專利名稱：轉(zhuǎn)子飛機(jī)發(fā)電、控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制無(wú)動(dòng)力飛機(jī)的領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及控制系繩轉(zhuǎn)子飛機(jī)作為一種發(fā)電機(jī)制。
背景技術(shù)：
旋翼飛機(jī)是有動(dòng)力或無(wú)動(dòng)力轉(zhuǎn)子飛機(jī)的一種形式，通常具有一個(gè)或多個(gè)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)機(jī)翼或葉片。旋翼飛機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子準(zhǔn)備起飛，然后在飛行中轉(zhuǎn)子(旋翼)自由旋轉(zhuǎn)，且由尾槳推動(dòng)飛行。直升機(jī)利用機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)旋翼。自二十世紀(jì)頭二十五年以來(lái)，業(yè)已開發(fā)出各式各樣的直升機(jī)。在1930年代，已經(jīng)實(shí)際商業(yè)采用旋翼飛機(jī)來(lái)回運(yùn)送郵件。旋翼飛機(jī)依靠無(wú)動(dòng)力、自由旋轉(zhuǎn)的旋翼產(chǎn)生升力。旋翼飛機(jī)的葉片就是機(jī)翼。機(jī)翼伴隨從其下面吹過(guò)葉片或機(jī)翼的風(fēng)像“風(fēng)車”一樣旋轉(zhuǎn)。由于風(fēng)穿過(guò)葉片底面時(shí)，葉片與風(fēng)的方向呈一定角度，導(dǎo)致葉片被用作風(fēng)帆，將風(fēng)的動(dòng)量轉(zhuǎn)換到葉片上，從而轉(zhuǎn)動(dòng)葉片并改變風(fēng)向。由于風(fēng)向改變，隨風(fēng)向和風(fēng)速變化的動(dòng)量被轉(zhuǎn)換成葉片或機(jī)翼運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量。旋翼飛機(jī)的重要原理是風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的知識(shí)，旋翼飛機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼或葉片的過(guò)程會(huì)產(chǎn)生足以引發(fā)伯努利原理的速度。如果將葉片制造成非風(fēng)車形狀，則葉片可以具有相對(duì)平坦的底面和圓翼形上表面。據(jù)此，當(dāng)葉片在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)，在來(lái)自葉片下面并穿過(guò)葉片的風(fēng)推動(dòng)下，沿機(jī)翼上表面出現(xiàn)壓力減小，從而產(chǎn)生提起葉片的升力。固定翼飛機(jī)由推進(jìn)器拖動(dòng)穿過(guò)空氣，從而空氣從固定翼上方流過(guò)。當(dāng)流過(guò)機(jī)翼頂部的風(fēng)加速通過(guò)機(jī)翼最厚部分時(shí)，由此出現(xiàn)的壓降會(huì)產(chǎn)生升力。旋翼也可以通過(guò)其頂部做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的空氣或風(fēng)產(chǎn)生升力?？諝庀鄬?duì)機(jī)翼運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生基于能量守恒原理的壓降。其總壓頭大致保持不變。當(dāng)空氣為了加速流過(guò)截面縮小的機(jī)翼表面而必然發(fā)生速率改變時(shí)，靜壓必然會(huì)下降，以保持壓頭值大致恒定。機(jī)翼上表面的曲率限制了空氣流過(guò)的可用橫截面積，要求空氣加速，從而減小其壓力，以滿足能量守恒的要求。旋翼飛機(jī)由裝于機(jī)身后部附近的尾槳驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。轉(zhuǎn)子盤(由旋翼掃出的理論盤)具有一定的俯仰角，使進(jìn)來(lái)的空氣向上通過(guò)轉(zhuǎn)子盤。轉(zhuǎn)子盤在其最前端向上傾斜， 在其最后端較為向下傾斜。同時(shí)，葉片本身相對(duì)其旋轉(zhuǎn)過(guò)程中流過(guò)空氣的實(shí)際夾角被設(shè)定為某個(gè)角度，以使拖曳力最小，同時(shí)使升力最大。“葉片俯仰” 一般被控制或設(shè)定在一定位置，以便通過(guò)空氣“飛行”。關(guān)于旋翼飛機(jī)的重大發(fā)現(xiàn)或許是這樣一個(gè)事實(shí)，即在空氣中旋轉(zhuǎn)的葉片或機(jī)翼的相對(duì)空速可能與整個(gè)系統(tǒng)(機(jī)身、旋轉(zhuǎn)軸線等)的相對(duì)空氣速度無(wú)關(guān)。因此，失速速度可能與相對(duì)地面速度大不不同。直升機(jī)實(shí)際上可以懸停。另一方面，旋翼飛機(jī)只能在某些有限的情況下懸停，即發(fā)動(dòng)機(jī)或其他機(jī)制的向前推力與自然發(fā)生、相對(duì)地球的實(shí)際頭風(fēng)的速度匹配時(shí)。在此情況下或降落時(shí)，旋翼飛機(jī)可能懸?；虮３峙c地球的相對(duì)位置。不過(guò)，直升機(jī)卻幾乎可以在任何相對(duì)風(fēng)速下懸停，包括無(wú)風(fēng)的情況下。已經(jīng)沿著一條幾乎獨(dú)立于飛機(jī)的路徑開發(fā)風(fēng)能多年。通過(guò)接收吹過(guò)的風(fēng)的動(dòng)量， 將風(fēng)重新定向，然后獲取該動(dòng)量使之轉(zhuǎn)換成風(fēng)車的運(yùn)動(dòng)。通過(guò)適當(dāng)?shù)臋C(jī)械連接，風(fēng)車可以將能量轉(zhuǎn)換成一些其他運(yùn)行機(jī)制的直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如，磨坊將風(fēng)、風(fēng)車的風(fēng)葉或葉片的能量轉(zhuǎn)換成研磨石的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在二十世紀(jì)初，大量以風(fēng)車運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在交通不便、沒(méi)有公用設(shè)施的偏遠(yuǎn)地點(diǎn)。這種系統(tǒng)依靠類似風(fēng)車的一個(gè)葉片或多個(gè)葉片來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)，并將能量?jī)?chǔ)存在電池中。最近幾年安裝的各種構(gòu)形的塔所支撐的葉片，反映了機(jī)翼和飛行推進(jìn)器的所有空氣動(dòng)力學(xué)工程理論，其作用是獲取風(fēng)能，而非用來(lái)拖動(dòng)飛機(jī)或推動(dòng)飛機(jī)飛行。因此，已開發(fā)出成本高昂的大型系統(tǒng)，用來(lái)在風(fēng)大、風(fēng)恒定地區(qū)、或于其他商業(yè)上獲取風(fēng)能可行的地點(diǎn)， 將風(fēng)力渦輪機(jī)葉片、推進(jìn)器等升離地面。不過(guò)，發(fā)展風(fēng)能困難多且耗資大。在地球表面上的風(fēng)主要以天氣模式或以每天、定向微風(fēng)進(jìn)行預(yù)測(cè)。在一個(gè)具體地點(diǎn)，可以繪制出作為時(shí)間函數(shù)的風(fēng)速和風(fēng)向的日周期變化圖。業(yè)已投入大量的工作、精力和工程資源，發(fā)展用于測(cè)試距離地球表面附近風(fēng)速和風(fēng)向的氣象塔和儀表。風(fēng)產(chǎn)生于、因此取決于地球現(xiàn)象。例如，峽谷是一個(gè)風(fēng)能的古老來(lái)源。沿峽谷、山巒等晝夜交替的升溫和降溫會(huì)引發(fā)風(fēng)速和風(fēng)向的變化，可以獲取用作風(fēng)能。不過(guò)，可用的物理結(jié)構(gòu)及其安裝方法受到現(xiàn)有物理和工程學(xué)上對(duì)其利用的局限。 因此，感覺需要發(fā)展一種方法和裝置，利用比通常地球上風(fēng)車地點(diǎn)上可獲得的更大占空比來(lái)獲取風(fēng)能和有效用于發(fā)電。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于發(fā)電的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，其中包括
至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括裝有沿周向套到機(jī)架上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并為轉(zhuǎn)子飛機(jī)提供升力的轉(zhuǎn)子；具有相對(duì)于來(lái)風(fēng)經(jīng)由轉(zhuǎn)子的路徑定義轉(zhuǎn)子俯仰的轉(zhuǎn)子，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)的葉片角度、分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰；
一種具有第一端和第二端的系繩，第一端位置鄰近地球，第二端伸向高空，系繩用于在其第二端套住轉(zhuǎn)子飛機(jī)；
用于管理系繩張力的張力管理部件，其中包括 -一種用于測(cè)量存在于或增加到系繩上張力的機(jī)上張力計(jì)； -一種用于指示轉(zhuǎn)子飛機(jī)所接觸風(fēng)速的風(fēng)速傳感器；
-一種用于接收機(jī)上張力計(jì)、風(fēng)速傳感器的輸入信號(hào)和循環(huán)監(jiān)測(cè)系繩張力的控制器，控制器還用于確定來(lái)自機(jī)上張力計(jì)的輸入信號(hào)是否與轉(zhuǎn)子飛機(jī)、轉(zhuǎn)子和葉片的構(gòu)形一致；以及產(chǎn)生一個(gè)系繩的輸出狀態(tài)；
第一個(gè)控制部件，用于接收系繩的輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制轉(zhuǎn)子的俯仰；
第二個(gè)控制部件，用于接收系繩的輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制轉(zhuǎn)子的俯仰；
一種用于接收系繩的輸出狀態(tài)的絞盤，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，還用于按預(yù)定的系統(tǒng)性順序進(jìn)行周期性卷進(jìn)或放出鄰近其第一端的系繩；
一種將絞盤的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成選自可輸送形式、可存放形式和兩者(可輸送形式、可存放形式)的一種能量形式；以及
一種將絞盤連接到轉(zhuǎn)換器的接頭。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，如果存在多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)，應(yīng)將系繩上的一組轉(zhuǎn)子飛機(jī)按間距彼此分開。通常情況下，系繩材料選自鋼纜繩；合成高分子纖維辮子繩；超高強(qiáng)度、超高熱性能、阻燃纖維和碳納米管繩。通常情況下，絞盤選自卷軸、線軸和滑輪。理想情況下，絞盤應(yīng)安放在鄰近陸地或水上的一個(gè)地球表面上。理想情況下，轉(zhuǎn)換器選自發(fā)電機(jī)、液壓馬達(dá)、電機(jī)一發(fā)電機(jī)和氣體壓縮機(jī)。通常情況下，機(jī)架所配備的俯仰控制部件選自方向舵、升降器和兩者(方向舵和升降器)。通常情況下，根據(jù)本發(fā)明，將第一個(gè)控制部件與第二個(gè)控制部件合用。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)思路，第一個(gè)控制部件包括其上有一種定義伺服機(jī)制運(yùn)行齒輪路徑的軌道的機(jī)架，齒輪沿軌道運(yùn)行以控制轉(zhuǎn)子的俯仰。根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種用于發(fā)電的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，其中包括 至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括一種套在桅桿上的轉(zhuǎn)子，配備有沿周向套在機(jī)架上的多
個(gè)轉(zhuǎn)子葉片、及用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并為轉(zhuǎn)子飛機(jī)提供升力的轉(zhuǎn)子；具有相對(duì)于來(lái)風(fēng)經(jīng)由轉(zhuǎn)子的路徑定義轉(zhuǎn)子俯仰的轉(zhuǎn)子，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)的葉片角度、分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰；
一種具有第一端和第二端的系繩，第一端位置鄰近地球，第二端伸向高空，系繩用于在其第二端系住轉(zhuǎn)子飛機(jī)；
用于管理系繩張力的張力管理部件，其中包括 -一種用于測(cè)量存在于或增加到系繩上張力的機(jī)上張力計(jì)； -一種用于指示轉(zhuǎn)子飛機(jī)所接觸風(fēng)速的風(fēng)速傳感器；
-一種用于接收機(jī)上張力計(jì)、風(fēng)速傳感器的輸入信號(hào)和循環(huán)監(jiān)測(cè)系繩張力的控制器，控制器還用于確定來(lái)自機(jī)上張力計(jì)的輸入信號(hào)是否與轉(zhuǎn)子飛機(jī)、轉(zhuǎn)子和葉片的構(gòu)形一致；以及產(chǎn)生一個(gè)系繩的輸出狀態(tài)；
第一個(gè)控制部件，用于接收系繩的輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制轉(zhuǎn)子的俯仰；
第二個(gè)控制部件，用于接收系繩的輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制轉(zhuǎn)子的俯仰；
一種用于接收系繩的輸出狀態(tài)的絞盤，如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，還用于按預(yù)定的系統(tǒng)性順序進(jìn)行周期性卷進(jìn)或放出鄰近其第一端的系繩；
一種將絞盤的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成選自可輸送形式、可存放形式和兩者(可輸送形式、可存放形式)的一種能量形式；以及
一種將絞盤連接到轉(zhuǎn)換器的接頭。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，第一控制部件包括 至少兩個(gè)俯仰控制器，用于裝于沿機(jī)架上的導(dǎo)軌運(yùn)行，機(jī)架用于保持前部和后部之間的張角，為導(dǎo)軌確立一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度，導(dǎo)軌為齒輪定義路徑，沿導(dǎo)軌運(yùn)行的齒輪用于沿導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)俯仰控制器，并且導(dǎo)軌選自光滑導(dǎo)軌、有齒導(dǎo)軌、帶有棘爪的光滑導(dǎo)軌，具有棘爪段的光滑導(dǎo)軌用于受到系繩、棘爪的前部和棘爪的尾部約束時(shí)，向機(jī)架提供一個(gè)優(yōu)先位置，有齒導(dǎo)軌用于受到系繩、棘爪的前部和棘爪的尾部約束時(shí)，向機(jī)架提供一個(gè)優(yōu)先位置；以及
一種用于在俯仰控制器之間的擴(kuò)展軌道上運(yùn)行的搖擺控制器，機(jī)架還用于保持左、右部分之間的角度，以為軌道確立預(yù)定的長(zhǎng)度。此外，根據(jù)本發(fā)明，機(jī)架裝有一個(gè)支座結(jié)構(gòu)，用于支撐安裝控制和通信設(shè)備的平臺(tái)。通常情況下，根據(jù)本發(fā)明，裝有軸承以減少轉(zhuǎn)子與桅桿之間的摩擦，軸承帶有軸承滾子，并在相對(duì)于桅桿的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、幾乎不動(dòng)的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的外圈之間滾動(dòng)，軸承滾子選自推力軸承滾子和球軸承。另外，軸承滾子可以在旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈與相對(duì)于桅桿的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、緊固的外圈之間滾動(dòng)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置還包括 做成管子外形的機(jī)架；
其中還包括裝于桅套與葉片之間的樞軸的轉(zhuǎn)子，樞軸線與從桅套中心引出的半徑線斜交；以及
