(57)【要約】  本主題は、航空機（１００）に関する。航空機（１００）は、主本体部（１０２）を含み、主本体部（１０２）は、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を増幅し、増幅された空気を放出するために、少なくとも１つの吸引モーター（１０４）を有している。航空機（１００）は、少なくとも１つの吸引モーター（１０４）に連結されている少なくとも２つの排気ダクト（１０６）を含み、少なくとも１つの吸引モーター（１０４）から吸い込まれた空気は、少なくとも２つの排気ダクト（１０６）を通過し、前記空気は、少なくとも２つの排気ダクト（１０６）によって、少なくとも２つの空気圧力ブースター（１０６）の開口部を通して放出される。空気放出は、航空機（１００）を操縦するための差動スラストを生成するように、少なくとも２つの空気圧力ブースターの間で調節される。
2020509972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機（１００）であって、前記航空機（１００）は、
少なくとも１つの吸引モーター（１０４）を有する主本体部（１０２）であって、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）は、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた前記空気を増幅し、増幅された前記空気を放出することとなる、主本体部（１０２）と、
前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）に連結されている少なくとも２つのスラストシュート（１０６）であって、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）から放出された増幅された前記空気は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のそれぞれを通って、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）の開口部（１０８）を通過して外へ出る、少なくとも２つのスラストシュート（１０６）と、
を含み、
前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）は、方向性ベント（３０２）を含み、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）を介して通される前記空気の流れを制御し、前記航空機（１００）を操縦するために、差動スラストを生成するように前記空気を調節するようになっている、航空機（１００）。
【請求項２】
前記方向性ベント（３０２）は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の前記開口部に配設されている、請求項１に記載の航空機（１００）。
【請求項３】
前記方向性ベント（３０２）は、少なくとも１つのフラップ（３０４）を含み、前記少なくとも１つのフラップ（３０４）は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の前記開口部（１０８）を介して外へ出されることとなる前記空気を調節するために、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の長手方向軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である、請求項１に記載の航空機（１００）。
【請求項４】
それぞれのスラストシュート（１０６）は、着陸フレーム（５０４）を提供するために、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の前記開口部（１０８）を越えて延在させられた遠位端部を含む、請求項１に記載の航空機（１００）。
【請求項５】
前記航空機（１００）は、複数のインペラ（５０２）を含み、前記複数のインペラ（５０２）のうちのそれぞれのインペラ（５０２）に関して、異なる速度が、前記航空機（１００）を操縦するための差動スラストを生成するように設定される、請求項１に記載の航空機（１００）。
【請求項６】
前記主本体部（１０２）は、ベント（６０２）を含み、前記ベント（６０２）は、前記航空機（１００）の上部から空気を吸い込むために、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）の上方に配設されており、
前記ベント（６０２）は、少なくとも１つの補助フラップ（６０４）を含み、前記少なくとも１つの補助フラップ（６０４）は、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）によって吸い込まれる前に前記空気を調節するために、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）の回転の軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である、請求項１に記載の航空機（１００）。
