(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
少なくとも一つの垂直安定板と、
前記翼または前記胴体に位置付けられる１つのプラーローターと、
前記翼または前記胴体に位置付けられる１つのプッシャーローターと、
を備え、
ここにおいて、前記プッシャーローターと前記プラーローターは前方飛行の推進力と垂直飛行の推進力を提供するように方向付けられ、少なくとも一つのローターの回転軸は、飛行中、航空機に対して固定配向して位置付けられ、そして、少なくとも一つの垂直安定板は航空機が着陸するとき航空機を支持するように位置付けられる、無人垂直離着陸航空機。
【請求項２】
前記胴体は、前記航空機が水平飛行配向にあるときに、前記翼の下に位置付けられる貨物室を含む、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項３】
前記貨物室は、少なくとも１つの電気構成要素またはバッテリを収納する、請求項２に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項４】
前記プラーローターは、第１のプラーローターであり、前記胴体の第１の側の前記少なくとも１つの翼に位置付けられ、前記航空機はさらに、前記胴体の第２の側の前記少なくとも１つの翼に位置付けられる第２のプラーローターを備える、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項５】
前記プッシャーローターは、前記少なくとも１つの翼に位置付けられ、前記航空機の中央平面と整合される、請求項４に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項６】
前記航空機の前記中央平面に沿って前記プッシャーローターと長手方向に整合される第３のプラーローターをさらに備え、
前記第３のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられるとき、前記プッシャーローターが前記翼の上側に位置付けられ、または
前記第３のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられるとき、前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置する、請求項５に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項７】
前記航空機の中央平面に沿ってプッシャーローターの長手方向に整合した第３のプラーローターをさらに備え、
前記プッシャーローターが翼の上側に位置付けられるとき、前記第１、第２、及び第３のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられ、または
前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置付けられるとき、前記第１、第２、及び第３のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられる、請求項５に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項８】
前記少なくとも１つの翼は、実質的に水平な位置と実質的に垂直な位置との間でそれぞれ折り畳み可能である、第１の折り畳み可能な部分と、第２の折り畳み可能な部分とを含む、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項９】
前記少なくとも１つの翼は、第１の翼と、第２の翼とを備え、前記第１の折り畳み可能な部分は、前記第１の翼に位置し、前記第２の折り畳み可能な部分は、前記第２の翼に位置する、請求項８に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１０】
前記プラーローターは、動作位置と収容位置との間で折り畳み可能である、プロペラを含む、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１１】
前記プラーローター及び前記プッシャーローターは、それらが傾動できないように固定される、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの翼の後縁部に位置付けられる、少なくとも２つの対応するエレベータと組み合わせた少なくとも２つの補助翼、または少なくとも２つのエレボンをさらに備える、請求項１に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１３】
無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
少なくとも一つの垂直安定板と、
前記翼または前記胴体の少なくとも１つに位置付けられる複数のローターと、
前記翼の下に位置付けられ、電気構成要素またはバッテリのうちの少なくとも１つを収容する、前記胴体の中の貨物室と、
を備え、