第一個(gè)控制部件，其中包括有效連接于機(jī)架與固定于軸承內(nèi)圈的構(gòu)架之間的致動(dòng)器， 致動(dòng)器裝有活動(dòng)元件和相對(duì)于機(jī)架幾乎不動(dòng)的外殼，致動(dòng)器通過(guò)伸出活動(dòng)元件來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)構(gòu)架，從而控制轉(zhuǎn)子的俯仰。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)思路，第一個(gè)控制部件包括一種樞軸式平臺(tái)，用于在機(jī)架上繞預(yù)定的樞軸俯仰，平臺(tái)按照預(yù)定的距離將前端與后端彼此分隔開，前端位于鄰近樞軸的區(qū)域，后端用于從樞軸處伸出并接觸到有效連接于機(jī)架的偏壓元件，偏壓元件用于壓迫平臺(tái)相對(duì)于機(jī)架呈特定的姿勢(shì)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)思路，第二個(gè)控制部件包括其中還裝有位于桅套與葉片之間的樞軸，樞軸線與從桅套中心引出的半徑線斜交，便于葉片上下擺動(dòng)以控制葉片的俯仰。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，本裝置還包括旨在減少轉(zhuǎn)子與桅桿之間摩擦的軸承，軸承用于使軸承滾子在旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈與相對(duì)于桅桿的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、幾乎不動(dòng)的外圈之間滾動(dòng)；一種線圈式發(fā)電機(jī)相對(duì)于內(nèi)圈和外圈固定，線圈用于穿過(guò)裝于內(nèi)圈上的磁鐵所產(chǎn)生磁場(chǎng)，發(fā)電機(jī)用于向轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的儀表和控制設(shè)備提供工作電源。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，噴嘴置于葉片的最外端，噴嘴由地面站遙控激活，用于控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)的起飛和降落期間的飛行。
通常情況下，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)思路，第二個(gè)控制部件包括其中還裝有位于桅套與葉片之間的樞軸，樞軸線與從桅套中心引出的半徑線垂直，便于擺動(dòng)葉片以控制葉片的俯仰，葉片在前緣方向按前傾斜角安裝。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)思路，第一控制部件包括其中還包括裝于桅套與葉片之間的樞軸的轉(zhuǎn)子，樞軸用于把每個(gè)葉片套到固定于桅套上的錨耳上并隨其旋轉(zhuǎn)，銷軸穿過(guò)每個(gè)錨耳以套住固定于每個(gè)葉片上的軸耳，并且銷軸方向與穿過(guò)桅套中心的半徑線垂直。
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通常情況下，第一控制部件還可能包括其中還包括裝于桅套與葉片之間的樞軸的轉(zhuǎn)子，樞軸用于把每個(gè)葉片套到固定于桅套上的錨耳上并隨其旋轉(zhuǎn)，銷軸穿過(guò)每個(gè)錨耳以套住固定于每個(gè)葉片上的軸耳，并且銷軸方向應(yīng)與穿過(guò)桅套中心的半徑線呈傾斜角。此外，根據(jù)本發(fā)明，第二控制部件還包括
其中還包括裝于桅套與葉片之間的樞軸的轉(zhuǎn)子；以及
一種選自柱套、桿件和木桿且用安裝部件有效連接于桅套與葉片之間的偏壓元件，偏壓元件用于每個(gè)葉片在向上位置的偏壓，偏壓元件是一種彈性元件，受到離心力的控制，并且被動(dòng)地控制葉片的俯仰。具體而言，第二個(gè)控制部件還包括
其中還包括裝于桅套與葉片之間的樞軸的轉(zhuǎn)子；以及
一種選自柱套、桿件和木桿且用安裝部件有效連接于桅套與葉片之間的偏壓元件，偏壓元件用于每一個(gè)葉片在向上位置的偏壓，偏壓元件是一種伺服致動(dòng)器，用于主動(dòng)地控制葉片的俯仰。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝有支腳，選用可擴(kuò)展性、永久性和可伸縮的安裝部件，將機(jī)架裝到支腳上，轉(zhuǎn)子飛機(jī)在由支腳支撐的甲板上起飛或降落，甲板按預(yù)定角度繞相鄰于甲板的樞軸偏轉(zhuǎn)，以確保足夠的轉(zhuǎn)子俯仰，甲板由選自建筑物、塔、駁船、浮標(biāo)或其他船舶上的可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件支撐。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，本裝置還包括 一種具有俘獲槽的著陸架；
具有近端和遠(yuǎn)端的兩個(gè)支撐臂，支撐臂用于在遠(yuǎn)端用樞軸套住著陸架； 一種在近端用樞軸套住支撐臂的空心轉(zhuǎn)臺(tái)；
一種攬?jiān)诜@槽中的第一和第二條籠頭線，用于搖擺和伸縮，便于俯仰控制，第一和第二條籠頭線在籠頭處打結(jié)成為系繩；
一種緊固于選自建筑物、塔、駁船、浮標(biāo)和其他船舶的結(jié)構(gòu)件上的導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪位于中央轉(zhuǎn)臺(tái)的正下方，系繩的第一端連接到導(dǎo)向輪上。此外，根據(jù)本發(fā)明，本裝置還包括
一種用于在地面站從相關(guān)的轉(zhuǎn)子上卸下每個(gè)機(jī)架的分段機(jī)制，分段機(jī)制還用于疊放彼此相鄰的轉(zhuǎn)子，其間用襯墊隔開，以便存放，而且分段機(jī)制還用于將每個(gè)機(jī)架重新部署到其相關(guān)的轉(zhuǎn)子上；以及
一種用于把機(jī)架套到轉(zhuǎn)子的桅套上的鎖住機(jī)制，鎖住機(jī)制還用于有選擇地將機(jī)架固定在系繩的預(yù)定位置上。而且，根據(jù)本發(fā)明，第一控制部件包括
一種用于向下拖動(dòng)或向上松開轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰臂、以控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)俯仰的控制器，控制器還用于伸長(zhǎng)或縮短與搖擺臂的控制器的距離，搖擺臂的控制器裝于轉(zhuǎn)子飛機(jī)的兩側(cè)， 以控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)的搖擺；以及
-一種籠頭，其中包括第一條俯仰控制線和第二條俯仰控制線，分別連接到位于前端的俯仰臂和機(jī)架的尾部上，并且還連接到控制器上；以及
-連接到每個(gè)搖擺臂和控制器上的第一條搖擺控制線和第二條搖擺控制線。理想情況下，第一個(gè)控制部件包括 至少一個(gè)搖擺控制部件，選用有齒軌道、液壓油缸、線繩和智能金屬，并與至少一個(gè)伺服輥?zhàn)右黄鸢惭b于所述機(jī)架的底側(cè)；
一種包括第一條控制線和第二條控制線的籠頭，所述第一條和第二條控制線具有一個(gè)近端和一個(gè)遠(yuǎn)端，所述第一條控制線和第二條控制線的所述近端，分別與所述機(jī)架的尾端和前端連接，并且所述第一條控制線的所述近端通過(guò)所述伺服輥?zhàn)舆B接到所述尾端，當(dāng)存在兩個(gè)所述搖擺控制部件時(shí)，所述第二條控制線的所述近端還通過(guò)另一個(gè)所述伺服輥?zhàn)舆B接到所述前端；以及
一種連接到第一條和第二條控制線的遠(yuǎn)端的控制器，用于拉緊或放松第一條控制線和第二條控制線，以激活俯仰控制，控制器還通過(guò)涉及機(jī)架左右方向的運(yùn)動(dòng)，協(xié)調(diào)伺服輥?zhàn)永o或松開第一條和第二條控制線，以激活搖擺控制。通常情況下，根據(jù)本發(fā)明，控制器選自計(jì)算機(jī)控制機(jī)制和自動(dòng)駕駛儀。具體而言，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)思路，本裝置還包括 一種與伺服輥?zhàn)右黄鹧b于機(jī)架底側(cè)的有齒軌道；
一種裝有電池及其他較重飛行設(shè)備的重物盒子，盒子用于在軌道上前后滑動(dòng)，以改變重心(CoG)，實(shí)現(xiàn)受控自由飛行?；蛘撸鶕?jù)本發(fā)明，本裝置還包括連接于轉(zhuǎn)子飛機(jī)尾端的水平穩(wěn)定器，穩(wěn)定器的控制面提供一個(gè)向下的反作用力，以抵消轉(zhuǎn)子上壓力中心(CoP)的升力，實(shí)現(xiàn)受控自由飛行。一種利用根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置制造的系統(tǒng)，用于氣象數(shù)據(jù)采集、雷達(dá)系統(tǒng)、 火災(zāi)探測(cè)、地面遙感、通信設(shè)備和電話單元中繼器。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種系繩存放系統(tǒng)，其中包括
一種頂部開孔、柱面封閉的圓柱罐，罐的直徑略大于系繩的自然卷徑，柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料；
一種具有圓柱面的中心柱，中心柱用作空間填充物，位于罐內(nèi)并與之同軸線，從而在柱與罐之間為系繩定義了一個(gè)存放空間，存放空間正好足以按照預(yù)定的有序方式存放系繩，將系繩以該方式放入罐內(nèi)時(shí)，可以防止系繩重疊或交叉纏繞，圓柱面上涂有涂層；
一種動(dòng)力輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，用于以預(yù)定的速度將系繩通過(guò)頂部開孔的中央、僅單向放入罐內(nèi)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，涂層為聚四氟乙烯涂料。通常情況下，根據(jù)本發(fā)明，動(dòng)力輥?zhàn)影错槙r(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以將系繩放入罐內(nèi)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，動(dòng)力輥?zhàn)颖惶崞鸹蚍湃牍迌?nèi)，并且將中心柱升高或降低，以盡量縮短系繩從輥?zhàn)臃湃牍迌?nèi)的距離。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，系繩按照上述存放于系繩存放系統(tǒng)中。根據(jù)本發(fā)明，一種輪式車輛或船舶可以由轉(zhuǎn)子飛機(jī)驅(qū)動(dòng)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)一種離合器和飛輪將絞盤連接到轉(zhuǎn)換器，離合器和飛輪用于調(diào)節(jié)輸入轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)速和扭矩。具體而言，控制器用于根據(jù)與轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)， 導(dǎo)航系統(tǒng)選自全球定位系統(tǒng)和全向信標(biāo)檢測(cè)器，以免干擾與其他轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，控制器用于根據(jù)與轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)，導(dǎo)航系統(tǒng)選自全球定位系統(tǒng)和全向信標(biāo)檢測(cè)器，以免干擾與其他轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，上述轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置還包括
變換由轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間的夾角定義的轉(zhuǎn)子的傾斜角的部件；
管理轉(zhuǎn)子飛機(jī)轉(zhuǎn)向的部件，該部件用于操縱轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)，由此誘發(fā)橫向范圍速率，并且環(huán)境風(fēng)過(guò)多時(shí)，在轉(zhuǎn)子上誘發(fā)相對(duì)風(fēng)速，從而導(dǎo)致系繩上的張力。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)想了一種發(fā)電方法，該方法包括下列步驟
提供至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括裝有沿周向套在機(jī)架上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有由相對(duì)于來(lái)風(fēng)的轉(zhuǎn)子的路徑定義的轉(zhuǎn)子俯仰，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)的葉片角度、分別為每一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰；
提供一種繞于絞盤上的系繩，系繩具有第一端和第二端； 定位系繩的第一端于相鄰的地球及伸向高空的第二端； 將系繩的第二端套在轉(zhuǎn)子飛機(jī)上； 將絞盤連接到轉(zhuǎn)換器； 測(cè)量系繩上現(xiàn)有或增加的張力； 測(cè)量轉(zhuǎn)子飛機(jī)接觸的風(fēng)速； 循環(huán)監(jiān)測(cè)系繩的張力以生成張力的輸出狀態(tài)； 在系繩張力作用下飛行轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟
-如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制轉(zhuǎn)子的俯
仰；
-如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制葉片的俯仰；以及
-如果參考預(yù)定的范圍，輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小和過(guò)大，則為了控制系繩張力，通過(guò)操作轉(zhuǎn)換器，按周期卷進(jìn)系繩，或以反方向操作轉(zhuǎn)換器以放出系繩；以及 將絞盤上的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力。理想情況下，將系繩套在轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括，當(dāng)存在多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)時(shí)，將系繩上的一組轉(zhuǎn)子飛機(jī)彼此間隔開。理想情況下，在系繩張力作用下飛行轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)。通常情況下，在系繩張力作用下飛行轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括，根據(jù)轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)探測(cè)到的其位置信號(hào)，通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)，同時(shí)當(dāng)存在多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)時(shí)，不干擾與其他轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)。通常情況下，根據(jù)本發(fā)明，把有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟與有選擇地控制葉片俯仰的步驟相耦合。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟中包括步驟 提供一種與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸共線的桅桿；以及
控制桅桿相對(duì)于機(jī)架的傾斜角。理想情況下，有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括同時(shí)控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)的擺動(dòng)和俯仰。此外，有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰。通常情況下，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括，提供彈性元件形式的偏壓元件， 將每個(gè)葉片偏壓至向上位置，使葉片朝旋轉(zhuǎn)軸方向偏轉(zhuǎn)，以進(jìn)行被動(dòng)控制。通常情況下，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括，隨著轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加， 離心力迫使葉片找平，從而對(duì)抗偏壓元件對(duì)每個(gè)葉片的壓迫。另外，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括，提供伺服致動(dòng)器形式的偏壓元件，將每個(gè)葉片偏壓至向上位置，使葉片朝旋轉(zhuǎn)軸方向偏轉(zhuǎn)，以進(jìn)行主動(dòng)控制。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括同時(shí)主動(dòng)和被動(dòng)地控制葉片的俯仰。根據(jù)本發(fā)明，控制系繩張力的步驟包括通過(guò)減小葉片俯仰來(lái)減小張力，以及通過(guò)增大葉片俯仰來(lái)增大張力。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)思路，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括分別減小和增大轉(zhuǎn)子俯仰。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，上述方法還包括