【請求項７】
航空機（１００）であって、前記航空機（１００）は、
複数の吸引モーター（１０４）を有する主本体部（１０２）であって、前記複数の吸引モーター（１０４）のうちのそれぞれの吸引モーター（１０４）は、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた前記空気を増幅し、増幅された前記空気を放出することとなる、主本体部（１０２）と、
複数のスラストシュート（１０６）であって、前記複数のスラストシュート（１０６）は、前記複数の吸引モーター（１０４）のうちのそれぞれの吸引モーター（１０４）にそれぞれ連結されており、前記それぞれの吸引モーター（１０４）から放出された増幅された前記空気は、前記複数のスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）を通って、前記複数のスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）の開口部から外へ出る、複数のスラストシュート（１０６）と、
を含み、
前記主本体部（１０２）は、ベント（６０２）を含み、前記ベント（６０２）は、前記航空機（１００）の上部から周囲の空気を吸い込むために、前記複数の吸引モーター（１０４）の上方に配設されており、前記複数の吸引モーター（１０４）のうちのそれぞれの吸引モーター（１０４）によって吸い込まれる前に、前記航空機（１００）を操縦するために、差動スラストを生成するように前記空気を調節するようになっている、航空機（１００）。
【請求項８】
前記航空機（１００）は、複数のインペラ（５０２）を含み、前記複数のインペラ（５０２）は、前記複数の吸引モーター（１０４）のうちのそれぞれの吸引モーター（１０４）の上方にそれぞれ配設されており、
前記複数のインペラ（５０２）のうちのそれぞれのインペラ（５０２）に関して、異なる速度が、前記航空機（１００）を操縦するための差動スラストを生成するように設定される、請求項７に記載の航空機（１００）。
【請求項９】
前記ベント（６０２）は、複数の補助フラップ（６０４）および複数の軸線を含み、前記複数の軸線のうちのそれぞれの軸線は、前記複数の吸引モーター（１０４）のそれぞれの吸引モーター（１０４）の回転の軸線に対して横断方向になっており、
前記複数の補助フラップ（６０４）のうちのそれぞれのフラップ（６０４）は、前記複数の吸引モーター（１０４）のうちのそれぞれの吸引モーター（１０４）によって吸い込まれる前に、前記空気を調節するために、前記複数の軸線のうちのそれぞれの軸線に沿って移動可能である、請求項７に記載の航空機（１００）。
【請求項１０】
航空機（１００）であって、前記航空機（１００）は、
少なくとも１つの吸引モーター（１０４）を有する主本体部（１０２）であって、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）は、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた前記空気を増幅し、増幅された前記空気を放出することとなる、主本体部（１０２）と、
前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）に連結されている少なくとも２つのスラストシュート（１０６）であって、前記少なくとも１つの吸引モーター（１０４）から放出された増幅された前記空気は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）を通って、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）の開口部から外へ出る、少なくとも２つのスラストシュート（１０６）と、
を含み、
前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれのスラストシュート（１０６）は、方向性ベント（３０２）を含み、前記方向性ベント（３０２）は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）を介して通される前記空気の流れを制御するために、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の前記開口部に配設されており、前記航空機（１００）を操縦するために、差動スラストを生成するように、吸い込まれた増幅された前記空気を調節するようになっている、航空機（１００）。
【請求項１１】
