[发明专利]地效飞行器

说明书

本发明公开了一种地效飞行器，具有地效机翼、多个翼梢浮筒以及控制系统。地效机翼可以包括前地效机翼和后地效机翼。地效机翼可以在至少一个翼梢浮筒上产生稳定力矩，以稳定该地效飞行器。多个翼梢浮筒可以动态联接到本体。多个翼梢浮筒可以彼此动态联接。动态联接可以允许翼梢浮筒相对独立于本体和彼此运动，从而稳定该地效飞行器。该地效飞行器可以包括稳定翼。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月8日提交的美国临时专利申请第62/933,112号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及地效飞行器，包括用于稳定这种地效飞行器的装置、系统和方法。

背景技术

在诸如水、雪、冰或陆地等的地球表面上方行进的地效飞行器通常利用机翼下方聚集的空气来提高飞行器上的升力，这与自由飞行的常规飞行器不同，常规飞行器远离地球表面的机翼下方的空气未被束缚，因此所提供的升力较小。地效机翼利用了机翼下方的表面边界，该表面边界能抑制翼尖涡流，从而减少了当飞行器远离地球表面时由翼尖涡流引起的阻力。因此，地效机翼提高了升力，并减少了阻力。

当地效飞行器沿着地球表面(诸如水)高速移动时，与空气动力面刚性联接的滑行面上的诱导俯仰力矩会导致迎角增加。增加的迎角和高度的增加会导致机翼下的空气力向飞行器的前部移动。空气动力压力中心的这种向前移动会导致不稳定的状态，这种不稳定的状态会导致飞行器以危险且破坏性的故障形式倾覆(被称为“吹翻”)。

环境因素也会增加地效飞行器的不稳定性。由于地效飞行器靠近地球表面，所以任何空气动力扰动或地球表面扰动都可能会导致飞行器的不同部位大力接触地球表面。这样的接触可能会导致结构损坏，并可能会导致地效飞行器变得不稳定。对在地球表面上方行进的飞行器施加力的这类环境因素的一个实例是海浪。海浪先后与飞行器的两个部位接触会导致飞行器向上倾斜，并且还会侧向滚转，从而产生不稳定性，这会导致飞行器倾覆。

船只和地效飞行器的不稳定性每年都会导致许多故障，使乘客和船员处于危险之中。因此，需要提高船只和地效飞行器的稳定性。

发明内容

本公开的一个示例性方面涉及一种稳定地效飞行器的方法。该方法包括：通过与地效飞行器的本体结构连接的第一升力面来产生升力；通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器；以及通过联接到本体结构的稳定面来稳定地效飞行器。根据一些实施方案，第一升力面可以包括第一地效机翼。

根据一些实施方案，通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括：通过铰链、轴承、枢轴和/或接头(诸如球形接头)连接件将地效机翼连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。根据一些实施方案，通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括：通过控制连杆以及铰链、轴承、枢轴和/或接头(诸如球形接头)连接件将本体连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒。根据一些实施方案，通过将多个翼梢浮筒动态联接到本体结构来稳定地效飞行器的步骤可以包括：通过弹簧、阻尼器和/或减震器将本体连接到多个翼梢浮筒中的一个翼梢浮筒上。

本公开的一个方面涉及一种地效飞行器，具有：多个翼梢浮筒，其中多个翼梢浮筒中的第一翼梢浮筒和第二翼梢浮筒彼此动态连接；本体，通过多个控制连杆动态连接到多个翼梢浮筒；以及连接到本体的第一地效机翼。

根据一些实施方案，该地效飞行器还可以包括：连接到第一翼梢浮筒的第一推进装置；以及连接到第二翼梢浮筒的第二推进装置。