將葉片俯仰設(shè)定為負(fù)值，在來(lái)風(fēng)中預(yù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子；以及
傳遞來(lái)風(fēng)與葉片之間的動(dòng)量，轉(zhuǎn)子至少類似一臺(tái)風(fēng)車或一臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)行。發(fā)電的方法還包括，通過(guò)在具有負(fù)葉片俯仰的渦輪機(jī)位置與具有正葉片俯仰的轉(zhuǎn)子飛機(jī)位置之間有選擇地繞樞軸偏轉(zhuǎn)葉片，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子飛機(jī)的主動(dòng)控制。發(fā)電的方法另外還包括
提供一種套在轉(zhuǎn)子上的萬(wàn)向節(jié)，以支撐轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)；以及 偏轉(zhuǎn)萬(wàn)向節(jié)以相對(duì)于機(jī)架俯仰。理想情況下，有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括，提供一種繞與機(jī)架相關(guān)的樞軸偏轉(zhuǎn)的萬(wàn)向節(jié)，這樣，轉(zhuǎn)子升力與拖曳力的比率等于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心偏移的長(zhǎng)度與高度的比率(分別取決于旋轉(zhuǎn)軸至樞軸的距離，及樞軸上方旋轉(zhuǎn)中心的高度)。理想情況下，發(fā)電的方法還包括針對(duì)來(lái)風(fēng)速度減小至閾值以下情況，通過(guò)絞盤回卷轉(zhuǎn)子飛機(jī)。另外還包括按選定的相對(duì)速率回卷轉(zhuǎn)子飛機(jī)，以便在受控飛行下，將轉(zhuǎn)子飛機(jī)飛回絞盤附近。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電的方法另外還包括針對(duì)來(lái)風(fēng)的速度降至進(jìn)行至少一次受控飛行和發(fā)電所需閾值以下情況，將轉(zhuǎn)子飛機(jī)飛回絞盤附近。發(fā)電的方法還包括根據(jù)轉(zhuǎn)子對(duì)其回應(yīng)情況來(lái)管理系繩張力，張力增大時(shí)，轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)到葉片俯仰減小的位置，張力減小時(shí)，葉片俯仰增大。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)思路，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括，將轉(zhuǎn)子上的葉片俯仰與葉片的旋轉(zhuǎn)錐角耦合，旋轉(zhuǎn)錐角表示葉片的軸線與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線之間的夾角。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)思路，有選擇地控制葉片俯仰的步驟包括，將轉(zhuǎn)子上的葉片俯仰與葉片的旋轉(zhuǎn)錐角耦合，旋轉(zhuǎn)錐角表示葉片的軸線與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線之間的夾角；以及通過(guò)改變系繩與來(lái)風(fēng)作用于葉片上的力平衡，使旋轉(zhuǎn)錐角發(fā)生改變。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電的方法還包括 提供套到機(jī)架上的支腳；
19 定位鄰近絞盤的著陸面，著陸面定義了空間中的一個(gè)表面； 將來(lái)自絞盤上的系繩延伸穿過(guò)空間中的該表面； 將卷在絞盤上的系繩拉出穿過(guò)空間中的表面； 轉(zhuǎn)子飛機(jī)著陸到著陸面時(shí)，至少有一條支腳接觸著陸面；以及 通過(guò)至少一個(gè)支腳接觸著陸面時(shí)，傾斜機(jī)架以定位轉(zhuǎn)子在平行于著陸面的一個(gè)平面中旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，發(fā)電的方法還包括 裝于機(jī)架上的儀表；以及
保持轉(zhuǎn)子飛機(jī)在空中大致固定的高度作為一種高空塔。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，有選擇地控制轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括，著陸期間，當(dāng)轉(zhuǎn)子越來(lái)越接近地面時(shí)，控制轉(zhuǎn)子的俯仰。發(fā)電的方法還包括
提供多個(gè)套在具有單個(gè)絞盤的系繩上的轉(zhuǎn)子飛機(jī)，所有轉(zhuǎn)子飛機(jī)有效連接以傳遞動(dòng)
力；
在空中飛行多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)； 降落多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)到著陸面上； 單獨(dú)回收多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)中的每一架，一次回收一架； 單獨(dú)解開每架轉(zhuǎn)子飛機(jī)上的系繩，一次解開一架； 有選擇地從相關(guān)的轉(zhuǎn)子上卸下每個(gè)機(jī)架； 將轉(zhuǎn)子相互疊放在一起，其間用襯墊隔開，以便存放；以及 重新為多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)的每一架裝上機(jī)架及其相關(guān)的轉(zhuǎn)子。根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)思路，發(fā)電的方法還包括
提供選自噴嘴、推進(jìn)器和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置裝在葉片上； 探測(cè)緊急情況；以及
操作驅(qū)動(dòng)部件以保持轉(zhuǎn)子飛機(jī)的受控飛行。發(fā)電的方法還包括存放系繩，其中包括步驟
提供一種具有頂部開孔和封閉圓柱面的圓柱罐，其直徑略大于系繩的自然卷徑； 圓柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料； 罐內(nèi)裝有一根與之同軸的中心柱；
定義罐與柱之間的存放空間，使存放空間正好足以按預(yù)定的順序方式放入系繩；以及 利用選自運(yùn)動(dòng)總成或固定加旋轉(zhuǎn)總成并運(yùn)行于其上的輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，將系繩按預(yù)定的速度順序放入存放空間。理想情況下，根據(jù)本發(fā)明，在系繩張力作用下飛行轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟還包括 保持轉(zhuǎn)子俯仰恒定；
變換由轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間夾角定義的傾斜角；
轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)操縱，由此誘發(fā)橫向范圍速率； 環(huán)境風(fēng)過(guò)多時(shí)，在轉(zhuǎn)子上誘發(fā)相對(duì)風(fēng)速；以及 轉(zhuǎn)子飛機(jī)的轉(zhuǎn)向。


根據(jù)以下說(shuō)明、所附權(quán)利要求并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述特點(diǎn)將更充分地顯現(xiàn)出來(lái)。應(yīng)該理解，這些附圖僅用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明中典型的實(shí)施方案，因此，不應(yīng)被視為是對(duì)其范圍的限制，本發(fā)明將通過(guò)附圖，以更多具體細(xì)節(jié)加以描述，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案中轉(zhuǎn)子飛機(jī)系統(tǒng)10的示意圖，其中包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)，在連接于絞盤的系繩張力作用下飛行，發(fā)電是基于在張力作用下，從遠(yuǎn)處周期性拉系繩，以及通過(guò)轉(zhuǎn)子飛機(jī)在升力減小的方向飛行，張力減小時(shí)，系繩向下回退； 圖2顯示相對(duì)于圖1中轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)葉片，升力、拖曳力和重力的合力； 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，說(shuō)明圖1中裝有方向舵和升降器的轉(zhuǎn)子飛機(jī)的原理圖4為基于圖1中系統(tǒng)的原理圖，其中包括連接到單條系繩上的多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)，由此共同在繩上產(chǎn)生了一個(gè)總張力，如與之連接的絞盤和發(fā)電系統(tǒng)(轉(zhuǎn)換器)所示；
圖5A — 5C為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案的側(cè)視圖，表示出飛行的各種姿勢(shì)，從穩(wěn)定、接近水平飛行到極端姿勢(shì)、及開始或起飛時(shí)轉(zhuǎn)子飛機(jī)的位置；
圖6是一種使用最小機(jī)身、開放式機(jī)架裝置的實(shí)施方案的透視圖，轉(zhuǎn)子飛機(jī)用系繩套到圖1中的系統(tǒng)上，并在系繩與轉(zhuǎn)子飛機(jī)的機(jī)架之間同時(shí)裝有搖擺和俯仰控制；
圖7是根據(jù)本發(fā)明在一種系統(tǒng)中使用的轉(zhuǎn)子飛機(jī)的另一種實(shí)施方案的透視圖，其中包括在軌道上運(yùn)行的圓柱齒輪，軌道沿轉(zhuǎn)子飛機(jī)的機(jī)架布置，以控制俯仰和飛機(jī)機(jī)架的搖擺方向。雖然該實(shí)施方案也在軌道中包括一個(gè)“靜態(tài)”位置，用于飛機(jī)的俯仰控制，軌道上的半徑卻是變化的，以提供一個(gè)飛機(jī)機(jī)架可能容易受拉的位置，因其處于軌道中較低的位置緣故；
圖8是轉(zhuǎn)子的另一種實(shí)施方案的透視圖，其中包括一種套在系繩上、機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸已減至最小的機(jī)架，以及通過(guò)一個(gè)致動(dòng)器來(lái)提供俯仰控制，致動(dòng)器作用于該最簡(jiǎn)化機(jī)架與連接到轉(zhuǎn)子飛機(jī)桅套上的一個(gè)內(nèi)部大致靜止的軸承系統(tǒng)的構(gòu)架之間；
圖9是圖8中裝置的另一種實(shí)施方案的透視圖，其中包括一個(gè)系繩線的直通，用于在同一條系繩的更高位置處套住另一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)；
圖10是轉(zhuǎn)子飛機(jī)的另一種實(shí)施方案的透視圖，類似圖6中的裝置，它具有一種可傾斜、 相對(duì)于主機(jī)架俯仰的甲板，以便相對(duì)于進(jìn)入的空氣流，對(duì)轉(zhuǎn)子攻角或轉(zhuǎn)子俯仰提供附加控制；
圖11是一種轉(zhuǎn)子的實(shí)施方案的俯視圖，所使用的樞軸線與從桅套中心引出的半徑線不垂直，以使各個(gè)葉片的上下擺動(dòng)或偏轉(zhuǎn)動(dòng)作與葉片攻角的變化相耦合；
圖12是圖11中裝置的另一種實(shí)施方案的俯視圖，圖中顯示，另外的發(fā)電方案中包括磁鐵和線圈，以及一種可選噴嘴，其中線圈和噴嘴不需要組合使用，而是線圈系統(tǒng)可以為操作支持設(shè)備(如轉(zhuǎn)子飛機(jī)上的控件或自動(dòng)駕駛儀)提供輔助電力，同時(shí)噴嘴可在起飛、降落等期間用于控制飛行；
圖13是轉(zhuǎn)子的另一種實(shí)施方案的俯視圖，它包括中央桅套、在桅套和轉(zhuǎn)子葉片上的小管或鉚釘之間的樞軸點(diǎn)，此時(shí)鉸鏈軸線垂直于通過(guò)桅套中心的半徑線，但葉片本身在前緣方向、而非在從桅套引出的半徑線上前傾一定角度；圖14是轉(zhuǎn)子的另一種實(shí)施方案的部分透視圖，截去葉片以放大桅套的視圖尺寸，桅套包括用作吊環(huán)的錨耳，錨耳用于安裝連接于各自葉片上的軸耳，以及葉片繞穿過(guò)錨耳的樞軸銷轉(zhuǎn)動(dòng)；
圖15A — 15B是根據(jù)本發(fā)明、轉(zhuǎn)子飛機(jī)的另一種實(shí)施方案的側(cè)視圖，它具有一種支撐轉(zhuǎn)子的系繩機(jī)架，以及包括偏壓元件如彈簧、機(jī)械致動(dòng)器、伺服系統(tǒng)等，以使每個(gè)葉片向上位置偏壓，由于葉片或葉片樞軸傾斜安裝，因此向上位置將葉片攻角與旋轉(zhuǎn)錐角或每個(gè)葉片相對(duì)于桅套的升角耦合，旋轉(zhuǎn)構(gòu)形將位于桅套和轉(zhuǎn)子葉片的理論旋轉(zhuǎn)平面之外；
圖16 — 17為起飛和著陸構(gòu)架的透視圖，圖中顯示了幾種可選的開發(fā)思想，有助于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)起飛和著陸轉(zhuǎn)子飛機(jī)，這些系統(tǒng)提供一種可選的轉(zhuǎn)臺(tái)以幫助轉(zhuǎn)子飛機(jī)旋入風(fēng)、或使轉(zhuǎn)子飛機(jī)的垂直方向舵葉片轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子飛機(jī)、及使轉(zhuǎn)臺(tái)旋入風(fēng)以開始或終止飛行，這種構(gòu)架系統(tǒng)還包括一種支撐于轉(zhuǎn)臺(tái)上的帶樞軸的甲板，使轉(zhuǎn)子飛機(jī)的著陸支腳接觸著陸甲板而無(wú)需轉(zhuǎn)子飛機(jī)的轉(zhuǎn)子改變其著陸時(shí)相對(duì)于來(lái)風(fēng)的攻角，而且，轉(zhuǎn)子飛機(jī)能夠以適合于系繩和旋翼的特定角度著陸，然后轉(zhuǎn)子飛機(jī)可被套在著陸甲板上，以及著陸甲板可以傾斜至合適的角度，以便存放、維護(hù)等；
圖18是根據(jù)本發(fā)明、轉(zhuǎn)子飛機(jī)系統(tǒng)的另一種實(shí)施方案的透視圖，圖中顯示絞盤和與之連接的電機(jī)一發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，這種絞盤系統(tǒng)也包括一個(gè)用于存放的卷軸，以便將轉(zhuǎn)子飛機(jī)拉到地面，或使其向下朝地面飛行，并且可以拆卸，轉(zhuǎn)子保持系繩繞在上面，便于緊湊存放，同時(shí)可以將轉(zhuǎn)子飛機(jī)的機(jī)架或機(jī)身卸下，存放到不同的地點(diǎn)或附加地點(diǎn)；
圖19是圖18中轉(zhuǎn)子飛機(jī)的一種實(shí)施方案的透視圖，圖中顯示機(jī)架與轉(zhuǎn)子之間連接方案的更多細(xì)節(jié)；
圖20是根據(jù)本發(fā)明、用于管理一種裝置發(fā)明中、系繩張力的控制方案的流程圖； 圖21A - 21D是轉(zhuǎn)子飛機(jī)機(jī)架的俯視圖，同一轉(zhuǎn)子飛機(jī)的側(cè)視圖、前視圖和透視圖，依靠一種籠頭系統(tǒng)雙線連接系繩到轉(zhuǎn)子飛機(jī)上，以便發(fā)電，以及通過(guò)拉緊和松開連接到轉(zhuǎn)子飛機(jī)各個(gè)部位和盡頭處的籠頭繩或線繩，控制該轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰、搖擺或同時(shí)控制兩者；
圖22k顯示根據(jù)本發(fā)明的一種繩罐存放裝置，利用其中動(dòng)力輥?zhàn)拥捻槙r(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將系繩放入罐內(nèi)；
圖22B顯示根據(jù)本發(fā)明的一種繩罐存放裝置，利用其中動(dòng)力輥?zhàn)由呋蚪档椭行闹?盡量縮短將系繩放入罐內(nèi)的距離；