前記方向性ベント（３０２）は、少なくとも１つのフラップ（３０４）を含み、前記少なくとも１つのフラップ（３０４）は、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の前記開口部（１０８）を介して外へ通されることとなる吸い込まれた増幅された前記空気を調節するために、前記少なくとも２つのスラストシュート（１０６）のうちのそれぞれの前記スラストシュート（１０６）の長手方向軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である、請求項１０に記載の航空機（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、概して、航空機に関し、とりわけ、ブレードレスプロペラを備えた航空機に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなサイズおよび形状の航空機が我々の生活のさまざまな態様において、ますます普及している。輸送するために使用される航空機、たとえば、飛行機およびヘリコプターなどの他に、無人航空機（ＵＡＶ）などのような航空機が、また、監視、捜索および救助、研究、軍事偵察、商品の配達などのような、ニッチ用途のために開発されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
詳細な説明は、添付の図を参照して説明されている。図において、参照数字の最も左の桁は、参照数字が最初に出現する図を識別している。同じ数が、同様の特徴およびコンポーネントを参照するために、図の全体を通して使用されている。本主題による航空機のいくつかの実装形態は、例として、および、添付の図を参照して説明されている。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本主題の実装形態による航空機の概略表現図である。
【図２】本主題の実装形態による航空機の部分的な側面斜視図である。
【図３】本主題の実装形態による方向性ベントの概略表現図である。
【図４】本主題の実装形態による差動スラスト(differential thrust)メカニズムの概略表現図である。
【図５】本主題の別の実装形態による着陸フレームを有する航空機の斜視図である。
【図６】本主題のさらに別の実装形態による航空機の斜視図である。
【図７】本主題の実装形態による航空機のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
航空機は、典型的に、推進のためのローターまたはジェットを用いる。上昇および方向のために空気力学的な翼およびテールを使用する他に、航空機、たとえば、ヘリコプターおよびドローンなどは、また、離昇、ホバリング、前方へ飛ぶこと、後方へ飛ぶこと、および横方向へ移動することを実施するために、ローターの組み合わせを使用するということが知られている。そのような航空機は、操縦性のために使用されるローターの数に応じて、バイコプター、トリコプター、クワッドコプターなどとして設計され得る。そのようなローターは、典型的に、動作時に１つまたは複数のファンブレードを使用し、所望の上昇または方向を実現する。
【０００６】
より最近では、スラストを実現するためにファンブレードベースのローターを使用する代わりに、ブレードレスプロペラを備えた航空機が製造されている。ブレードレスプロペラを備えた航空機は、推進のために高速で空気を押し出すために、中空のプロペラを使用する。そのような中空のプロペラは、Ｄｙｓｏｎファンにおいて使用されているＤｙｓｏｎ  Ａｉｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ（商標）の原理と同様のエアマルチプリケーション(air multiplication)の原理を使用し、一定の高い速度の整流化された空気流れを発生させる。１つの例では、ブレードレスプロペラは、吸引モーターを使用し、最初に空気を引き込み、後に、空気を外へ高速で放出し、推進のためのスラストを得る。さらに、航空機のさまざまな用途に対処するために、航空機は、適当な推進および操縦メカニズムを有することを必要とされる。
【０００７】
しかし、ブレードレスプロペラを実装する航空機の従来の設計は、たとえば、所望の方向に推進力を得るように空気流れを方向付けるために、ファンまたはリングのベースを傾けるかまたは枢動させるなど、複雑な操縦メカニズムを使用する。航空機の従来の設計の別の例では、追加的なメカニズム、たとえば、空気力学的な翼またはテールなどが、上昇および所望の方向への移動のために用いられている。航空機の従来の設計におけるそのような配置は、典型的に、モーター、回転シャフト、油圧装置などのような、複数のパーツを必要とする。複数のパーツを備えたそのような設計を実装することは、複雑なプロセスである。さらに、そのような航空機のメンテナンスおよび修理は、複数のパーツの関与に起因して、困難なプロセスである。
【０００８】
この目的のために、本主題は、空気が航空機の操縦のための差動スラストを提供するように調節される航空機を説明する。
【０００９】