ここにおいて、前記複数のローターは、少なくとも３つのプラーローターと少なくとも一つのプッシャーローターとを備え、前記ローターの少なくとも一つは前記航空機に対して固定配向しており、垂直飛行において垂直方向の推進力を提供し、前方飛行において水平方向の推進力を提供し、そして、
前記垂直安定板は航空機が着陸するとき航空機を支持するように位置付けられている、無人垂直離着陸航空機。
【請求項１４】
前記プラーローターのうちの第１のプラーローターは、前記航空機の中央平面に沿って前記プッシャーローターと長手方向に整合され、
前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられるとき、前記プッシャーローターが前記翼の上側に位置付けられ、または
前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられるとき、前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置付けられる、請求項１３に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１５】
前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられるとき、前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターは、前記胴体に位置付けられ、前記プッシャーローターは、前記翼に位置付けられる、請求項１４に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの翼は、実質的に水平な位置と実質的に垂直な位置との間でそれぞれ折り畳み可能である、第１の折り畳み可能な部分と、第２の折り畳み可能な部分とを含む、請求項１３に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの翼は、第１の翼と、第２の翼とを備え、前記複数のローターの第１のプラーローターは、前記第１の翼の下に位置付けられ、前記複数のローターの第２のプラーローターは、前記第２の翼の下に位置付けられ、前記第１の翼は、前記第１のプラーローターの上側に上向き方向に折り畳み可能であり、前記第２の翼は、前記第２のプラーローターの上側に上向き方向に折り畳み可能である、請求項１６に記載の無人垂直離着陸航空機。
【請求項１８】
無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
前記航空機が着陸するとき、前記航空機を支持するように位置付けられた少なくとも一つの垂直安定板と、そして、
前記航空機のローターを傾動させることなく、前記航空機を前記航空機の長手軸がほぼ垂直である垂直飛行配向から前記長手軸がほぼ水平である水平飛行配向に移行するための手段と、
を備え、
ここにおいて、前記移行するための手段は、少なくとも一つのプラーローターと少なくとも一つのプッシャーローターとの組み合わせを備える、無人垂直離着陸航空機。
【請求項１９】
前記ローターは、別々に作動可能である、請求項１８に記載の無人垂直離着陸航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先権の主張
本出願は、２０１３年１０月１５日に出願された米国仮特許出願第６１／８９１，１０５号の利益を主張するものであり、また、２０１４年８月１４日に出願された米国特許出願第１４／４６０，０１３号の継続であり、どちらも参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
ある特定の実施形態は、航空機に関する。より具体的には、ある特定の実施形態は、垂直離着陸（「ＶＴＯＬ」）航空機のための方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
飛行機は、離着陸のために長い滑走路を必要とするが、これは、必ずしも理想的であるとは限らない。多くの状況において、飛行機は、滑走路が利用できない、または使用できない地域等のような、限られた空間の中で離陸または着陸を行うことが好ましい。電動ヘリコプターを含むヘリコプターは、そのような着陸及び離陸能力を提供するが、飛行機と比較したときに範囲及び速度が大幅に低下するという二律背反がある。例えば、電動ヘリコプター、クアッドコプター、及び同類のものは、全般的に、約１５〜３０分の飛行に限られている。これらの従来の手法に対しても、いくつかの他の制限及び不利な点がある。
【発明の概要】
【０００４】
ＶＴＯＬ航空機は、少なくとも１つのプラーローターと、少なくとも１つのプッシャーローターとを含む。ＶＴＯＬ航空機は、例えば、３つのプラーローターと、１つのプッシャーローターとを含み得る。静止プラーローターとプッシャーローターとの組み合わせは、ローターを、ＶＴＯＬ航空機の翼及び胴体に対して固定配向の状態を維持する（すなわち、いかなる移動機械軸も必要としない）ことを可能にし、一方で、航空機を、実質的に垂直な飛行経路から実質的に水平な飛行経路に移行することを可能にする。他の特徴及び利点は、以下に示される。上で説明される特徴は、別々にまたは一緒に、または特徴の１つ以上の種々の組み合わせで使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