圖23顯示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，利用重心(CoG)改變和交替顛倒水平穩(wěn)定器來(lái)控制飛行平穩(wěn)性；
圖M顯示一種著陸/起飛架，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)可以在一個(gè)可能位于建筑物、駁船或船只上的著陸架上起飛或著陸；
圖25顯示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，利用兩線籠頭為轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置進(jìn)行搖擺控制； 圖沈顯示根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，其上裝有飛輪和離合器以平衡所產(chǎn)生的動(dòng)力； 圖27A顯示根據(jù)本發(fā)明、轉(zhuǎn)子飛機(jī)所經(jīng)受的相對(duì)風(fēng)速的比較曲線圖(有和無(wú)橫向風(fēng)操
縱)；
圖27B顯示根據(jù)本發(fā)明、在橫向風(fēng)操縱期間轉(zhuǎn)子飛機(jī)的傾斜角相對(duì)于時(shí)間的曲線圖； 圖27C顯示根據(jù)本發(fā)明、在橫向風(fēng)操縱期間轉(zhuǎn)子飛機(jī)的轉(zhuǎn)子俯仰相對(duì)于時(shí)間的曲線
22圖27D顯示根據(jù)本發(fā)明、在橫向風(fēng)操縱期間轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向范圍對(duì)比向下范圍的曲線圖；以及
圖27E顯示根據(jù)本發(fā)明、在橫向風(fēng)操縱期間轉(zhuǎn)子飛機(jī)的海拔高度對(duì)比橫向范圍的曲線圖。
具體實(shí)施例方式很容易理解，本發(fā)明的組成部分(如圖中一般描述和說(shuō)明那樣)可能以各式各樣不同的構(gòu)形來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，以下對(duì)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)的描述(如圖所示)，不是為了局限本發(fā)明的范圍(在此聲明)，而只是本發(fā)明的各種實(shí)施方案的示意圖。參考附圖將能夠充分理解對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案的說(shuō)明，附圖中的相同零件均用相同的數(shù)字標(biāo)示。在本文收錄的專利文獻(xiàn)中，Groen等人的美國(guó)專利(編號(hào)5301900)對(duì)旋翼飛機(jī)做了相當(dāng)詳盡的描述。同樣，de la Cierva, Pitcairn、Barltrop和其他人的多項(xiàng)專利中都
曾嘗試捕獲風(fēng)能。下面參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行說(shuō)明。在本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)“風(fēng)”用來(lái)指一種可流動(dòng)的流體，如空氣，濕空氣和包括水的液體。參考圖1 (一般還要同時(shí)參考圖1 一 21)，系繩14至少套住一個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)。說(shuō)明書中提到的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12指一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)，形成一個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)系統(tǒng)。系繩14由一種天然或合成材料做成。系繩14是一種鋼纜或合成高分子纖維編織成的繩索。例如，迪尼瑪 牌索可編織成不同直徑的繩子。超高強(qiáng)度、超高熱和耐火纖維(如杜邦的M5繩和碳納米管繩)也可以用作系繩。這類材料可提供極長(zhǎng)的壽命、耐用性、高強(qiáng)度、適合耐磨等特性，并且比鋼纜之類的重量輕很多。系繩14繞在盤卷設(shè)備或絞盤16上，最好采用卷軸、線軸和滑輪等形式。絞盤16 用于提供一種盤卷系繩14的機(jī)制，并系統(tǒng)和均勻地一層層盤卷。在鋼絲和纜繩行業(yè)中的尖端技術(shù)、捕魚卷軸的設(shè)計(jì)等，業(yè)已處理過(guò)將線繩以整潔、有序和可拆除的方式繞到線軸、滑輪或卷軸上的問(wèn)題。“繩罐”、“攀巖者或消防救生繩袋”等系繩存放的概念包括一個(gè)繩袋，這是一種尺寸精確、完全封閉的袋子，袋子開有一個(gè)非常小的開口，用于將繩子送入和拉出袋子。如果通過(guò)一個(gè)小口送入100米的繩子，不會(huì)纏結(jié)，而且可以通過(guò)同一個(gè)孔拉出來(lái)。在袋中應(yīng)這樣放置繩子，以便在孔內(nèi)送入的繩子末端將是拉出的最后端。傳統(tǒng)的繩子/系繩存放方法涉及用一種水平繞線器機(jī)制將系繩繞到一個(gè)大旋轉(zhuǎn)線軸上，確保繩子放下整齊，不會(huì)扭曲。當(dāng)傳統(tǒng)已知的系繩存放方法用于根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)時(shí)，會(huì)造成許多問(wèn)題。首先，在本發(fā)明的所有實(shí)施方案中，系繩繞絞盤走幾圈時(shí)，會(huì)把很大的線張力轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，用于發(fā)電。絞盤也用于電機(jī)回卷系繩的相反情況。繞上絞盤后，線繩上幾乎不殘存任何張力。全長(zhǎng)約10千米的系繩重量達(dá)2. 5萬(wàn)公斤。離開絞盤后，如果系繩繞到一種先有技術(shù)中已知的具有水平繞繩機(jī)制的大線軸上，則需要非常大的線軸， 導(dǎo)致浪費(fèi)大量動(dòng)力于小心繞進(jìn)和繞出這么重的繩子(繞繩速度40千米/小時(shí))上。當(dāng)傳統(tǒng)的繩子存放方法用于本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置時(shí)，動(dòng)量的制動(dòng)也是一個(gè)問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明，設(shè)想了一種繩罐以解決上述先有技術(shù)的缺點(diǎn)，如圖22A和22B所示。系繩14條繞上一種絞盤/絞車16并消除大張力后，借助重力，系繩14被存放于圓柱罐內(nèi)。 借助動(dòng)力輥?zhàn)印⒒喓蛯?dǎo)向器，系繩14被送入罐2內(nèi)。罐2的周長(zhǎng)精確地預(yù)定為略大于系繩14的自然卷徑。例如，裝有5厘米厚系繩的罐的自然卷徑為1.5米。因此，設(shè)計(jì)的罐有 1. 6米直徑，確定的罐高度應(yīng)足以存放繩子量，比如10米高。具有圓柱面的中心柱4裝于 1. 6米直徑的罐內(nèi)并與之同軸安裝。設(shè)計(jì)的中心柱4約有0. 5米直徑，以防止放入罐2時(shí)， 系繩重疊或交叉纏繞。把系繩14送入或“吐入”罐2內(nèi)的動(dòng)力輥?zhàn)?裝于中心柱4的頂部附近。根據(jù)圖 22A中所示的實(shí)施方案，動(dòng)力輥?zhàn)?按順時(shí)針或反時(shí)針旋轉(zhuǎn)，通過(guò)兩個(gè)柱體之間的空處把系繩14送入或拉出。柱體裝于地下或作為塔、浮標(biāo)或輪船的一部分。當(dāng)向外的動(dòng)力沖程開始時(shí)，系繩14從罐2中拉出，同時(shí)在絞盤16上保持背后張力，便于良好的動(dòng)力傳遞。對(duì)于向內(nèi)的回卷沖程，絞盤16向下拉系繩14，動(dòng)力輥?zhàn)?6不僅要保持絞盤16上的背后張力，還要將系繩14以環(huán)繞方式向下吐到柱體2上。系繩存放系統(tǒng)使用極少的動(dòng)力。罐2和中心柱4的表面都涂有聚四氟乙烯或其它減摩涂層，盡量減少與系繩的摩擦和熱量積聚。因此散熱快，幾乎不存在任何動(dòng)量；把系繩拉出或松開后，可以瞬間顛倒操作。根據(jù)本發(fā)明做的繩罐是一個(gè)非常簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的存放系繩的部件。而且，由于要顧及散熱，系繩的壽命無(wú)法通過(guò)存放部件補(bǔ)償。根據(jù)圖22B所示的實(shí)施方案，動(dòng)力輥?zhàn)?及隨后的中心柱4在繩罐2內(nèi)被升高或降低，以盡量縮短從動(dòng)力輥?zhàn)?上落下的系繩14至罐2的底部系繩存放處的距離。通過(guò)縮短系繩落下的距離，可以大大減少系繩14纏結(jié)的機(jī)會(huì)。接頭17物理連接絞盤16與轉(zhuǎn)換器18。轉(zhuǎn)換器18通常作為一種部件，可以適當(dāng)?shù)貙?lái)自絞盤16的能量轉(zhuǎn)換成可輸送形式、可儲(chǔ)存形式或兩者。據(jù)此，轉(zhuǎn)換器18應(yīng)該是發(fā)電機(jī)、液壓馬達(dá)或氣體壓縮機(jī)。當(dāng)轉(zhuǎn)換器18是發(fā)電機(jī)時(shí)，通過(guò)接頭7由絞盤16傳遞的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力被轉(zhuǎn)換成電能，適合于往回輸送到地方、州或國(guó)家配電基礎(chǔ)設(shè)施的電網(wǎng)中。在系統(tǒng)10中，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12在系繩14產(chǎn)生的張力作用下飛行。據(jù)此，通過(guò)遠(yuǎn)處操作的力產(chǎn)生能量。于是在一段時(shí)間傳遞的能量總和構(gòu)成了動(dòng)力?；谙道K14的張力和絞盤16的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，接頭17將動(dòng)力傳遞到轉(zhuǎn)換器18。因此，憑借其升力飛行的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12 將力作用于系繩14，然后基于絞盤16克服轉(zhuǎn)換器18的阻力后拉出系繩14，從而將該力作為動(dòng)力傳遞。通過(guò)反向操作絞盤18，系繩14將轉(zhuǎn)子飛機(jī)12收回。例如，如果轉(zhuǎn)換器18是電機(jī)一發(fā)電機(jī)裝置，當(dāng)給它送電時(shí)，轉(zhuǎn)換器作為電機(jī)運(yùn)行，而當(dāng)機(jī)械力作用于其上時(shí)，轉(zhuǎn)換器將作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，以電氣連接的負(fù)載可從發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行的裝置上獲取電力。轉(zhuǎn)子飛機(jī)12使用計(jì)算機(jī)控制機(jī)制或在自動(dòng)駕駛模式下飛行。在周期性交替運(yùn)行(電機(jī)模式和發(fā)電機(jī)模式) 中，轉(zhuǎn)換器18在一種模式下作為電機(jī)運(yùn)行，同時(shí)在轉(zhuǎn)子飛機(jī)12上的自動(dòng)控件有效地駕駛轉(zhuǎn)子飛機(jī)向下飛行，從而保持系繩14的張力量最小。因此，能量?jī)羰找娴扔谝患芑蚨嗉茉谙道K14上升起的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12施加到系繩14 上的相對(duì)較大的張力(因此對(duì)其作用了一個(gè)力)，減去一架或多架轉(zhuǎn)子飛機(jī)12飛回接近地球、以使絞盤16收回系繩14時(shí)、在系繩14上保持的相當(dāng)較小的力。因此，在拉出系繩線期間作用的相對(duì)較大的力提供了動(dòng)力。使用相對(duì)較小的動(dòng)力于絞盤16上回卷系繩線14，以準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的另一次提升飛行。
在圖1所示的實(shí)施方案中，風(fēng)20吹的方向一般被視為平行于地球表面，轉(zhuǎn)子飛機(jī) 12通常被導(dǎo)向，以飛行“進(jìn)入”風(fēng)20的方向。轉(zhuǎn)子飛機(jī)12包括一種固定翼飛機(jī)。在本發(fā)明的一種首選實(shí)施方案中，每架轉(zhuǎn)子飛機(jī)12都包括一個(gè)旋翼，被稱為轉(zhuǎn)子22。轉(zhuǎn)子22快速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子22在離開旋轉(zhuǎn)平面觀的一個(gè)大致平面區(qū)域內(nèi)旋轉(zhuǎn)。實(shí)際上，一些轉(zhuǎn)子可能具有一定程度的靈活性，使其有時(shí)候以類似圓錐的構(gòu)形運(yùn)轉(zhuǎn)。在一般情況下，系繩14沿方向M延伸。方向2 表示當(dāng)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12飛行于最大升力方向、從絞盤16拉出系繩14時(shí)，系繩14向外放繩的方向。方向24b表示因轉(zhuǎn)子飛機(jī) 12以最小升力向下飛行時(shí)、系繩14在最小張力下回卷的方向。實(shí)際上，方向M沿路徑略有變化。系繩14不存在零重量。據(jù)此，系繩行走的軌跡不完全是一條直線，而可能會(huì)懸空成一條吊線。不過(guò)，沿系繩14上的任意點(diǎn)處，方向M明確。方向M也有助于確立系繩14的方向M與基準(zhǔn)(如地球表面)之間的角度26。這樣，風(fēng)向20確立了與系繩方向M的角度26。角度沈因此定義了與相對(duì)風(fēng)向20的關(guān)系。通常情況下，轉(zhuǎn)子22和旋轉(zhuǎn)平面觀形成與風(fēng)向20的角度30。因此，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12 依賴于正角30使空氣向上通過(guò)轉(zhuǎn)子，從而轉(zhuǎn)子22像風(fēng)車一樣自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由風(fēng)20吹動(dòng)轉(zhuǎn)子 22自動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，作用于轉(zhuǎn)子22的每個(gè)葉片32 (圖2)類似于風(fēng)作用于船帆。由風(fēng)20傳遞到葉片32 (圖2)的凈動(dòng)量推動(dòng)葉片32 (圖2)向反向于風(fēng)偏轉(zhuǎn)的方向運(yùn)動(dòng)。因此，根據(jù)每個(gè)轉(zhuǎn)子22的各個(gè)葉片32(圖2)的旋轉(zhuǎn)得到一個(gè)針對(duì)每個(gè)葉片32(圖 2)的凈速率。每個(gè)葉片32 (圖2)成為一個(gè)機(jī)翼，導(dǎo)致空氣流過(guò)葉片32頂部的速度大于流過(guò)葉片32下面的速度。根據(jù)伯努利效應(yīng)，葉片32頂部的壓力將小于底部的壓力，導(dǎo)致在葉片32上產(chǎn)生升力。因此，每個(gè)轉(zhuǎn)子22由從其下面往上穿過(guò)轉(zhuǎn)子22的風(fēng)吹動(dòng)，使其像風(fēng)車一樣向前運(yùn)動(dòng)。參考圖2，轉(zhuǎn)子32的葉片22通常在一個(gè)類似于旋轉(zhuǎn)平面觀的平面中旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子葉片32以極低的速度旋轉(zhuǎn)，來(lái)風(fēng)20改變?nèi)~片32的俯仰、或改變?nèi)~片的攻角40。因此，如果轉(zhuǎn)子22靠葉片做類似在鉸鏈上的自由上下擺動(dòng)，實(shí)際形成的可能是某種圓錐面，而非平不過(guò)，在轉(zhuǎn)子葉片上的任意點(diǎn)可以認(rèn)為是在一個(gè)特定平面上旋轉(zhuǎn)。因此，當(dāng)觀察圖 2中具有旋轉(zhuǎn)軸34的葉片32時(shí)，葉片行走的向前方向36在其旋轉(zhuǎn)路線中與葉片行走的后退方向38相反。因此，葉片32下面的來(lái)風(fēng)20導(dǎo)致葉片攻角40相對(duì)于來(lái)風(fēng)繪出葉片32的完全相同的局部俯仰。葉片攻角40可被認(rèn)為是相對(duì)于風(fēng)向20的弦長(zhǎng)方向42。于是角度40確立了葉片攻角40。根據(jù)伯努利效應(yīng)，如伯努利方程所述，風(fēng)20在葉片32的頂部吹過(guò)，導(dǎo)致葉片32的上表面壓力減小，從而產(chǎn)生升力。升力46向上作用的同時(shí)，風(fēng)20也對(duì)葉片32作用有一定的拖曳力量。因此，葉片在風(fēng)20的方向上受到拖曳力44，而升力46在與之大致垂直的方向起作用，趨勢(shì)是提起葉片32。在一般情況下，人們可以認(rèn)為起風(fēng)發(fā)生在接近地球的底層大氣內(nèi)，因此風(fēng)向相對(duì)于地球大致水平。在圖2中，重力方向不在葉片32和轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)軸線34上。而且，重力48的作用如圖2所示，因?yàn)槿~片32通常利用相對(duì)于來(lái)風(fēng)的正攻角40定向，所以風(fēng)必定會(huì)穿過(guò)葉片32的底面或正面。