本主題の実装形態では、航空機は、少なくとも１つの吸引モーターを有する主本体部を含む。少なくとも１つの吸引モーターは、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を増幅し、増幅された空気を放出することとなる。さらに、航空機は、少なくとも１つの吸引モーターに連結されている少なくとも１つのスラストシュートを含み、少なくとも１つの吸引モーターから放出された増幅された空気は、少なくとも１つのスラストシュートを通って、少なくとも１つのスラストシュートの開口部を通過して外へ出る。空気は、航空機の操縦のための差動スラストを生成するように調節される。
【００１０】
本主題の実装形態では、吸い込まれた増幅された空気は、航空機の操縦のための差動スラストを生成するように調節される。そのような実装形態では、航空機のスラストシュートは、方向性ベントを含むことが可能である。方向性ベントは、少なくとも１つのフラップを含み、少なくとも１つのフラップは、少なくとも１つのスラストシュートの開口部を介して外へ出されることとなる空気を調節するために、少なくとも１つのスラストシュートの長手方向軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である。調節された空気は、航空機の操縦のための差動スラストを結果として生じさせる。
【００１１】
本主題の別の実装形態では、空気は、吸引モーターによって吸い込まれる前に、航空機の操縦のための差動スラストを生成するように調節される。そのような実装形態では、主本体部は、複数の吸引モーターを含む。複数の吸引モーターのうちのそれぞれの吸引モーターは、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を増幅し、増幅された空気を放出することとなる。さらに、航空機は、複数のスラストシュートを含み、複数のスラストシュートは、複数の吸引モーターのうちのそれぞれの吸引モーターにそれぞれ連結されており、それぞれの吸引モーターから放出された増幅された空気は、複数のスラストシュートのうちのそれぞれのスラストシュートを通って、複数のスラストシュートのうちのそれぞれのスラストシュートの開口部から外へ出る。
【００１２】
１つの例では、航空機は、複数のインペラを含み、複数のインペラは、複数の吸引モーターのうちのそれぞれの吸引モーターの上方にそれぞれ配設されている。複数のインペラのうちのそれぞれのインペラに関して、異なる速度が、航空機を操縦するための差動スラストを生成するように設定される。
【００１３】
別の例では、主本体部は、ベントを含み、ベントは、吸引モーターによって吸い込まれる前に、航空機の上部から周囲の空気を吸い込むために、複数の吸引モーターの上方に配設されている。ベントは、複数の補助フラップおよび複数の軸線を含み、複数の軸線のうちのそれぞれの軸線は、複数の吸引モーターのそれぞれの吸引モーターの回転の軸線に対して横断方向になっている。複数の補助フラップのうちのそれぞれのフラップは、複数の吸引モーターのうちのそれぞれの吸引モーターによって吸い込まれることとなる航空機の上方の空気を調節するために、複数の軸線のうちのそれぞれの軸線に沿って移動可能である。それぞれのフラップの移動は、調節された空気が複数の吸引モーターの中へ進入することを確保し、航空機の操縦のための差動スラストを生成するようになっている。
【００１４】
本主題の実装形態によって、合成スラストを生成するためにスラストシュートから外への空気流れを調節するための本主題のメカニズムは、従来の航空機の複雑な配置とは対照的に、はるかに簡単である。さらに、本主題の航空機は、航空機の操縦のために必要とされるモーター、回転シャフト、油圧装置などのような、複数のパーツの関与を排除する。本主題の設計を実装することは、簡単なプロセスである。さらに、本主題の航空機のメンテナンスおよび修理は、航空機の操縦のために必要とされるコンポーネントのより少ない数に起因して、簡単なプロセスである。
【００１５】
上記に説明されているブレードレスプロペラを備えた航空機は、図１から図７を参照してさらに説明されている。説明および図は、単に、本明細書で説明されている例に沿って、本主題の原理を図示しているに過ぎず、本主題に対する限定として解釈されるべきではないということが留意されるべきである。したがって、本明細書で明示的に説明または示されていないが、本主題の原理を含むさまざまな配置が考案され得るということが理解される。そのうえ、本主題の原理、態様、および例、ならびに、それらの例を記載する本明細書におけるすべての記述は、その均等物を包含することが意図されている。
【００１６】