図面において、同じ参照番号は、図面の全体を通して同じ要素を示す。
【０００６】
【図１】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の第１の斜視図である。
【図２】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の第２の斜視図である。
【図３】離陸／着陸／ホバリング姿勢における例示的なＶＴＯＬ航空機の第１の斜視図である。
【図４】離陸／着陸／ホバリング姿勢における例示的なＶＴＯＬ航空機の第２の斜視図である。
【図５】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の上面図である。
【図６】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の底面図である。
【図７】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の正面図である。
【図８】前方飛行における例示的なＶＴＯＬ航空機の後面図である。
【図９】前方飛行において例示的なＶＴＯＬ航空機の側面図である。
【図１０】ＶＴＯＬ航空機の例示的な電子制御システムの概略図である。
【図１１】その翼を上向き配向に折り畳んだ、例示的なＶＴＯＬ航空機の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の種々の実施形態を説明する。以下の説明は、これらの実施形態の完全な理解及び実際的な説明のための具体的な詳細を提供する。しかしながら、当業者は、本発明がこれらの詳細の多くを伴わずに実践され得ることを理解するであろう。加えて、種々の実施形態の関連する説明を必要以上に不明瞭にすることを回避するために、いくつかのよく知られている構造または機能が詳細に示されない、または説明されない場合がある。
【０００８】
下で提示される説明において使用される用語は、本発明のある特定の具体的な実施形態の詳細な説明と併せて使用されている場合であっても、その最も広義の合理的な様式で解釈されることを意図する。ある特定の用語は、下で強調され得るが、制限的な様式で解釈されることを意図する任意の用語は、この発明を実施するための形態の項にあるように、明白かつ具体的に定義される。
【０００９】
文脈が許可する場合、単数形または複数形の用語はまた、それぞれ、複数形または単数形の用語も含み得る。そのうえ、「または」という単語が、２つ以上の項目のリストの中の他の項目から排他的に単一の項目だけを意味するように明示的に限定されない限り、そのようなリストにおける「または」の使用は、（ａ）リストの中の任意の単一の項目、（ｂ）リストの中の全ての項目、または（ｃ）リストの中の項目の任意の組み合わせを含むものとして解釈されたい。さらに、別途指定されない限り、「取り付けられる」、「接続される」、または「相互接続される」等の用語は、一体的な接続、ならびに物理的に別個の構成要素間の接続を含むことが意図される。
【００１０】
本明細書で利用されるときに、「例示的な」という用語は、限定的でない実施例、事例、または実例としての役割を果たすことを意味する。本明細書で利用されるときに、「例えば」という用語は、１つ以上の限定的でない実施例、事例、または実例のリストを記載する。本明細書で利用されるときに、回路は、いくつかのユーザ設定可能な設定によって機能を行うことができないかどうか、または有効でないかどうかにかかわらず、該回路が機能を行うために必要なハードウェア及びコード（必要である場合）を備えるときには常に、ある機能を行うように「動作可能である」。
【００１１】
本明細書で利用されるときに、「回路（ｃｉｒｃｕｉｔ）」及び「回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）」という用語は、物理的電子構成要素（すなわちハードウェア）、及びハードウェアを構成し得る、ハードウェアによって実行され得る、または別様にはハードウェアと関連付けられ得る任意のソフトウェアまたはファームウェア（「コード」）を指す。本明細書で使用するときに、例えば、特定のプロセッサ及びメモリは、第１の１つ以上の一連のコードを実行するときに第１の「回路」を備え得、第２の１つ以上の一連のコードを実行するときに第２の「回路」を備え得る。
【００１２】
以下、図面を参照すると、例示的なＶＴＯＬ航空機が図１〜図９及び図１１に示される。ＶＴＯＬ航空機は、３つの前向きの（「トラクター」または「プラー」）ローター１００１〜１００３と、１つの後向きの（「プッシャー」）ローター１０２と、複数の（例えば、翼１つあたり２つの）補助翼制御面１０４と、複数の垂直安定板（例えば、２つの外側安定板１０６及び内側安定板１１４）と、貨物室１０９を含む胴体１０８と、それぞれが外側部分１１０（翼に載置したローター１００よりも胴体から遠い部分）及び内側部分１１２（胴体に載置したローター１００よりも胴体に近い部分）を含む２つの翼とを含む。任意の他の適切な数のローター、翼、または他の構成要素が使用され得る。例えば、図に例示される２つの翼の代わりに、単一で一体型の翼が使用され得る。
【００１３】
