[发明专利]STOL飞行器

说明书

一种电动STOL飞行器，该电动STOL飞行器具有专用电机，该专用电机被通电以将可移动的起落架展开，该起落架被驱动以推动短距起飞，并随着飞行器在降落时接近着陆时向下主动旋转以接合跑道表面。在降落过程中，前起落架和后起落架或二者可以在制动的情况下被驱动和致动，从而缩短降落距离，每个起落架驱动轮均具有专用的电动机和同轴的制动器。

技术领域

本发明最一般地涉及一种固定翼飞行器，更具体地涉及电动固定翼飞行器，并且进一步更具体地涉及STOL电动飞行器，该STOL电动飞行器适用于城市环境中的极短距起降。

背景技术

如今游览任何一个大的城市地区，就几乎会立即遇到交通问题。使用地面交通工具(公共汽车、小轿车、出租车)的短途驾乘会比悠闲地走过相同的路线和距离花费更长的时间。地铁和火车拥挤不堪，且因此令人不愉快。人口增长和城市移民的模型及预测表明，问题将只会变得更严重。

因此，进行相当多的活动来设计交通工具替代方案，以减少现有系统上的负荷。一种解决方案是利用我们上方的几乎完全未开发的城市空间——街道和建筑物上方的天空。

主要是由技术公司、点对点驾乘共享公司以及飞行器公司以疯狂的步伐来进行目前的工作和研究，以提出并设计适合在城市“空中出租车”系统中使用的飞行器。空客、波音、谷歌、Pipistrel(蝙蝠飞机公司)、美国航空航天局以及其它公司纷纷投入精力。无一例外，这些公司的早期和原型设计源自现有的垂直起降(VTOL)无人机和直升机设计，包括倾斜机翼、涵道式风扇、直升机、回旋陀螺仪、倾斜旋翼等等。明确的意图是飞行器能够利用建筑物的顶部作为空港。还设想了高度分层的城市交通管制区来实现这种用途。

我们可能会在十年内看到实现功能完全的城市空中移动系统。可以获得新的大功率电动机和动力管理控制器来用于航空。正研究新的空中交通管理硬件和人工智能系统，以控制各个飞行器并实现与系统中的其它飞行器的安全隔离。无人驾驶和可选地有人驾驶的飞行器(OPA)以及其它类型的自主航空控制也正在开发中。然而，所提出的在城市环境中使用的飞行器设计无一例外均是VTOL类型的。

遗憾的是，迄今为止已知的VTOL飞行器(包括电动飞行器)具有许多缺点，最突出的是在起降时产生高噪声并消耗大量的能量。因此，可能希望提供一种更常规的飞行器，以实现用于空中出租车或城市空中移动系统的VTOL设计的相同目的。

对于VTOL飞行器的替代是短距起降(STOL)飞行器。这些飞行器很常见，与常规飞行器相比，它们的主要优点是它们能够从短跑道上运行。自19世纪50年代以来，它们已广泛用于军事运输，并且在偏远的荒野地区用作“丛林”飞机。STOL飞行器的不足之处在于降落通常不适用于城市环境。

因此，需要一种改进的STOL飞行器，该STOL飞行器能够使用长度相当短的建筑物顶部跑道而在城市环境中安静且节能地运行。

发明内容

本发明的飞行器包括新颖类型的起落架，该起落架使得飞行器可能在大约60米或更短距离内实现短距起飞和平稳的短距降落。针对本发明的飞行器及其先进的起落架的应用是用于全电动STOL飞机，该全电动STOL飞机能够在几乎所有的气候条件下实现高巡航速度(最高达400km/hr)(250mph)。

加速度和减速度以地球引力或“g”为单位来表述。加速度对时间的导数(或者加速率/减速率的变化)称为“急动度”，并且以g/sec来测量。

如果加速率/减速率是渐进的、平稳的并且不间断的，则大多数人容易承受超过2g的加速率/减速率而不会感到惊慌或不适。商用客机降落具有相当低的减速度，但具有高的急动度。即使在低的0.5g下，颠簸和碰撞也会使一些人感到震颤和惊慌。