図１は、本主題の実装形態による航空機１００の概略表現図を図示している。航空機１００は、主本体部１０２を含み、主本体部１０２は、１つまたは複数の吸引モーター１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４（集合的に吸引モーター１０４と称される）と、吸引モーター１０４に連結されている１つまたは複数のスラストシュート１０６−１、１０６−２、１０６−３、１０６−４（集合的にスラストシュート１０６と称される）と、を有している。１つの例では、１つまたは複数の吸引モーター１０４は、複数の吸引モーター１０４と称され得る。別の例では、１つまたは複数のスラストシュート１０６は、複数のスラストシュート１０６と称され得る。さらに、それぞれのスラストシュート１０６は、開口部１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４（集合的に開口部１０８と称される）を含む。本主題の実装形態では、航空機１００の主本体部１０２の中の１つまたは複数の吸引モーター１０４は、航空機１００の付近から周囲の空気を吸い込み、増幅された空気流れを高速で提供し、増幅された空気をさらに放出する。本主題の別の実装形態では、吸引モーター１０４は、Ｄｙｓｏｎ  Ａｉｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ（商標）と原理的に同様の様式で、増幅された空気流れに関して空気力学的なエアマルチプリケーションを実施することが可能である。１つの例では、吸引モーター１０４は、中心の吸引モーターであることが可能である。１つの例では、スラストシュート１０６は、実質的に中空のチューブ状の構造体であることが可能であり、それは、航空機１００の主本体部１０２に不動的に連結されている。
【００１７】
本主題の１つの実装形態では、航空機１００は、航空機１００全体の電源のための電源システム（図示せず）を含む。１つの例では、電源システムは、永久的なエネルギーシステムであり、航空機１００全体に電力を提供することが可能である。別の例では、電源システムは、磁気的手段、電波手段、超音波手段、音響的手段、Ｌｉｇｈｔ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ手段、または任意の他の手段を介した空気能力(air capability)を上回る、ワイヤレス電源システムであることが可能である。さらに別の例では、電源システムは、航空機１００全体に給電するためのソーラーシステムまたは太陽光発電システムであることが可能である。
【００１８】
航空機１００の動作時に、１つまたは複数の吸引モーター１０４からの増幅された空気は、複数のベース端部２０２−１、２０２−２、２０２−３、．．．（集合的にベース端部２０２と称される）に方向付けられ、それらは、図２に示されているように、１つまたは複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４にそれぞれ関連付けられている。図２は、本主題の実装形態による航空機１００の側面斜視図を図示している。スラストシュート１０６は、航空機１００のアームを形成している。航空機１００のアームは、非動作条件において、平面の上に航空機１００を支持する。いくつかの実装形態では、１つの吸引モーター１０４は、２つ以上のスラストシュート１０６に関連付けられ得る。そのような実装形態では、増幅された空気流れは、２つ以上のスラストシュート１０６の間で等しく分割され得る。本主題の他の実装形態では、２つ以上の吸引モーター１０４は、１つのスラストシュート１０６に関連付けられ得る。
【００１９】
図１に戻ると、吸引モーター１０４からの増幅された空気流れは、次いで、それぞれのスラストシュート１０６を通過する。その後に、増幅された空気は、それぞれのスラストシュート１０６のそれぞれの開口部１０８から放出され、それによって、スラストを提供し、航空機１００の離陸を結果として生じさせる。空気は、航空機１００を操縦するために、差動スラストを生成するように調節される。それぞれのスラストシュート１０６から外へ出る空気を独立して調節することによって、差動スラストが、それぞれのスラストシュートの開口部１０８に生成され得る。航空機１００は、次いで、差動スラストの生成に起因して、結果として生じる力の方向に移動する。
【００２０】
本主題の１つの実装形態では、吸い込まれた増幅された空気は、航空機１００を操縦するための差動スラストを生成するように調節される。それぞれのスラストシュートは、図３に示されているように、少なくとも１つのスラストシュート１０６を介して通される空気の流れを制御するための方向性ベント３０２を含む。図３は、本主題の実装形態による方向性ベント３０２の概略表現図を図示している。スラストシュート１０６の中の方向性ベント３０２は、スラストシュート１０６を通過する空気の流れを制御する。１つの例では、方向性ベント３０２は、スラストシュート１０６のそれぞれの上に存在することが可能である。
【００２１】