翼の下側に貨物室１０９を含むことは、ＶＴＯＬ航空機の重心を効果的に低くする。その結果、プリングローター１００１〜１００３は、飛行中のＶＴＯＬ航空機の安定性またはバランスに悪影響を及ぼすことなく、翼の下側に位置付けられ得る。この実施形態において、プッシャーローター１０２は、安定性及びバランスをさらに向上させるために、翼の上側に位置付けられ得る。代替の実施形態において、プラーローター１００１〜１００３のうちの１つ以上は、翼の上側に位置付けられ得、プッシャーローター１０２は、随意に、翼の下側に位置付けられ得る。
【００１４】
一実施形態において、ＶＴＯＬ航空機は、垂直安定板１０６及び１１４によって着陸及び離陸し得る（すなわち、「テールシッター」であり得る）。さらに、ＶＴＯＬ航空機は、随意に、追加的な制御要素を含み得る。例えば、ＶＴＯＬ航空機の各翼は、１つ以上のエレベータと組み合わせた１つ以上の補助翼制御面を含み得るか、または１つ以上のエレボンを含み得る。説明を簡単にするために、本明細書で使用するときに、「補助翼」または「補助翼制御面」という用語は、補助翼、エレベータと組み合わせた補助翼、またはエレボンを包含するように使用される。
【００１５】
翼は、特に垂直飛行中の抗力を低減させるために、折り畳み可能であり得る。一実施形態において、図１１に示されるように、例えば、翼は、ヒンジ１１５を中心にして上方へ折り畳み可能であり得る。ヒンジ１１５は、プラーローター１００１及び１００３の略上側に、または別の適切な場所に位置付けられ得る。この様式で翼が上向きに折り畳まれると、風荷重を受け得る航空機の断面積が低減される。翼は、代替的に、抗力を低減させるために、任意の他の適切な様式で折り畳み可能であり得る。例えば、構造ヒンジは省略され得、翼は、翼自体を中心にして、または一体ヒンジを中心にして折り畳み可能であり得る。
【００１６】
３つのプラーローター１００１〜１００３は、それらのプロペラ１１１が飛行中に格納可能であるように構成され得る。格納されたプロペラ１１１は、前方飛行中に、例えば該プロペラを展開したままの場合よりも、少ない抗力を呈する。プラーローター１００１〜１００３のプロペラ１１１は、図３及び図４では展開して示され、図１〜図２、図５〜図９、及び図１１では格納して示される。
【００１７】
例示的なＶＴＯＬ航空機の１つの利点は、胴体１０８の中心線に沿って１つのプッシャーローター１０２及び１つのプラーローター１００２を使用することで、ローター１０２及び１００２がどちらもプラーローターであった場合よりも、ローター１０２及び１００２を互いに近付けて位置付けることを可能にすることである。すなわち、図５〜図８に示される座標を使用すると、プラーローターについて、プロペラがローター１０２の他方の端部においてローター１００２のプロペラにより近付くので、ローター１００２及び１０２は、ｙ軸に沿って、ローター１０２をプラーローターと置き換えた場合にそれらが近付けられるよりも互いに近付けて位置付けられ得る。ローター１００２及び１０２の（図５〜図８の座標系のＹ方向における）相対的な近接性は、抗力を低減させ、航空機の全体的なフットプリントを低減させ、また、前方飛行中の航空機の効率を向上させ得る。
【００１８】
一実施形態において、ローター１００２及び１０２は、ローター１００１及び１００３よりも大きく、かつ強力であり得る。ローター１００２及び１０２は、ＶＴＯＬ航空機の中心により近付けられ、したがって、比較的小さいモーメントアームを有し、一方で、ローター１００１及び１００３は、比較的大きいモーメントアームを有するので、ローター１００２及び１０２には、より大きく、かつ強力なローターが使用され得る。
【００１９】
動作に際し、離陸の場合には、４つのローター１００１〜１００３及び１０２が駆動され得る。ホバリング姿勢中に、４つのローター１００１〜１００３及び１０２は、安定化及び航行に使用される。いくつかまたは全てのローターに対する推進力を増加または減少させることで、４ローターヘリコプターの運動に類似する様式で運動することを可能にする。十分な高度に到達すると、ローター１００１〜１００３及び１０２に対する推進力をインテリジェント制御することによって、または補助翼制御面１０４の位置を制御することによって、垂直離陸から前方飛行への適切な移行が達成され得る。ローター及び補助翼のインテリジェント制御は、図１０を参照して下で説明されるような電子システムによって行われ得る。
【００２０】
例えば、垂直離陸から前方飛行への移行を行うために、ローター１００２が停止され得、よって、ローター１０２の推進力が航空機を水平位置に押し出す。この水平位置に到達すると、プッシャーローター１０２が停止され得、一方で、ローター１００１及び１００３は、駆動状態を維持して、水平飛行を継続する。着陸のため垂直飛行に戻すために、ローター１００２を再度駆動させて、航空機を垂直位置に引き込み得る。この垂直位置に到達すると、ローター１０２を駆動させて、垂直着陸を継続し得る。
【００２１】
