期间限制垂直起降载具朝向和远离垂直定向支承元件的角运动。对角运动的限制可以是水平限制或除平面(平面定义为0°或180°)之外的有一定角度的限制。

在另一方面，该方法包括使用多个垂直定向支承元件。

在另一方面，基部接近地平面。

在另一方面，壳体与垂直定向支承元件直接连通。

在另一方面，垂直定向支承元件第一端与基部成一体。

在另一方面，垂直定向支承元件第一端附接到基部。

在另一方面，该方法包括使用包括至少一个垂直定向支承元件的框架。