本主題の１つの実装形態では、方向性ベント３０２は、１つまたは複数のフラップ３０４を含むことが可能である。１つの例では、それぞれのフラップ３０４は、サーボモーターによって作動させられ得る。１つの例では、それぞれのフラップ３０４は、ステッピングモーターによって作動させられ得る。１つの実装形態では、方向性ベント３０２は、それぞれのスラストシュート１０６の遠位端部の近くに存在することが可能である。１つの例では、遠位端部は、開口部１０８であることが可能である。別の例では、方向性ベント３０２は、少なくとも１つのスラストシュート１０６の開口部１０８に配設されている。さらに、それぞれのフラップ３０４は、少なくとも１つのスラストシュート１０６の開口部１０８を介して外へ出されることとなる空気を調節するために、少なくとも１つのスラストシュート１０６の長手方向軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である。１つの例では、フラップ３０４は、それぞれのスラストシュート１０６から外へ放出する空気の方向および強度を変化させるために、移動するように設計され得る。それぞれのスラストシュート１０６に関して独立して方向性ベント３０２を適当に設定することによって、スラストシュート１０６からの空気流れ方向および強度が制御され得、所望の方向へのスラストが実現され得る。
【００２２】
図４は、本主題の実装形態による差動スラストメカニズムの概略表現図を図示している。上述の実装形態を組み込む航空機１００の中の差動スラストのメカニズムは、航空機１００の平面の中に互いに９０°に配置されている４つの吸引モーター１０４および４つのスラストシュート１０６から構成されている。それぞれのスラストシュート１０６は、１つの吸引モーター１０４によって動力を与えられる。さらに、それぞれのスラストシュート１０６は、方向性ベント３０２を含む。図示しやすくするために、方向性ベント３０２の平面の簡単化された表現だけが、図４に示されている。図４に示されているように、等しいスラストがスラストシュート１０６の遠位端部において垂直方向下向きの方向４０６に存在するように、すべての方向性ベント３０２が整列させられているときには、航空機は、垂直方向４０２に上に移動する。本主題の別の例では、すべてのスラストシュート１０６の上の方向性ベント３０２が整列させられており、空気流れが垂直方向に対して共通の角度４０８で等しいスラストを伴って放出するようになっているときには、航空機１００は、前方方向および垂直方向４０４に移動する。方向性ベント３０２の異なるアライメントによって、操縦するためのすべての他の方向が現実化され得るということが理解され得る。
【００２３】
本主題の別の実装形態では、空気は、航空機１００の操縦のための差動スラストを生成するために、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４によって吸い込まれる前に調節される。
【００２４】
本主題の代替的な実装形態では、スラストシュート１０６からの空気流れの量は、中心の吸引モーター１０４自身を使用して制御され得る。本主題の例示的な実装形態では、航空機１００は、複数の中心の吸引モーター１０４および等しい数の対応するスラストシュート１０６を含む。それぞれの吸引モーター１０４は、図５に示されているように、インペラ５０２を含む。図５は、本主題の別の実装形態による航空機１００の斜視図を図示している。航空機１００の主本体部１０２は、複数の吸引モーター１０４を含む。複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４は、周囲の空気を吸い込み、吸い込まれた空気を増幅し、増幅された空気を放出することとなる。さらに、航空機１００は、複数のスラストシュート１０６を含み、それらは、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４にそれぞれ連結されており、複数のスラストシュート１０６のうちのそれぞれのスラストシュート１０６を通して、それぞれの吸引モーター１０４から放出された増幅された空気は、複数のスラストシュート１０６のうちのそれぞれのスラストシュート１０６の開口部１０８から外へ出る。空気は、航空機１００の操縦のための差動スラストを生成するために、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４によって吸い込まれる前に調節される。
【００２５】
さらに、それぞれのケースにおける複数のインペラ５０２は、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４の上方に配設されている。１つの例では、吸引モーター１０４は、空気が航空機１００の上部から吸い込まれるように設置され得る。複数のインペラ５０２のうちのそれぞれのインペラ５０２に関して、異なる速度が、航空機１００の操縦のための差動スラストを生成するように設定される。動作時に、それぞれの中心の吸引モーター１０４のためのそれぞれのインペラ５０２に関して異なる速度を独立して設定することによって、結果として生じるスラストが生成され得る。次いで、航空機１００は、結果として生じる方向に移動することとなる。
【００２６】
本主題の１つの実装形態では、スラストシュート１０６は、また、一体化された着陸組立体などのような、構造的な利点を提供するように設計され得る。そのような例では、それぞれのスラストシュート１０６は、着陸フレーム５０４−１、５０４−２、５０４−３、．．．（集合的に着陸フレーム５０４と称される）を提供するために、少なくとも１つのスラストシュートの開口部１０８を越えて延在させられた遠位端部を含む。