代替的に、垂直離陸から前方飛行への移行を行うために、ローター１００２が停止され得、よって、ローター１０２の推進力が航空機を水平位置に押し出す。この水平位置に到達すると、ローター１００１及び１００３が停止され得、一方で、プッシャーローター１０２は、駆動状態を維持して、水平飛行を継続する。着陸のため垂直飛行に戻すために、ローター１００２、またはローター１００１及び１００３のいずれかを再度駆動させて、航空機を垂直位置に引き込み得る。この垂直位置に到達すると、停止させた状態のいずれかのローター（１００１及び１００３、または１００２のいずれか）を駆動させて、垂直着陸を継続し得る。
【００２２】
どのローターも傾動させることなく、垂直飛行から前方飛行に移行するこの能力のため、図１〜図９に示されるＶＴＯＬ航空機の別の利点は、ローター１００１〜１００３及び１０２が、翼及び胴体１０８に対して固定配向の状態を維持し得ることである。その結果、ローターを回転させるか、または（翼または胴体に対する）第１の配向と（翼または胴体に対する）第２の配向との間で傾動させることを可能にするために、複雑で、高コストで、しかも重い構成要素に対するいかなる必要性も存在しない。
【００２３】
例示的な実現形態において、前方飛行への移行が完了したとき、前方飛行するＶＴＯＬ航空機は、補助翼１０４及びプッシャーローター１０２を使用することによって制御（すなわち、上昇、下降、旋回）され得、ローター１００１〜１００３は、それらのプロペラを格納した状態で停止され得る。ローター１０２に対する動力損失が生じた場合は、飛行を持続するために、プラーローター１００１〜１００３のうちのいずれかが使用され得る。代替的に、前方飛行するＶＴＯＬ航空機は、補助翼１０４及び翼のプラーローター１００１及び１００３を使用することによって制御され得、一方で、中央プラーローター１００２及びプッシャーローター１０２は、停止され得る。
【００２４】
図１０は、図１〜図９に示されるＶＴＯＬ航空機の例示的な電子制御システムを示す。電子制御システムは、読み取り回路１００２と、パイロット入力回路１００４と、飛行制御回路１００６と、動力システム回路１００８と、センサ回路１０１０とを含む。
【００２５】
読み取り回路１００２は、航空機の状態に関する情報を提示するように動作可能であり得る。読み取り回路１００２は、ＶＴＯＬ航空機から受け取った情報を提示する１つ以上のディスプレイを含み得る。情報としては、例えば、各ローター１００１〜１００３及び１０２の現在の状態（例えば、回転数、温度、消費電力等）、動力システム１００８の現在の状態（例えば、バッテリ充電または燃料のレベル）、補助翼１０４１〜１０４４の現在の状態（例えば、位置）、ＶＴＯＬ航空機の現在の高度、航行方向、速度、座標等、ＶＴＯＬ航空機に搭載されたカメラからの現在の眺望、または同類のものが挙げられ得る。
【００２６】
パイロット入力回路１００４は、パイロットの入力を受け取り、該パイロットの入力を飛行制御回路１００６に伝送する信号に変換するための制御装置（例えば、ヨーク、キーボード、または他のユーザインターフェースデバイス）を含み得る。
【００２７】
飛行制御回路１００６は、補助翼１０４１〜１０４４、ならびにローター１００１〜１００３及び１０２を制御することによって、ＶＴＯＬの飛行を制御し得る。これに関して、飛行制御回路１００６は、パイロット入力回路１００４からの、及びセンサ１０１０からの情報を使用して、補助翼１０４１〜１０４４を制御するための制御信号１００８１〜１００８４を発生させ、ローター１００１〜１００３及び１０２の推進力を制御するための制御信号１０１０１〜１０１０４を発生させ得る。したがって、ローター１００１〜１００３及び１０２ならびに補助翼１０４１〜１０４４は、離陸／ホバリング／着陸と前方飛行との間の適切な移行を達成するために、信号１００８１〜１００８４及び１０１０１〜１０１０４を介してインテリジェントに制御され得る。
【００２８】
動力システム回路１００８は、例えば、１つ以上のバッテリを備え得る。いくつかの事例において、動力システム回路１００８は、１つ以上のバッテリを充電するための太陽光集光器、光起電装置、液体燃料を動力とする発電機、または他の構成要素を備え得る。
【００２９】
センサ１０１０としては、例えば、温度センサ、ローター１００１〜１００３及び１０２のためのタコメーター／エンコーダ、補助翼１０４１〜１０４４のための位置センサ、バッテリ充電センサ、高度センサ、カメラセンサ（例えば、可視スペクトルもしくは赤外線カメラ、または電磁スペクトルセンサ）、対地速度センサ、位置センサ（例えば、ＧＰＳ受信機）、または同類のものが挙げられ得る。
【００３０】
飛行制御回路１００６及び動力システム１００８は、胴体１０８の貨物室１０９の中に載置され得る。信号１００８及び１０１０を搬送するケーブルは、翼に沿って、または翼の内部をローター１００１及び１００３ならびに補助翼１０４まで延びる。センサ１０１０は、胴体、翼、ローター、補助翼、または安定板に沿った種々の位置に載置され得る。
【００３１】
本明細書で説明される実施形態において、ＶＴＯＬ航空機は、航空機の中心軸または中央平面に沿って配向されるプッシャーローター及びプラーローターを使用することによって、前方飛行姿勢における正面面積を減少させ、最終的には抗力を低減させる様式で配向される、複数のローター（例えば、４つのローター）を含む。この配設は、ローター、プロペラを互いに近付けて配置することを可能にするが、一方で、そうしなければ、ローターがどちらもプッシャーローターまたはプラーローターであった場合、該プロペラは、互いにまたは胴体と衝突する。さらに、ＶＴＯＬ航空機の翼は、さらに抗力を低減させるために折り畳み可能であり得る。