合力50成為葉片32上的凈力，在各個(gè)葉片32 (2、4、5或更多個(gè)葉片)上的各個(gè)力 50組合后成為最終的力。轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的飛行方向一般是迎著來(lái)風(fēng)20。這確實(shí)是風(fēng)向大致平行于地球的緣故。例如，飛機(jī)在相對(duì)于地球表面一個(gè)高度飛行。當(dāng)轉(zhuǎn)子飛機(jī)在沒(méi)有系繩情況下自由飛行時(shí)，凈合力是向上的升力，但由于受到拖曳力，則凈合力向下，與運(yùn)動(dòng)方向相反。在自由飛行的飛機(jī)上，拖曳力由裝于飛機(jī)前部或后部的牽引電機(jī)的力量克服。根據(jù)本發(fā)明，系繩14 及其上的張力對(duì)向上的升力46和拖曳力44均有阻力。據(jù)此，合力50既為轉(zhuǎn)子飛機(jī)提供升力，也對(duì)系繩14的張力提供支撐。參考圖3，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12上裝有機(jī)架或機(jī)身52。機(jī)架一般為負(fù)載、設(shè)備等提供支撐。 這種機(jī)架裝上外殼后，常被稱為機(jī)身。不過(guò)，機(jī)架和機(jī)身在本說(shuō)明書中交替使用，并通常以數(shù)字52引用。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，機(jī)架或機(jī)身52包括風(fēng)葉或方向舵M、及升降器56。 方向舵M作為垂直風(fēng)葉運(yùn)行，而升降器56作為水平風(fēng)葉運(yùn)行。通過(guò)安裝方向舵54、升降器56、或兩者于構(gòu)架58 (圖4)的一邊盡頭的附近，而以構(gòu)架58 (圖4)的另一端套在機(jī)架或機(jī)身52的附近，每個(gè)垂直風(fēng)葉M和水平風(fēng)葉56可獲得更大的杠桿，以相對(duì)于風(fēng)20和轉(zhuǎn)子22定向機(jī)身或機(jī)架。在某些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子22在或繞桅桿60 (圖4)旋轉(zhuǎn)。桅桿60 (圖4)用于將轉(zhuǎn)子22套在機(jī)身52上。由于轉(zhuǎn)子22被用作旋翼，無(wú)需通過(guò)桅桿60傳遞任何動(dòng)力。因此，轉(zhuǎn)子22在其內(nèi)圈固定于桅桿60 (圖4)的軸承上旋轉(zhuǎn)。另外，桅桿支撐于一個(gè)軸承系上，使桅桿60 (圖4) 本身可以隨轉(zhuǎn)子葉片32擺動(dòng)，甚至轉(zhuǎn)動(dòng)。參考圖4(同時(shí)一般還要不斷參考圖1 一 21)，多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12被套在系繩14上。 各個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12被“穿線”到系繩14上。每個(gè)旋翼滑機(jī)12被套在系繩14上升空，前面升空的旋翼滑機(jī)12將后面的提起。通常情況下，針對(duì)每個(gè)轉(zhuǎn)子的葉片32設(shè)定的葉片攻角40都非常低，甚至為負(fù)攻角 40，便于自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。之后，當(dāng)轉(zhuǎn)子22以適當(dāng)?shù)乃俾书_始旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片32往往會(huì)在旋轉(zhuǎn)平面 28中向外展開，每個(gè)葉片32以選定的攻角40旋轉(zhuǎn)。單個(gè)葉片的攻角40往往可以控制由向上流動(dòng)到該葉片的空氣所施加的升力46。 通過(guò)向來(lái)風(fēng)20提供更大的轉(zhuǎn)子22的投影面積，增加轉(zhuǎn)子的攻角30往往會(huì)增加拖曳力。因此，為了啟動(dòng)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，接近地面的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12呈傾斜，以提供對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子投射到風(fēng)向的全部面積的更大攻角30。實(shí)際上，套在系繩上的多架轉(zhuǎn)子飛機(jī)12必須逐架、依次起飛或升高。如果沿水平面上擺放一組轉(zhuǎn)子飛機(jī)12，每架都可能提起位于其旁邊的下一架，因?yàn)橄鄬?duì)升高或更高的相鄰轉(zhuǎn)子飛機(jī)12會(huì)增加其本身與下一架相鄰的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12之間的系繩張力。于是較低或相對(duì)較低高度的轉(zhuǎn)子飛機(jī)會(huì)被提起。通過(guò)提供平臺(tái)、啟動(dòng)機(jī)制等來(lái)解決一些定向之類的困難，以保持正確的方向，以及盡量避免突然加負(fù)載到轉(zhuǎn)子飛機(jī)12上。不過(guò)，通過(guò)控制轉(zhuǎn)子攻角30啟動(dòng)了自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槿~片32繞理論旋轉(zhuǎn)軸34轉(zhuǎn)動(dòng)， 所以完全呈水平。它實(shí)際上具有如同地球上的系統(tǒng)中使用的風(fēng)車那樣的功能。因此，介于水平旋轉(zhuǎn)軸；34與垂直旋轉(zhuǎn)軸34之間某處，是適合于轉(zhuǎn)子22起飛的角度，以便在該處下面的來(lái)風(fēng)20驅(qū)動(dòng)下開始自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)子22增加其角速度時(shí)，葉片攻角40減小，并且轉(zhuǎn)子攻角30也減小。在一些實(shí)施方案中(如“三角洲”轉(zhuǎn)子的概念)，將轉(zhuǎn)子攻角30與葉片攻角40耦合。在其他實(shí)施例中，對(duì)轉(zhuǎn)子攻角30的控制完全獨(dú)立于葉片攻角40。多架轉(zhuǎn)子飛機(jī)12拉住系繩14會(huì)作用一個(gè)大小等于總升力46的累加力，將該力減去所有拖曳力44的合力，于是在系繩14上得到一個(gè)升力50的凈合力，即飛行于其上的所有轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的作用力。參考圖5A - 5C (同時(shí)一般還要不斷參考圖1 一 21)，在一種實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12通過(guò)控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的俯仰來(lái)定向。例如，如圖5A所示，相對(duì)于來(lái)風(fēng)的轉(zhuǎn)子攻角30 可能被拉下至零值或更小。。在此布置中，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12將緩慢漂浮于空中。由于空氣從轉(zhuǎn)子22的葉片32上面流過(guò)，旋翼或轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致唯一的升力。此外，圖5還說(shuō)明了桅套62用于相對(duì)于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52或機(jī)身52進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。每個(gè)葉片32與桅套62之間的樞軸64為每個(gè)鉸接的葉片32提供一種“展翅”運(yùn)動(dòng)。據(jù)此，每個(gè)葉片32相對(duì)于桅套 62升到一個(gè)目標(biāo)角度。齒輪或圓柱齒輪68沿軌道66運(yùn)行以改變轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的俯仰。在此實(shí)施方案中， 飛機(jī)的俯仰控制桅套62的方向。據(jù)此，如果葉片攻角40與轉(zhuǎn)子攻角30耦合，將會(huì)受到轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的俯仰變化的影響。例如，參考圖5B，在圖示的姿勢(shì)下，來(lái)風(fēng)20的方向向上穿過(guò)轉(zhuǎn)子22。如果速度足夠高，離心力所產(chǎn)生的應(yīng)力會(huì)作用于葉片32，使其完全從桅套62處向外展開。如圖5B所示，風(fēng)20向上穿過(guò)轉(zhuǎn)子22及其相關(guān)的葉片32。因此，來(lái)風(fēng)20往往自動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片。因?yàn)槠溥x定的葉片攻角或葉片俯仰40的緣故，葉片于是開始將升力作用到機(jī)架或機(jī)身52上，作為伯努利效應(yīng)的直接結(jié)果。齒輪68由伺服機(jī)制操作沿軌道66運(yùn)動(dòng)，從而控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的轉(zhuǎn)子攻角30。參考圖5C，在系統(tǒng)10的一種實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12在轉(zhuǎn)子22處于極端姿勢(shì)下做俯仰。例如，鉸接的葉片在葉片32與桅套62之間裝有樞軸。據(jù)此，如果離心力很小，由于轉(zhuǎn)速緩慢，降至零轉(zhuǎn)速，于是拖曳力44作用于葉片32，在樞軸64處“偏轉(zhuǎn)”或在樞軸64 處提起葉片，使其更像是圓錐形狀，而非所熟悉的旋轉(zhuǎn)平面觀，并推動(dòng)其像風(fēng)車一樣旋轉(zhuǎn)。因此，沿軌道66運(yùn)行的齒輪68以非常陡的姿勢(shì)相對(duì)于來(lái)風(fēng)20俯仰轉(zhuǎn)子飛機(jī)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子22或葉片32像“風(fēng)車”一樣自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。葉片32在離開轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52 樞軸64上翹起，會(huì)導(dǎo)致每個(gè)葉片32的俯仰角度40改變。據(jù)此，如果不存在正攻角，葉片32 無(wú)法提供凈升力46，而只是隨來(lái)風(fēng)的動(dòng)量傳遞自動(dòng)旋轉(zhuǎn)(像船帆或風(fēng)車)。但轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)速度或角速度增加時(shí)，從圖5C到圖5B的姿勢(shì)上看，葉片32的速度已增加。離心力將保持葉片32從轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的桅套62部位完全展開。在圖5所示的實(shí)施方案中，方向舵M用于定向機(jī)架52，進(jìn)而定向轉(zhuǎn)子。參考圖6(同時(shí)一般還要不斷參考圖1 一 21)，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)10的另一種實(shí)施方案依賴于沿導(dǎo)軌66運(yùn)行的俯仰控制器70。導(dǎo)軌66可以為有齒，也可以為光滑面。在兩種情形中，控制器70中的輥?zhàn)踊螨X輪68均用于沿機(jī)架52的導(dǎo)軌66來(lái)回移動(dòng)控制器70。在圖5A - 5C所示的實(shí)施方案中，方向舵M專用于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12相對(duì)于系繩14的
27擺動(dòng)。與此不同，在圖6的實(shí)施方案中，為系繩14配備了另一種控制器72，用于控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)的搖擺，控制器70為俯仰控制器。搖擺控制器72在橫于兩個(gè)俯仰控制器70之間的軌道 76上運(yùn)行。機(jī)架保持機(jī)架52的前、后部分之間的張角71，確立用于俯仰控制的軌道66的長(zhǎng)度或周長(zhǎng)。同樣，機(jī)架52的左，右部分之間的角度74呈張角，其作用是便于沿?fù)u擺軌道 76運(yùn)行的搖擺控制器72提供搖擺控制。在圖示的實(shí)施方案中，葉片俯仰角40或葉片攻角 40獨(dú)立確立于任何其他可能為轉(zhuǎn)子飛機(jī)12設(shè)定的轉(zhuǎn)子攻角30。在圖示的實(shí)施方案中，為每個(gè)葉片設(shè)定葉片攻角40，以確保轉(zhuǎn)子22將自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 之后，當(dāng)葉片32在轉(zhuǎn)子飛機(jī)12飛行的同一方向前進(jìn)時(shí)，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的葉片32的前緣77迎面的來(lái)風(fēng)20，葉片攻角40被增大到一個(gè)凈正角度。當(dāng)把轉(zhuǎn)子飛機(jī)12套在系繩14上時(shí)，前傾葉片32的前緣77飛入迎面的空氣流中。 同時(shí)，另一個(gè)葉片32為后傾葉片32 (隨不同的相對(duì)風(fēng)速后傾)，因?yàn)槿~片32的凈相對(duì)空氣速度為轉(zhuǎn)子飛機(jī)12相對(duì)于來(lái)風(fēng)20的速度、與前傾葉片32相對(duì)于機(jī)架52的各個(gè)速率的合成。類似地，后傾葉片32按如圖2所示的方向38旋轉(zhuǎn)。因此，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12相對(duì)于來(lái)風(fēng)20 的速度為正值，而葉片速率相對(duì)于轉(zhuǎn)子飛機(jī)為負(fù)值。在圖示的實(shí)施方案中，方向舵M和升降器56用于定向或調(diào)整轉(zhuǎn)子飛機(jī)12飛入風(fēng)中。不過(guò)，搖擺控制器72用于控制飛機(jī)兩側(cè)及其相關(guān)的轉(zhuǎn)子22的姿勢(shì)。同時(shí)，俯仰控制器 70沿導(dǎo)軌66運(yùn)行，以確立飛機(jī)的轉(zhuǎn)子攻角30。如前述，圖6的實(shí)施方案包括在轉(zhuǎn)子中或裝于桅套62上的一種控制器，用于個(gè)別改變每一個(gè)單獨(dú)葉片32的葉片攻角40。桅套62套在一種支座結(jié)構(gòu)60上，通常為桅桿。在某些實(shí)施方案中，桅桿60裝有球面軸承、襯套、或位于桅套62的主軸承總成中的軸頸。因此，在某些實(shí)施方案中，桅套62 有時(shí)會(huì)蹦離轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架12，并讓轉(zhuǎn)子22尋找其合適的搖擺角度。例如，由于前緣77往往相對(duì)于來(lái)風(fēng)20以較高的相對(duì)速率運(yùn)行，常常爬高很快或飛行較高。相對(duì)于向前運(yùn)動(dòng)或前傾葉片32的相對(duì)風(fēng)速，等于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12相對(duì)于風(fēng)20的速率、 加上葉片32相對(duì)于飛機(jī)機(jī)架52的相對(duì)速率，即轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的前進(jìn)速度加上處于旋轉(zhuǎn)的前傾葉片32的前進(jìn)速度。相比之下，后傾葉片32相對(duì)于來(lái)風(fēng)20的凈速率，等于飛機(jī)機(jī)架52的前進(jìn)速度、減去后傾葉片所致的線速率(徑向角速率)。實(shí)際上，相對(duì)于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的后傾葉片的相對(duì)速率是在后退方向上的速度。故將其減去飛機(jī)機(jī)架52的前進(jìn)速度。因此應(yīng)加上每個(gè)葉片32 上任意點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)速率，然后減去轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52的前進(jìn)空速。于是，前傾葉片32往往更能爬高，而后傾葉片則常常更能下降。轉(zhuǎn)子22往往相對(duì)于機(jī)架52搖擺成一種特別的姿勢(shì)，使前傾葉片以更大角度向上展開，而后傾葉片相對(duì)于桅桿60以更小角度向下展開。桅桿60頂部上的支座79裝有一個(gè)平臺(tái)，用于安裝各種控制設(shè)備、通信設(shè)備等。例如，某些葉片俯仰控制機(jī)制裝于支座79上。在其他實(shí)施方案中，這些葉片俯仰控制機(jī)制直接裝于桅套62上，以隨轉(zhuǎn)子22和葉片32 —起旋轉(zhuǎn)。參考圖7，根據(jù)本發(fā)明中轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的一種實(shí)施方案，軌道66由前部66a和尾部 66b組成。在軌道66的前部66a與尾部66b之間為棘爪或凹下段，具有小很多的半徑。這樣為轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52提供了一個(gè)優(yōu)先位置，有助于受到系繩14約束時(shí)保持特定的方向。正如圖6的實(shí)施方案一樣，圖7的實(shí)施方案中，每個(gè)葉片32具有前緣77和后緣78。前緣77表面往往比較陡。相比之下，后緣78的形狀非常薄而尖。這種布置遵從機(jī)翼或轉(zhuǎn)子葉片的空氣動(dòng)力學(xué)、特別是必須提供升力和盡量減小拖曳力的情況。類似于圖6的實(shí)施方案，控制器70、72包括沿軌道66運(yùn)行且適用的輪子或齒輪 68。不過(guò)，在該實(shí)施方案中，在軌道66中的優(yōu)先“低點(diǎn)”往往使飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持在優(yōu)先位置。 當(dāng)然，通過(guò)操作控制器70、72，可以跨過(guò)優(yōu)先位置以調(diào)節(jié)機(jī)架52的俯仰，從而使轉(zhuǎn)子22相對(duì)于來(lái)風(fēng)20呈不同的角度。