【００２７】
本主題の実装形態では、吸引モーター１０４は、空気を吸い込むために、航空機１００の主本体部１０２の中に設けられている。例示的な実装形態では、吸引モーター１０４は、空気が航空機１００の底部から吸い込まれるように設置され得る。
【００２８】
図６は、本主題のさらに別の実装形態による航空機１００の斜視図を図示している。本主題のさらに別の実装形態では、ベント６０２が、航空機１００の上部から空気を吸い込むために、吸引モーター１０４とともに提供され得る。主本体部１０２は、ベント６０２を含み、ベント６０２は、航空機１００の上部から空気を吸い込むために、少なくとも１つの吸引モーター１０４の上方に配設されている。ベント６０２は、少なくとも１つの補助フラップ６０４を含み、少なくとも１つの補助フラップ６０４は、少なくとも１つの吸引モーター１０４によって吸い込まれることとなる、航空機１００の上方の空気を調節するために、少なくとも１つの吸引モーター１０４の回転の軸線に対して横断方向の軸線に沿って移動可能である。
【００２９】
別の例では、主本体部１０２は、ベント６０２を含み、ベント６０２は、航空機１００の上部から周囲の空気を吸い込むために、複数の吸引モーター１０４の上方に配設されている。ベント６０２は、複数の補助フラップ６０４および複数の軸線を含み、複数の軸線のうちのそれぞれの軸線は、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４の回転の軸線に対して横断方向になっている。複数の補助フラップ６０４のうちのそれぞれのフラップ６０４は、複数の吸引モーター１０４のうちのそれぞれの吸引モーター１０４によって吸い込まれることとなる、航空機１００の上方の空気を調節するために、複数の軸線のうちのそれぞれの軸線に沿って移動可能である。
【００３０】
フラップ６０４を備えたベント６０２は、航空機１００の上方の空気の速度を変化させ、航空機１００の上方に低圧領域を引き起こし、正味の上向きのスラストを結果として生じさせる。したがって、内側ベント６０２は、航空機１００の上昇を提供する追加された利点を有する。ベント６０２の数は、念頭にある用途に応じて、１つまたは複数であることが可能であるということが理解され得る。たとえば、航空機１００の用途が、低い高度のホバリングをする空飛ぶ車に関するものであるときには、図６に示されているものなどのような、単一のベント６０２が、吸引モーター１０４の数に関係なく十分であることとなる。これは、主に２つから３つの方向、たとえば、前方移動、逆移動、横方向移動などが、航空機１００に必要とされ得るからである。そのような用途に関して、１つのベント６０２は、空飛ぶ車のためのより良好なバランスおよび安定性を得るための手段としてのみ、有用である可能性がある。しかし、航空機１００の用途が、軍事使用に関するものであるときには、もっと多くの操縦および制御が望まれる。そのようなケースでは、吸引モーター１０４ごとに１つの内側ベント６０２が設けられ得るということが理解され得る。
【００３１】
本主題のいくつかの実装形態では、スラストシュート１０６の数は、２つ以上であることが可能である。
【００３２】
いくつかの特定の実装形態では、スラストシュート１０６の数は、１つであることが可能である。そのような設計は、上下方向および前後方向のみへの航空機１００の移動を可能にすることとなる。
【００３３】
図７は、本主題の実装形態による例示的な航空機１００のブロック図を示している。航空機１００は、航空機１００の操縦の制御を実施するための制御システム７０２を含み、制御システム７０２は、コンピューティングデバイスとして実装されている。制御システム７０２は、スタンドアロンのコンピューティングデバイスとして実装され得る。そのようなコンピューティングデバイスの例は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）、コントローラー、または、コンピューティングデバイスの任意の他の形態を含む。本実装形態を継続すると、制御システム７０２は、１つまたは複数のプロセッサー７０４、インターフェース７０６、メモリー７０８、およびセンサー７１０をさらに含むことが可能である。また、プロセッサー７０４は、信号プロセッサー、ステートマシン、論理回路、および／または、動作命令に基づいて信号を操作する任意の他のデバイスもしくはコンポーネントとして実装され得る。
【００３４】