【００３２】
ＶＴＯＬ航空機の飛行制御回路は、飛行中に人間との相互作用を伴わずに、ＶＴＯＬ航空機が離陸して、同じ場所または別の所望の場所に着陸できるようにプログラムされ得る。これは、拡張ＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイムキネマティック全地球測位システム）または類似するシステムを使用して行われ得る。ＶＴＯＬ航空機はまた、長時間の無人フライトも行い得る。例えば、ＶＴＯＬ航空機の全体的なサイズ及び使用されるバッテリの数に応じて、ＶＴＯＬ航空機は、２時間を超える無人飛行を行うことが可能であり得る。
【００３３】
本明細書で開示される電子システムは、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現され得る。そのような電子システムは、少なくとも１つのコンピューティングシステムにおける集中化様式で、または複数の相互接続されたコンピューティングシステムにわたって異なる要素が展開される分散様式で実現化され得る。そのような電子システムは、コンピュータプログラム製品に組み込まれ得、該製品は、本明細書で説明される方法の実現を可能にする全ての特徴を備え、コンピュータシステムにロードしたときに、これらの方法を実行することが可能である。本文脈における「コンピュータプログラム」は、情報処理能力を有するシステムに、直接的に、またはａ）別の言語、コード、または表記法への変換、ｂ）異なる材料形態での再生、のいずれかまたは双方をその後に、特定の機能を行わせることを意図する１組の命令の、任意の言語、コード、または表記法での、任意の表現を意味する。
【００３４】
そのような電子システムの典型的な実現形態としては、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロプロセッサ（例えば、ｘ８６またはＡＲＭベースのプロセッサ）、または対応するソフトウェアまたはファームウェアによってロードされ、１つ以上のケーブルアセンブリまたはプリント回路基板を介して相互接続されるコントローラ（例えば、プログラマブル割り込みコントローラ（ＰＩＣ））が挙げられ得る。
【００３５】
上で説明される実施形態のいずれかは、単独で、または互いに組み合わせて使用され得る。さらに、ＶＴＯＬ航空機は、本明細書で説明されない追加的な特徴を含み得る。複数の実施形態を図示または説明してきたが、当然、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、種々の変更及び置換が行われ得る。したがって、本発明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの同等物以外によって制限されるべきではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
前記翼または前記胴体に位置付けられる少なくとも１つのプラーローターと、
前記翼または前記胴体に位置付けられる少なくとも１つのプッシャーローターと、
を備える、前記無人垂直離着陸航空機。
［２］  前記胴体は、前記航空機が水平飛行配向にあるときに、前記翼の下に位置付けられる貨物室を含む、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［３］  前記貨物室は、少なくとも１つの電気構成要素またはバッテリを収納する、［２］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［４］  第１のプラーローターが前記胴体の第１の側の前記少なくとも１つの翼に位置付けられ、第２のプラーローターが前記胴体の第２の側の前記少なくとも１つの翼に位置付けられる、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［５］  前記少なくとも１つのプッシャーローターは、前記少なくとも１つの翼に位置付けられ、前記航空機の中央平面と整合される、［４］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［６］  前記航空機の前記中央平面に沿って前記プッシャーローターと長手方向に整合される第３のプラーローターをさらに備え、
前記プッシャーローターが前記翼の上側に位置付けられ、前記第３のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられるか、または
前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置し、前記第３のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられる、［５］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［７］  前記第１、第２、及び第３のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられ、前記プッシャーローターが翼の上側に位置付けられるか、または