參考圖8，在另一種實(shí)施方案中，一種三角洲類型的轉(zhuǎn)子22采用裝于桅套62與葉片32 之間的樞軸64。通過(guò)構(gòu)造每個(gè)樞軸64、使其軸線與從桅套62的中心引出的半徑線斜交，以使轉(zhuǎn)子攻角30與葉片攻角40耦合。轉(zhuǎn)子飛機(jī)62包括一種可減少轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)與桅桿60之間摩擦的軸承。軸承的內(nèi)圈相對(duì)于桅桿60的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)，大致保持不動(dòng)(參閱圖11 - 14 了解軸承的詳情)。內(nèi)圈82 相對(duì)于桅桿60無(wú)任何明顯的旋轉(zhuǎn)。軸承滾子，無(wú)論是推力滾子軸承、球軸承、Timken軸承， 還是類似的其他軸承，均在包含它們的內(nèi)圈82與外圈86之間滾動(dòng)。因此，在一般情況下，軸承的外圈86繞內(nèi)圈82旋轉(zhuǎn)，而滾子84在兩者之間來(lái)回滾動(dòng)。在另一種實(shí)施方案中，內(nèi)圈82旋轉(zhuǎn)，而外圈86保持不動(dòng)，同時(shí)軸承滾子84在兩者之間來(lái)回滾動(dòng)以減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦。在本實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子22繞相對(duì)于機(jī)架52大致不動(dòng)的桅桿60旋轉(zhuǎn)，外圈86相對(duì)于機(jī)架52運(yùn)動(dòng)，而內(nèi)圈82相對(duì)于桅桿60大致保持不動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，球面軸承使轉(zhuǎn)子桅套62偏轉(zhuǎn)，以適應(yīng)相對(duì)于另一架向上飛行和向下飛行時(shí)發(fā)生葉片32的前傾和后傾變化所需的搖擺角度。參考圖8，轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)方向81表示各個(gè)葉片32在旋轉(zhuǎn)方向81上的旋轉(zhuǎn)。在慢速起飛姿勢(shì)下，在樞軸上的單個(gè)葉片32向上翹起、離開地面或系繩的方向。在圖7 — 9的實(shí)施方案中，桅套62包括一種在桅桿60上的支座88，其上幾乎全被軸承80套住。支座88 被制造成為球面軸承式或樞軸式，軸承80繞其偏轉(zhuǎn)，但不旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子攻角30時(shí)，轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)比較慢，導(dǎo)致作用于轉(zhuǎn)子葉片32上的拖曳力44將其從系繩14提起。于是，樞軸64使各個(gè)葉片32像風(fēng)車一樣旋轉(zhuǎn)。但是，當(dāng)葉片32繞樞軸64偏轉(zhuǎn)時(shí)，葉片攻角和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)錐角均受到影響。例如，當(dāng)相對(duì)于桅套翹起任意葉片32的尖端時(shí)，葉片32呈錐面、而非平面橫掃面旋轉(zhuǎn)。而且，當(dāng)葉片32繞樞軸64偏轉(zhuǎn)時(shí)，半徑與其中一個(gè)樞軸64的軸線之間形成的角度導(dǎo)致每個(gè)葉片32的葉片攻角40的某種扭曲或變化。因此，葉片32的升高或受來(lái)風(fēng)20的拖曳力44而上飄的趨勢(shì)，往往會(huì)減小葉片攻角40，進(jìn)而增加來(lái)風(fēng)20的凈動(dòng)量傳遞，最終轉(zhuǎn)變成葉片32和轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)或自動(dòng)旋轉(zhuǎn)(有時(shí)稱為風(fēng)車旋轉(zhuǎn))。在圖8的實(shí)施方案中，致動(dòng)器90包括活動(dòng)元件92、及一種相對(duì)于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52大致不動(dòng)的外殼94。此處，機(jī)架52只不過(guò)是一根套在系繩14上的管子。因此，通過(guò)拉長(zhǎng)活動(dòng)元件92，致動(dòng)器90轉(zhuǎn)動(dòng)固定于軸承80的內(nèi)圈82上的構(gòu)架58。據(jù)此，內(nèi)圈82相對(duì)于支座88偏轉(zhuǎn)，因此將改變整個(gè)轉(zhuǎn)子22的俯仰30。通過(guò)調(diào)節(jié)軸承80和桅套62的俯仰來(lái)改變轉(zhuǎn)子攻角30。當(dāng)桅套62繞支座88偏轉(zhuǎn)時(shí)，或當(dāng)整個(gè)機(jī)架52按如圖5 - 7所示在做俯仰的方向偏轉(zhuǎn)、以改變轉(zhuǎn)子攻角30時(shí)，風(fēng)力在每個(gè)葉片32的下面提供更大的拖曳力。同時(shí)，垂直風(fēng)葉(如方向舵也裝于機(jī)架上。 因此，方向舵M保持以機(jī)架52和轉(zhuǎn)子22表示的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12在主導(dǎo)風(fēng)中的方向。
通常情況下，單個(gè)葉片32的斷面或橫截面95包括沿葉片32的長(zhǎng)度方向伸展的一種翼梁96。翼梁96提供葉片32內(nèi)部的剛度以抵抗彎力。在某些實(shí)施方案中，葉片斷面或橫截面95為實(shí)心。但在大多數(shù)飛機(jī)中，葉片32有必要為空心以盡量減少重量。因此，翼梁 96按情況位于機(jī)翼或轉(zhuǎn)子葉片32的弦長(zhǎng)正中或一邊。弦長(zhǎng)表示從前緣77到后緣78的一段線。沿弦長(zhǎng)的剛度一般建立在葉片32的外殼、骨架等之上。相比之下，彎力通常需要翼梁96以支撐另外由作用于每個(gè)葉片32的上部表面的升力46施加的彎曲負(fù)載。參考圖9，根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)沿其長(zhǎng)度方向在系繩14 上套成一列。系繩14上的各個(gè)轉(zhuǎn)子22按合適的長(zhǎng)度間距隔開。不過(guò)，機(jī)架52的結(jié)構(gòu)為一種穿于系繩14上的簡(jiǎn)單管狀結(jié)構(gòu)，并在繩上固定以使轉(zhuǎn)子飛機(jī)套在系繩14上。參考圖10，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52上裝有平臺(tái)100。在先有的實(shí)施方案中，機(jī)架52 的頂部幾乎沒(méi)有平臺(tái)100。固定于機(jī)架52的剩余結(jié)構(gòu)上的上面平臺(tái)的一小部分可以在轉(zhuǎn)子桅套62下面看到。相比之下，圖10的實(shí)施方案包括一種加長(zhǎng)的平臺(tái)100，從前端103伸到后端101。 平臺(tái)100靠近前端103的部分繞樞軸102俯仰。因此，在不必俯仰轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的機(jī)架52 的角度或姿勢(shì)情況下，改變了俯仰角30或轉(zhuǎn)子攻角30。偏壓元件104 (如彈簧等)用于壓迫平臺(tái)100相對(duì)于機(jī)架52的其余部分成一種特定的姿勢(shì)。機(jī)架52上的限位器限制平臺(tái)100，以防水平掉下去太多，如圖10所示。但為抵抗阻力、偏壓元件或彈簧104的壓迫，平臺(tái)100的后端101升離機(jī)架52的其余部分，以改變由轉(zhuǎn)子22旋轉(zhuǎn)的軸線34所確立的轉(zhuǎn)子攻角30。平臺(tái)100從樞軸102向外伸出，置旋轉(zhuǎn)軸34于距離106處。該距離或長(zhǎng)度(L)106 表示樞軸點(diǎn)102 (在機(jī)架52中，旋轉(zhuǎn)軸34正常情況下本應(yīng)該從該點(diǎn)穿過(guò))與轉(zhuǎn)子22的實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸之間的偏移106。同時(shí)，平臺(tái)100繞樞軸偏轉(zhuǎn)的擴(kuò)展方向105偏移桅套62和轉(zhuǎn)子 22的旋轉(zhuǎn)平面觀。旋轉(zhuǎn)平面觀在樞軸102、或平臺(tái)100的中間位置或水平位置的上方位移的這個(gè)距離108就是垂直偏移距離108 (D)0轉(zhuǎn)子22的升力與拖曳力之比反映在距離(L) 106與距離(D)IOS的比率上。因此，升力與拖曳力的比率等于長(zhǎng)度偏移106除以垂直位移 108。參考圖11 - 14，其中采用了各種桅套62和樞軸64的實(shí)施方案。同樣，在根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12中使用了各種其他附件。例如，在圖11的實(shí)施方案中，在方向81上旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子22包括實(shí)際上以小于后緣78的半徑偏轉(zhuǎn)的前緣77。這是由于樞軸64斜交、而非正交于從桅套62的中心沿葉片32引出的半徑線。每個(gè)葉片32的弦長(zhǎng)109與半徑線111垂直。因此，由于樞軸64與弦長(zhǎng)不平行，從樞軸64到弦長(zhǎng)109的半徑線沿前緣77較短， 而沿著后緣78、在樞軸64與弦長(zhǎng)109之間比較長(zhǎng)。因此，可以看到，當(dāng)葉片32繞樞軸64偏轉(zhuǎn)時(shí)，弦長(zhǎng)109改變其葉片攻角40。無(wú)論何時(shí)，只要葉片32相對(duì)于樞軸64和桅套62向上(出紙面方向)偏轉(zhuǎn)，前緣77 就會(huì)以樞軸64與弦長(zhǎng)109之間的較小半徑或距離運(yùn)行。因此，在向上運(yùn)動(dòng)中，對(duì)應(yīng)于弦長(zhǎng) 109與樞軸64之間一個(gè)較大半徑，后緣78往往橫掃過(guò)一個(gè)更大距離。當(dāng)葉片32從桅套62處呈向上圓錐時(shí)，這種運(yùn)行將提供更大的負(fù)攻角。當(dāng)每個(gè)葉片32在穿過(guò)桅套62的平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，每個(gè)葉片32的攻角40較小。于是，葉片攻角40與每個(gè)葉片32相對(duì)于樞軸64和桅套62的偏轉(zhuǎn)相耦合。參考圖12，根據(jù)又一種實(shí)施方案，發(fā)電機(jī)110提供操作轉(zhuǎn)子飛機(jī)12及其轉(zhuǎn)子22相關(guān)的儀表和控制設(shè)備所需的工作電源。例如，操作自動(dòng)駕駛儀使轉(zhuǎn)子飛機(jī)12升高或降低的電源，由來(lái)自發(fā)電機(jī)110的機(jī)上電力提供。安裝發(fā)電機(jī)110時(shí)，將線圈112相對(duì)于其中一個(gè)軸承圈82、86固定，將磁鐵裝于軸承圈86、82的對(duì)面。實(shí)際上，磁鐵114是一種繞線式電磁鐵或永久磁鐵。線圈112穿過(guò)由磁鐵114產(chǎn)生的磁場(chǎng)以在線圈112中產(chǎn)生電流。因此，發(fā)電機(jī)110為機(jī)上電池等提供部分電能，以便為轉(zhuǎn)子飛機(jī)12上的各種儀表、控件等提供電源。而根據(jù)另一種實(shí)施方案，提供緊急電源用于在意外情況下起飛、著陸等。據(jù)此，噴嘴116置于葉片32的最外端附近。必要時(shí)，噴嘴116由地面站遙控激活，以在無(wú)風(fēng)條件下起轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的轉(zhuǎn)子22，并在其轉(zhuǎn)子22朝下情況下，臨時(shí)飛行一架特定轉(zhuǎn)子飛機(jī)12等。參考圖13 (同時(shí)一般還要不斷參考圖1 一 21)，根據(jù)本發(fā)明中轉(zhuǎn)子22的一種實(shí)施方案包括一種套在葉片32上的樞軸64，樞軸線與桅套62的半徑線相交。例如，在圖13的實(shí)施方案中，葉片32本身實(shí)際上依賴于與穿過(guò)桅套62中心的半徑線正交的樞軸64。當(dāng)離心力試圖沿半徑線111 “拉直”葉片32時(shí)，在葉片32上產(chǎn)生彎應(yīng)力。樞軸64和葉片32的全長(zhǎng)必須抵抗這種在葉片32上順半徑線111的彎應(yīng)力。在此案例中，前緣77再次以較后緣78更短的半徑111 (穿過(guò)桅套62中心)旋轉(zhuǎn)。 據(jù)此，這種構(gòu)形類似于圖11 - 12，其中旋轉(zhuǎn)錐角、或葉片32翹起和呈錐面、而非平面構(gòu)形旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)的效果是，憑借這種葉片32繞樞軸64的偏轉(zhuǎn)，葉片攻角40發(fā)生改變。在此案例中，通過(guò)樞軸64連接每個(gè)葉片32的短樁98或錨耳98，作為剛性套接用固定元件及桅套62上的一部分向外伸出。參考圖14，如圖5 — 13的實(shí)施方案那樣，錨耳98固定于桅套62上并隨其旋轉(zhuǎn)。 同時(shí)，通過(guò)樞軸64將每個(gè)葉片32套到錨耳98上。銷軸118穿過(guò)錨耳98以套住連接于每個(gè)葉片32上的軸耳120。在圖示的實(shí)施方案中，銷軸118沿垂直于穿過(guò)旋轉(zhuǎn)中心或桅套62 的旋轉(zhuǎn)軸34的半徑線111的方向伸出。同樣，轉(zhuǎn)子22的外形繞桅桿60呈傾斜，并套在支座88 (如球形襯套或球面軸承連接件)上。據(jù)此，對(duì)轉(zhuǎn)子22的攻角30的控制獨(dú)立于葉片32的攻角40。在另一種實(shí)施方案中，樞軸64 (具體指銷軸118)斜交于穿過(guò)桅套62的中心的半徑線111，因此提供每個(gè)葉片32的任意錐度或翹起與該葉片32的各個(gè)葉片攻角40之間的耦合。同樣，樞軸118正交于穿過(guò)桅套62的中心的半徑線111，而葉片32呈斜角展開，正如圖13中飛機(jī)的葉片那樣。參考圖15A - 15B，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的一種實(shí)施方案包括套在系繩14上的一種機(jī)架 52。同時(shí)，伺服控制的齒輪68沿軌道66 (單軌66、多軌66等)運(yùn)行，以便相對(duì)于受張力的系繩14俯仰機(jī)架52，系繩一般相對(duì)于地面站或地面套住轉(zhuǎn)子飛機(jī)12。在一種實(shí)施方案中， 偏壓元件124 (如彈簧、可伸縮帶等)用于升起葉片32成如圖15B所示的姿勢(shì)。利用關(guān)于圖11 一 14所描述的樞軸64，當(dāng)葉片32處于圖15B中較高的位置時(shí)，葉片攻角40為負(fù)值。同時(shí)，圖15B的葉片32的橫截面95相對(duì)于圖15A的構(gòu)形呈負(fù)攻角40飛行。同時(shí)，在圖15A的構(gòu)形中，葉片32受離心力作用而降低，并在一個(gè)平面中繞桅套62的旋轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn)。在此案例中，系繩14如圖示穿過(guò)桅套62。實(shí)際上，如果只有一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)