インターフェース７０６はさまざまなインターフェース、たとえば、制御システム７０２を１つまたは複数の他の周辺デバイスと通信可能に関連付けるための、データ入力および出力デバイスのためのインターフェース（Ｉ／Ｏデバイス、ストレージデバイス、およびネットワークデバイスなどと称される）、を含むことが可能である。周辺デバイスは、制御システム７０２と通信可能に連結されている入力または出力デバイスであることが可能である。また、インターフェース７０６は、制御システム７０２とネットワーク環境の中で接続されているさまざまな他のコンピューティングデバイスとの間の通信を促進させるために使用され得る。メモリー７０８は、１つまたは複数のコンピューター可読命令を記憶することが可能であり、それは、操縦を実施するためにフェッチ(fetched)および実行され得る。メモリー７０８は、たとえば、揮発性のメモリー、たとえば、ＲＡＭなど、または、不揮発性のメモリー、たとえば、ＥＰＲＯＭおよびフラッシュメモリーなどを含む、任意の非一時的なコンピューター可読媒体を含むことが可能である。
【００３５】
センサー７１０は、空気流入、空気密度、および他の空気関連のパラメーターを検出することができるさまざまなセンサーを含むことが可能である。
【００３６】
制御システム７０２は、モジュール７１２およびデータ７１４をさらに含むことが可能である。モジュール７１２は、モジュール７１２の１つまたは複数の機能性を実装するために、ハードウェアおよびコンピューター可読命令の組み合わせとして実装され得る。１つの例では、モジュール７１２は、空気調節モジュール７１６、速度制御モジュール７１８、および他のモジュール７２０を含む。他方では、データ７１４は、空気調節データ７２２、速度データ７２４、および他のデータ７２６を含む。
【００３７】
本明細書で説明されている例では、ハードウェアおよびコンピューター可読命令のそのような組み合わせが、複数の異なる方式で実装され得る。たとえば、コンピューター可読命令は、非一時的な機械可読ストレージ媒体の上に記憶されたプロセッサー実行可能な命令であることが可能であり、モジュール７１２のためのハードウェアは、そのような命令を実行するために、処理リソース（たとえば、１つまたは複数のプロセッサー）を含むことが可能である。本例では、機械可読ストレージ媒体は、命令を記憶することが可能であり、命令は、処理リソースによって実行されるときに、モジュール７１２またはそれらの関連の機能性を実装する。そのような例では、制御システム７０２は、命令を記憶する機械可読ストレージ媒体、および、命令を実行するための処理リソースを含むことが可能であり、または、機械可読ストレージ媒体は、別個のものであるが、制御システム７０２および処理リソースにアクセス可能であり得る。他の例では、モジュール７１２は、電子回路によって実装され得る。
【００３８】
制御システム７０２は、航空機の操縦のための差動スラストを提供するように空気が調節されることを確保するように構成されており、航空機を操縦するために必要とされる複雑なメカニズムが回避され得るようになっている。
【００３９】
本主題の実装形態による航空機の動作時に、空気調節モジュール７１６は、所望の方向に航空機１００を移動させるために、空気流れパラメーターを制御し、スラストシュート７０４を通る空気流れを制御することが可能である。空気流れパラメーターは、方向性ベント３０２を使用して、もしくは、吸引モーター１０４のインペラ５０２の速度を制御して、または、その両方によって、空気調節モジュール７１６によって設定され得る。他の実装形態では、飛行経路が、メモリーの中に設定されており、空気調節モジュール７１６が、それにしたがって空気流れパラメーターを制御することが可能である。次いで、速度制御モジュール７１８は、飛行経路のコースに沿って航空機１００を操縦するために、空気に対する適当な調節を連続的におよび自律的に提供することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１００  航空機
１０２  主本体部
１０４  吸引モーター
１０４−１、１０４−２、１０４−３、１０４−４  吸引モーター
１０６  スラストシュート
１０６−１、１０６−２、１０６−３、１０６−４  スラストシュート
１０８  開口部
１０８−１、１０８−２、１０８−３、１０８−４  開口部
２０２  ベース端部
２０２−１、２０２−２、２０２−３  ベース端部
３０２  方向性ベント
３０４  フラップ
４０２  垂直方向
４０４  前方方向および垂直方向
４０８  角度
５０２  インペラ
５０４  着陸フレーム
５０４−１、５０４−２、５０４−３、５０４−４  着陸フレーム
６０２  ベント
６０４  補助フラップ
７０２  制御システム
７０４  プロセッサー
７０６  インターフェース
７０８  メモリー
７１０  センサー
７１２  モジュール
７１４  データ
７１６  空気調節モジュール
７１８  速度制御モジュール
７２０  他のモジュール
７２２  空気調節データ
７２４  速度データ
７２６  他のデータ
【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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【国際調査報告】
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