前記第１、第２、及び第３のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられ、前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置付けられる、［６］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［８］  前記少なくとも１つの翼は、実質的に水平な位置と実質的に垂直な位置との間でそれぞれ折り畳み可能である、第１の折り畳み可能な部分と、第２の折り畳み可能な部分とを含む、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［９］  前記少なくとも１つの翼は、第１の翼と、第２の翼とを備え、前記第１の折り畳み可能な部分は、前記第１の翼に位置し、前記第２の折り畳み可能な部分は、前記第２の翼に位置する、［８］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１０］  前記プラーローターの少なくとも１つは、動作位置と収容位置との間で折り畳み可能である、プロペラを含む、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１１］  前記少なくとも１つのプラーローター及び前記少なくとも１つのプッシャーローターは、それらが傾動できないように固定される、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１２］  前記少なくとも１つの翼の後縁部に位置付けられる、少なくとも２つの対応するエレベータと組み合わせた少なくとも２つの補助翼、または少なくとも２つのエレボンをさらに備える、［１］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１３］  無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
前記翼または前記胴体の少なくとも１つに位置付けられる複数のローターと、
前記翼の下に位置付けられ、電気構成要素またはバッテリのうちの少なくとも１つを収容する、前記胴体の中の貨物室と、
を備える、前記無人垂直離着陸航空機。
［１４］  前記複数のローターは、少なくとも３つのプラーローターと、少なくとも１つのプッシャーローターとを備える、［１３］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１５］  前記プラーローターのうちの第１のプラーローターは、前記航空機の中央平面に沿って前記プッシャーローターと長手方向に整合され、
前記プッシャーローターが前記翼の上側に位置付けられ、前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターが前記翼の下側に位置付けられるか、または
前記プッシャーローターが前記翼の下側に位置付けられ、前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターが前記翼の上側に位置付けられる、［１４］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１６］  前記プラーローターのうちの前記第１のプラーローターは、前記胴体に位置付けられ、前記プッシャーローターは、前記翼に位置付けられる、［１５］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１７］  前記少なくとも１つの翼は、実質的に水平な位置と実質的に垂直な位置との間でそれぞれ折り畳み可能である、第１の折り畳み可能な部分と、第２の折り畳み可能な部分とを含む、［１３］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１８］  前記少なくとも１つの翼は、第１の翼と、第２の翼とを備え、前記第１のプラーローターは、前記第１の翼の下に位置付けられ、前記第２のプラーローターは、前記第２の翼の下に位置付けられ、前記第１の翼は、前記第１のプラーローターの上側に上向き方向に折り畳み可能であり、前記第２の翼は、前記第２のプラーローターの上側に上向き方向に折り畳み可能である、［１７］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
［１９］  無人垂直離着陸航空機であって、
胴体と、
前記胴体から延在する少なくとも１つの翼と、
前記航空機のローターを傾動させることなく、前記航空機を垂直飛行から水平飛行に移行するための手段と、
を備える、前記無人垂直離着陸航空機。
［２０］  前記移行するための手段は、少なくとも１つのプラーローターと少なくとも１つのプッシャーローターとの組み合わせを備え、前記ローターは、別々に作動可能である、［１９］に記載の前記無人垂直離着陸航空機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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