3112套在系繩14上，則系繩14的末端套在機(jī)架52或桅套62上。離心力需克服通過(guò)柱套或其他連接機(jī)制裝于桅套與葉片32之間的偏壓元件IM 的偏壓。如果離心力能克服偏壓元件1 的偏壓力，將導(dǎo)致葉片32以大致的平面構(gòu)形旋轉(zhuǎn)。 在圖15A的這種構(gòu)形中，葉片攻角40等于其最大正值。相比之下，在低速構(gòu)形中，當(dāng)葉片從固定或沒(méi)有旋轉(zhuǎn)的位置剛剛啟動(dòng)時(shí)，即當(dāng)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的速度非常低，或轉(zhuǎn)速非常慢時(shí)，則每個(gè)葉片32由偏壓元件IM翹起。于是出現(xiàn)了這樣的情況，每當(dāng)速度不足以產(chǎn)生拉平葉片32所需的離心力時(shí)，風(fēng)20本身不完全與增大轉(zhuǎn)子22的旋轉(zhuǎn)錐角或錐度相關(guān)，而是偏壓元件124自動(dòng)完成此事。因此，作為彈性元件的偏壓元件1 受離心力的控制，并被動(dòng)控制葉片俯仰。根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，作為伺服致動(dòng)器的偏壓元件IM用于主動(dòng)控制葉片俯仰。葉片的攻角(AoA)可以受到主動(dòng)控制，這樣既可獲得啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)車狀態(tài)(負(fù)攻角)，也可獲得自動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)的稍正的攻角。參考圖16 - 17，在一種實(shí)施方案中，構(gòu)架130支撐轉(zhuǎn)臺(tái)132。轉(zhuǎn)臺(tái)132支撐于減少摩擦的軸承上，這樣轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的方向舵討可以產(chǎn)生足夠的旋轉(zhuǎn)推力，以定向轉(zhuǎn)子飛機(jī) 12隨風(fēng)飛行。無(wú)論是否依靠轉(zhuǎn)臺(tái)132，支座都會(huì)把樞軸136升高至轉(zhuǎn)臺(tái)132的水平面的上方。在樞軸36上，甲板140受到被動(dòng)或主動(dòng)控制，以改變其相對(duì)于水平面的姿勢(shì)(角度)。例如，在圖16中，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12停放在由機(jī)架52上伸出的支腳138支撐的甲板140 上。支腳138為機(jī)架52的一部分，或者說(shuō)可伸長(zhǎng)、固定、收起等。起飛或降落時(shí)，甲板140 傾斜以提供所需的轉(zhuǎn)子攻角來(lái)啟動(dòng)或終止飛行。通過(guò)升高構(gòu)架130，可以將飛機(jī)轉(zhuǎn)子22置于地球面的上方。于是，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12從傾斜的甲板140上起飛，以提供更大的轉(zhuǎn)子攻角30， 從而使飛機(jī)起飛。著陸時(shí)的過(guò)程與之類似。例如，系繩114往下拉轉(zhuǎn)子飛機(jī)12，同時(shí)上述控制系統(tǒng)通過(guò)改變轉(zhuǎn)子攻角30、葉片攻角40或兩者來(lái)使轉(zhuǎn)子飛機(jī)12向下飛行。當(dāng)飛機(jī)向下飛行時(shí)，系繩14上的力或張力減小。絞盤16收回轉(zhuǎn)子飛機(jī)12時(shí)所需的能量，較當(dāng)拖動(dòng)系繩14升起轉(zhuǎn)子飛機(jī)12、并在系繩 14上產(chǎn)生最大張力時(shí)、飛機(jī)所產(chǎn)生的能量小。當(dāng)轉(zhuǎn)子飛機(jī)12接近甲板140時(shí)，支腳138接觸甲板140，并朝轉(zhuǎn)子飛機(jī)12定向甲板，或定向轉(zhuǎn)子飛機(jī)12朝甲板140的方向。最終，甲板被放平，以便存放、維護(hù)等。圖M顯示一種著陸/起飛架184，使根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)起飛或降落于單個(gè)地點(diǎn)(地面、塔、海上浮標(biāo)或輪船上)。這種著陸/起飛架184省卻了對(duì)起飛和著陸跑道的需要。 通過(guò)以足以保持旋轉(zhuǎn)葉片升力的速度(約10海里/小時(shí))來(lái)回卷系繩14，有可能零風(fēng)速著陸于著陸架上。起飛時(shí)的風(fēng)速可以小至10海里/小時(shí)，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)的升力極大，起飛時(shí)，系繩的重量只是區(qū)區(qū)小事。著陸/起飛架184上裝有俘獲槽186，用于套住系繩14和兩條籠頭線170，然后使其穿過(guò)后去到位于裝有軸承滾子的中空轉(zhuǎn)臺(tái)200的正中央的導(dǎo)向輪(在一條非常短的繩上的滑輪)188上。根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語(yǔ)“籠頭”用于指作為系繩索具的線繩或纜繩。兩條籠頭線170在籠頭結(jié)處匯聚以形成系繩14。俘獲槽186裝有兩個(gè)支撐臂202。導(dǎo)向輪188使轉(zhuǎn)子飛機(jī)在空中任意象限飛行時(shí)，不會(huì)在系繩14或復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中扭曲。導(dǎo)向輪188位于中央，正好在中空的轉(zhuǎn)臺(tái)200的下方，使系繩14可以被引到不需要運(yùn)動(dòng)、并永久位于下方、任意方向、或位于著陸架184遠(yuǎn)處的固定式絞盤16、轉(zhuǎn)換器18和系繩存放部件上。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)(每個(gè)都有一個(gè)著陸/起飛架)利用系繩分享一個(gè)共同的發(fā)電設(shè)施，系繩使用一個(gè)輥?zhàn)踊蚧?為了安全，裝于管內(nèi))系統(tǒng)在地面穿行一段距離，將系繩張力傳遞到一個(gè)共同的發(fā)電和線繩存放站。因此，如圖M所示的著陸/起飛架用于攬住和保持轉(zhuǎn)子飛機(jī)，而無(wú)需笨重的起落架。著陸架繞樞軸上下偏轉(zhuǎn)以改變轉(zhuǎn)子的攻角，而轉(zhuǎn)子飛機(jī)無(wú)需離開安全的攬槽。這樣使轉(zhuǎn)子飛機(jī)在被松開和起飛前，能夠迅速發(fā)力和產(chǎn)生大量的升力，或反過(guò)來(lái)，當(dāng)著陸時(shí)迅速減力和停止轉(zhuǎn)子。處于俘獲槽186中時(shí)，轉(zhuǎn)子飛機(jī)利用搖擺控制飛行的功能，使其能夠應(yīng)付陣風(fēng)和來(lái)自任意、全象限風(fēng)向的變化，甚至風(fēng)向逆轉(zhuǎn)的變化。憑借轉(zhuǎn)臺(tái)200，有可能跟蹤空中或停放在著陸架184中的轉(zhuǎn)子飛機(jī)，確保著陸架184始終順應(yīng)風(fēng)速和風(fēng)向的變化，并準(zhǔn)備隨時(shí)接收著陸的轉(zhuǎn)子飛機(jī)。系繩始終穿過(guò)俘獲槽186，繩上張力確保俘獲槽186和著陸架184 順應(yīng)風(fēng)向。圖25顯示根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方案，利用兩線籠頭為轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置進(jìn)行搖擺控制。兩條籠頭線175匯聚的結(jié)點(diǎn)，在飛行中借助至少一種搖擺控制部件178動(dòng)態(tài)左右漂移，控制部件可以是裝在裝有伺服輥?zhàn)?80的機(jī)架52下面的有齒軌道、液壓油缸、線繩和智能金屬。這樣導(dǎo)致轉(zhuǎn)子22的升力方向偏移線繩，從而引發(fā)搖擺或向左、向右轉(zhuǎn)動(dòng)。如果結(jié)點(diǎn)移到左邊，則向左搖擺，反之亦然。因此，通過(guò)移動(dòng)結(jié)點(diǎn)于壓力中心(CoP)的左右，轉(zhuǎn)子22 自然傾斜和僅需微小的控制力輸入，就可以向左或右傾斜?？刂坪?72拉入和拉出線繩175 以激活俯仰控制。參考圖18，在一種實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子22在地面站與其機(jī)架52分開。例如，絞盤16 實(shí)際上收回線繩，然后存放于系繩存放部件142中，后者是一種如圖22A和22B所示的繩卷軸或繩罐。分段機(jī)制144用于從其相關(guān)的轉(zhuǎn)子上有選擇地卸下每個(gè)飛機(jī)的機(jī)架52。然后將系繩14穿過(guò)其桅套62的中心孔122以疊放轉(zhuǎn)子。因此，轉(zhuǎn)子22彼此相互疊放，或疊放的間距很小，其間用襯墊等隔開，而不是用工作時(shí)使用的幾百或幾千英尺的系繩14隔開。重新部署轉(zhuǎn)子飛機(jī)12時(shí)，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12向上飛行，系繩套在機(jī)架上，每個(gè)轉(zhuǎn)子22帶著其機(jī)架52向上飛行至與相連的另一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)12分隔的下一個(gè)距離。因此，多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)產(chǎn)生一個(gè)凈總升力，以在系繩14上提供一個(gè)凈張力增量。參考圖19，機(jī)架52提供一種鎖住機(jī)制，如將每個(gè)機(jī)架52連接到轉(zhuǎn)子22的桅套62 上的一種接頭或轉(zhuǎn)接頭150。轉(zhuǎn)接頭或接頭150沿路徑152連接，以把機(jī)架52套到桅套62 上。同時(shí)，機(jī)架52有選擇地相對(duì)系繩14的長(zhǎng)度固定，以便轉(zhuǎn)子處于一個(gè)能夠適當(dāng)?shù)乩o系繩14的位置工作。具體的實(shí)施方案顯示兩個(gè)伺服控制的齒輪68沿各自軌道66運(yùn)行。實(shí)際上，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12作為各種儀表的一種平臺(tái)進(jìn)行工作。例如，在地球表面上方數(shù)萬(wàn)英尺、較高的高空上收集氣象數(shù)據(jù)。因此，通過(guò)安裝儀表于轉(zhuǎn)子飛機(jī)12上來(lái)獲得較可靠的長(zhǎng)期數(shù)據(jù)。參考圖20，在根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法的一種實(shí)施方案中，系統(tǒng)IM提供一種控制張力的方法。高空的風(fēng)比地球表面附近的風(fēng)要穩(wěn)定許多。據(jù)此，控制器156確定張力是否在允許的動(dòng)力沖程預(yù)設(shè)量值內(nèi)。同樣，控制器156通過(guò)檢查張力是否適合回卷沖程來(lái)控制張力?？刂破?56接收來(lái)自機(jī)上張力計(jì)158的輸入信號(hào)157。張力計(jì)158測(cè)量增加或存在于系繩14上的張力。同時(shí)，來(lái)自風(fēng)速傳感器160的輸入信號(hào)159被送到控制器156，以指示一架具體的轉(zhuǎn)子飛機(jī)12所接觸的風(fēng)速。風(fēng)速傳感器160向指示風(fēng)速的控制器156提供輸入信號(hào)159。據(jù)此，通過(guò)適當(dāng)?shù)乃惴ǎ刂破?56確定來(lái)自張力計(jì)的輸入信號(hào)所報(bào)告的張力、是否與轉(zhuǎn)子飛機(jī)12、轉(zhuǎn)子22、特別是葉片32的構(gòu)形一致。控制器156報(bào)告系繩14的狀態(tài)162。例如，如果狀態(tài)16 表明張力處于合適的范圍內(nèi)，則控制器156只是重復(fù)監(jiān)測(cè)循環(huán)164。否則，如果張力狀態(tài)反映張力162b太小，則控制器156就會(huì)動(dòng)作，以降低用于發(fā)電的卷軸速度。因此，控制器156以這種方式控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的飛行，減小了地面站放繩的速度，從而減少動(dòng)力沖程的動(dòng)力。同樣，如果系繩14和轉(zhuǎn)子飛機(jī)12處于回卷沖程飛行期間，則狀態(tài)162b會(huì)引發(fā)控制器156增加用于回收系繩14 的絞盤16卷軸的速度。如果張力超出允許的工作范圍和張力值太低，則會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)162c。控制器156增加163c轉(zhuǎn)子盤攻角30，或者換言之，增加163c集合葉片俯仰40。因此，增加葉片攻角40 或葉片集合俯仰40，以便增加升力46，從而增加系繩14上的張力。如果狀態(tài)162d導(dǎo)致地面、飛機(jī)上的的結(jié)構(gòu)件或系繩14本身的張力太大，控制器 156將減小163d轉(zhuǎn)子攻角(AOA) 30，或減小163d集合葉片俯仰40或葉片攻角40。最后，如果出現(xiàn)狀態(tài)16 和系繩14上的張力嚴(yán)重超出系繩14上允許的張力范圍，則控制器156將控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)12飛行，以增加16 絞盤16的放繩速度，或在回卷沖程期間減少16 絞盤16的回卷速度。因此，控制卷軸的速度、集合俯仰40或兩者，以減小或以另外方法來(lái)控制張力。最終，如果監(jiān)測(cè)到任何一種狀態(tài)162，補(bǔ)救措施163最后將被反饋到循環(huán)重復(fù)164中，并以新的傳感器輸出信號(hào)166或控制器輸入設(shè)置166發(fā)送到控制器 156。命令或補(bǔ)救措施163設(shè)定了操作范圍。作為另一種實(shí)施方案，所有命令或補(bǔ)救措施163均以操作轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的各種控制參數(shù)的連續(xù)算法執(zhí)行，以便在規(guī)定的系繩14的張力范圍內(nèi)工作。參考圖21A - 21D，轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的另一種實(shí)施方案包括一個(gè)籠頭170，用于替代剛性機(jī)架52的某些部分。例如，機(jī)架部分只包括圖21中所示的機(jī)架52。同時(shí)，籠頭170替代上述機(jī)架52中的軌道66、76?？刂破?72向下拉俯仰臂174或?qū)⑵渌砷_上行。臂174為俯仰臂，俯仰臂174升高使轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰增加，而俯仰臂174降低使轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的俯仰減少。因此，使俯仰臂 174升高或降低可以改變轉(zhuǎn)子攻角30。通過(guò)控制器172來(lái)操作套在俯仰臂和機(jī)架52的尾部的線繩175，伸長(zhǎng)或收縮線繩 175。因此，線繩175可被視為穿過(guò)控制器172的單條線繩，并在俯仰臂174與機(jī)架的尾部 (轉(zhuǎn)子飛機(jī)12的尾部中的構(gòu)架58附近)之間分布。同樣，通過(guò)控制器172拉搖擺線177來(lái)控制搖擺臂176的左右姿勢(shì)，以便延長(zhǎng)或縮短機(jī)架52兩側(cè)從控制器172到搖擺臂176的距離。因此，在一般情況下，籠頭170提供機(jī)架52的搖擺和俯仰控制，進(jìn)而控制與之相關(guān)的轉(zhuǎn)子22的搖擺和俯仰角。當(dāng)風(fēng)速增加時(shí)，CoP (壓力中心)與風(fēng)速的平方成正比，而CoG (重心)保持不變。不久，更加強(qiáng)烈的CoP (壓力中心)效應(yīng)壓制了 CoG (重心)的鐘擺效應(yīng)，轉(zhuǎn)子飛機(jī)變得不穩(wěn)定。通過(guò)如圖23所示的兩種實(shí)施方案，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置考慮了這種情況。在一種實(shí)施方案中，有齒軌道178與伺服輥?zhàn)?80 —起裝于機(jī)架52的下面。內(nèi)裝電池和其他笨重飛行設(shè)備的重物盒裝于轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置的尾構(gòu)架上的滑道上。當(dāng)風(fēng)速增大(或減小)時(shí)，重物盒沿軌道178滑動(dòng)，從而改變重心，但保持鐘擺效應(yīng)與壓力中心平衡。如果系繩斷裂，重心在軌道178上發(fā)生位移，處于壓力中心的前面，從而有可能在緊急情況下，將轉(zhuǎn)子飛機(jī)單獨(dú)飛到地面。另外，水平穩(wěn)定器182裝于尾部，以提供隨風(fēng)速增加的向下抗力，其增加的速率與壓力中心隨風(fēng)速增加的速率相同。雖然自然鐘擺效應(yīng)失去，但可以利用自動(dòng)駕駛操縱轉(zhuǎn)子攻角(AoA)、及/或葉片攻角(AoA)、及/或水平與垂直尾部表面來(lái)進(jìn)行人為控制。圖沈顯示根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，其上裝有飛輪206和離合器204以吸去因消除峰值和尖峰所產(chǎn)生的動(dòng)力；離合器204和飛輪206調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和輸入到轉(zhuǎn)換器18的扭矩。離合器204為機(jī)械式或無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電磁式離合器。在回卷沖程使用的電機(jī)用數(shù)字208表示。系繩14連接到著陸架上，如果其上只套住一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，系繩較短，但如果有多架轉(zhuǎn)子飛機(jī)連接其上驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器18，則系繩將有幾千米長(zhǎng)。飛輪206儲(chǔ)存轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置在動(dòng)力沖程期間的動(dòng)量，然后在回收系繩14期間傳遞給轉(zhuǎn)換器18。轉(zhuǎn)換器18通常為發(fā)電機(jī)，從由離合器204調(diào)節(jié)的飛輪206接收穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。根據(jù)該實(shí)施方案的一種思路，轉(zhuǎn)速由齒輪箱進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)該實(shí)施方案的另一種思路，將多個(gè)絞盤16和收繩電機(jī)208裝于一只飛輪206 和轉(zhuǎn)換器18上。伯努利效應(yīng)適用于液體。但通常不利用它產(chǎn)生升力。原因是如果液體要在自由流中通過(guò)，為了擠出一個(gè)減壓面，必須將該液體從其他液體中抽走。同時(shí)，在液體中的伯努利效應(yīng)常常被視為受限于流動(dòng)路徑，在管道中的液體，其鄰接材料為固體壁面，而非一種自由流中特定的液體流動(dòng)，所有液體的流動(dòng)都與移走相鄰液體相關(guān)聯(lián)。在另一種實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的裝置和方法應(yīng)用于水中。伯努利升力效應(yīng)通常應(yīng)用于在氣體中飛行。不過(guò)，其他流體(如液體)也可能以其他有利的方式使用。例如， 由于海洋中流體大量和大批涌動(dòng)形成的潮汐、河流、及海灣流的某些流動(dòng)。在這種實(shí)施方案中，裝置10可以(但不是必須)像風(fēng)車一樣工作。將這種裝置定位后繞平行于流體流動(dòng)的水平軸旋轉(zhuǎn)，因此工作方式類似“水車”。在某些水空實(shí)施方案中，要利用一只拋錨于水中或水流中的駁船。發(fā)電系統(tǒng)及其盤卷設(shè)備安裝于這種駁船上或位于水面的陸地上。在另一種實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子或風(fēng)帆的系繩套在安置于水上地板的滑輪上。設(shè)計(jì)的拖曳力因數(shù)在葉片順流體與逆流體時(shí)有所不同。因此，流體轉(zhuǎn)動(dòng)葉片時(shí)，往往導(dǎo)致葉片在水中拉著系繩螺旋向上穿，或者在另一種實(shí)施方案中會(huì)從駁船或輪船位置螺旋向下穿。類似地，產(chǎn)生的能量可以任何適當(dāng)?shù)姆绞捷斔汀Ｔ谝环N實(shí)施方案中，生產(chǎn)電能是將轉(zhuǎn)子的能量適當(dāng)轉(zhuǎn)換成可適當(dāng)?shù)胤峙浜蛢?chǔ)存于介質(zhì)中。另外，液壓動(dòng)力、氣體壓縮(如空氣或其他工作液體)、抽水等，都是轉(zhuǎn)子拉動(dòng)系繩所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換的結(jié)果。在某些實(shí)施方案中，產(chǎn)生的能量輸出以非電力的機(jī)械能形式而直接利用。例如，壓縮空氣、水流等被用于驅(qū)動(dòng)各種運(yùn)輸工具。類似地，在某些實(shí)施方案中，系繩14直接套在拖船上或產(chǎn)生水上運(yùn)輸工具(如船只或海輪)所需動(dòng)力。不同于風(fēng)帆的動(dòng)力，轉(zhuǎn)子提供的動(dòng)力或機(jī)械能可用于驅(qū)動(dòng)輪船的螺旋槳。即使產(chǎn)生的動(dòng)力量不大，根據(jù)本發(fā)明的裝置10也可以為輪船上的電氣和控制設(shè)備提供工作電源，即使輪船在海上連續(xù)航行亦如此。在某些實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的裝置10可以用作為一種高空塔，攜帶通信儀器、電話單元中繼器、雷達(dá)系統(tǒng)、氣象傳感器、大氣傳感器、火災(zāi)探測(cè)器、地面?zhèn)鞲衅鞯取８鶕?jù)本發(fā)明的裝置10所提供的高度、穩(wěn)定性和獲得的動(dòng)力，向這些儀器以配套電源提供一種最佳平臺(tái)。在某些實(shí)施方案中，葉片攻角40由一種具有記憶的“智能金屬”控制。因此，溫度變化時(shí)，金屬偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致智能金屬所支撐的葉片的俯仰改變。同時(shí)，其他致動(dòng)器，包括上面提及在本文收錄的Groen專利文獻(xiàn)中所附內(nèi)容，以及在先有技術(shù)中已知的其他裝置，均可根據(jù)需要用于控制轉(zhuǎn)子的葉片攻角40。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置在操縱橫向風(fēng)發(fā)電期間，有效地利用了轉(zhuǎn)向。保持轉(zhuǎn)子俯仰不變，同時(shí)變換由轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間夾角定義的傾斜角，以達(dá)成所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)操縱，由此誘發(fā)橫向范圍速率。根據(jù)轉(zhuǎn)子的升力/拖曳力比率，在極其過(guò)大的環(huán)境風(fēng)下，轉(zhuǎn)子上還出現(xiàn)了相對(duì)風(fēng)速，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子飛機(jī)發(fā)生轉(zhuǎn)向。圖27A — 27E顯示在橫向風(fēng)操縱期間，飛行參數(shù)的曲線圖。從曲線圖上可以明顯看出，在相同的環(huán)境風(fēng)條件下，利用橫向風(fēng)操縱，可以較縱向操縱獲得兩倍以上的相對(duì)風(fēng)速(4倍動(dòng)態(tài)壓力)。如圖27B所示，在動(dòng)力沖程中提前調(diào)整傾斜角(起減小相對(duì)風(fēng)速的作用)，以限制在絞盤未充分展開之前和在高相對(duì)環(huán)境風(fēng)速期間的線繩張力；這樣可以保持基于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2. 0的安全系數(shù)。在橫向風(fēng)操縱期間，飛行參數(shù)的名義曲線圖示于圖27B和27C 中。根據(jù)本發(fā)明，在橫向風(fēng)操縱期間，轉(zhuǎn)子飛機(jī)的軌跡示于圖27D和27E。在閉合循環(huán)時(shí)橫向范圍的風(fēng)速差，成因于傾斜角的不對(duì)稱分布，在隨后的飛行軌跡中，會(huì)通過(guò)顛倒不對(duì)稱分布“沖刷”掉。根據(jù)本發(fā)明，在橫向風(fēng)操縱期間，轉(zhuǎn)子飛機(jī)隨后的飛行軌跡轉(zhuǎn)向有助于增加約30%產(chǎn)生的動(dòng)力。給出的各種物理參數(shù)、尺寸和數(shù)量的數(shù)值僅是近似值，設(shè)想大于或小于賦予這些物理參數(shù)、尺寸和數(shù)量的數(shù)值應(yīng)該在本發(fā)明的范圍內(nèi)，除非在本說(shuō)明書中有相反的聲明。本發(fā)明在不背離其精神或基本特征的條件下，可以其他具體形式實(shí)施。所示實(shí)施方案無(wú)論從哪一方面講，都僅為示范，而非限制。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求、而非以上描述指明。在等同于權(quán)利要求的含義和范圍內(nèi)做的所有更改都不應(yīng)超出其范圍。0
權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)電的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，包括 至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括裝有沿周向套到機(jī)架上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并為所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)提供升力的所述轉(zhuǎn)子；具有相對(duì)于來(lái)風(fēng)經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子的路徑定義轉(zhuǎn)子俯仰的所述轉(zhuǎn)子，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)所述葉片的角度、分別為每一個(gè)所述轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰； 一種具有第一端和第二端的系繩，所述第一端位置鄰近地球，第二端伸向高空，所述系繩用于在其所述第二端套住轉(zhuǎn)子飛機(jī)； 用于管理所述系繩張力的張力管理部件包括-一種用于測(cè)量存在于或增加到所述系繩上張力的機(jī)上張力計(jì)；-一種用于指示所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)所接觸風(fēng)速的風(fēng)速傳感器；-一種用于接收所述機(jī)上張力計(jì)、所述風(fēng)速傳感器的輸入信號(hào)和循環(huán)監(jiān)測(cè)所述系繩張力的控制器，所述控制器還用于確定來(lái)自所述機(jī)上張力計(jì)的輸入信號(hào)是否與所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)、所述轉(zhuǎn)子和所述葉片的構(gòu)形一致；以及產(chǎn)生一個(gè)所述系繩的輸出狀態(tài)； 第一個(gè)控制部件，用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰； 第二個(gè)控制部件，用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)，如果參考所述預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰； 一種用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)的絞盤，如果參考所述預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，還用于按預(yù)定的系統(tǒng)性順序進(jìn)行周期性卷進(jìn)或放出鄰近其所述第一端的所述系繩； 一種將所述絞盤的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成選自可輸送形式、可存放形式和兩者(可輸送形式、可存放形式)的一種能量形式；以及 一種將所述絞盤連接到轉(zhuǎn)換器的接頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，如果存在多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)，應(yīng)將所述系繩上的一組所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)按間距彼此分開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述系繩材料選自鋼纜繩；合成高分子纖維辮子繩；超高強(qiáng)度、超高熱性能、阻燃纖維和碳納米管繩。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述絞盤選自卷軸、線軸和滑輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述絞盤安放在鄰近陸地或水上的一個(gè)地球表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述轉(zhuǎn)換器選自發(fā)電機(jī)、液壓馬達(dá)、電機(jī)一發(fā)電機(jī)和氣體壓縮機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述機(jī)架所配備的俯仰控制部件選自方向舵、升降器和兩者(方向舵和升降器)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件與第二個(gè)控制部件耦I(lǐng)=I O
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件包括裝有一種軌道的所述機(jī)架，以定義由伺服機(jī)制操作齒輪的路徑，所述齒輪沿所述軌道運(yùn)行以控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰。
10.一種用于發(fā)電的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，包括 至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括一種套在桅桿上的轉(zhuǎn)子，配備有沿周向套在機(jī)架上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片、及用于繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并為所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)提供升力的所述轉(zhuǎn)子；具有相對(duì)于來(lái)風(fēng)由所述轉(zhuǎn)子的路徑定義轉(zhuǎn)子俯仰的轉(zhuǎn)子，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)所述葉片的角度、分別為每一個(gè)所述轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰； 一種具有第一端和第二端的系繩，所述第一端位置鄰近地球，第二端伸向高空，所述系繩用于在其所述第二端套住所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)； 用于管理所述系繩張力的張力管理部件包括 -一種用于測(cè)量存在于或增加到所述系繩上張力的機(jī)上張力計(jì)； -一種用于指示所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)所接觸風(fēng)速的風(fēng)速傳感器；以及 -一種用于接收所述機(jī)上張力計(jì)、所述風(fēng)速傳感器的輸入信號(hào)和循環(huán)監(jiān)測(cè)所述系繩張力的控制器，所述控制器還用于確定來(lái)自所述機(jī)上張力計(jì)的輸入信號(hào)是否與所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)、所述轉(zhuǎn)子和所述葉片的構(gòu)形一致；以及產(chǎn)生一個(gè)所述系繩的輸出狀態(tài)； 第一個(gè)控制部件，用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)，如果參考預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰； 第二個(gè)控制部件，用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)，如果參考所述預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰； 一種用于接收所述系繩的所述輸出狀態(tài)的絞盤，如果參考所述預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，還用于按預(yù)定的系統(tǒng)性順序進(jìn)行周期性卷進(jìn)或放出鄰近其所述第一端的所述系繩； 一種將所述絞盤的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成選自可輸送形式、可存放形式和兩者(可輸送形式和可存放形式)的一種能量形式；以及 一種將所述絞盤連接到所述轉(zhuǎn)換器的接頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件包括 至少兩個(gè)俯仰控制器，用于裝于沿所述機(jī)架上的導(dǎo)軌運(yùn)行，所述機(jī)架用于保持前部和后部之間的張角，為所述導(dǎo)軌確立一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度，所述導(dǎo)軌為齒輪定義路徑，所述齒輪沿所述導(dǎo)軌運(yùn)行，以沿所述導(dǎo)軌來(lái)回移動(dòng)所述俯仰控制器，并且所述導(dǎo)軌選自光滑導(dǎo)軌、有齒導(dǎo)軌，具有棘爪段的光滑導(dǎo)軌用于受到所述系繩、所述棘爪的前部和所述棘爪的尾部約束時(shí)， 向所述機(jī)架提供一個(gè)優(yōu)先位置，有齒導(dǎo)軌用于受到所述系繩、所述棘爪的前部和所述棘爪的尾部約束時(shí)，向所述機(jī)架提供一個(gè)優(yōu)先位置；以及 一種用于在所述俯仰控制器之間的擴(kuò)展軌道上運(yùn)行的搖擺控制器，所述機(jī)架還用于保持左、右部分之間的角度，以為所述軌道確立預(yù)定的長(zhǎng)度。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述機(jī)架裝有一個(gè)支座結(jié)構(gòu)，用于支撐安裝控制和通信設(shè)備的平臺(tái)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，裝有軸承以減少所述轉(zhuǎn)子與桅桿之間的摩擦，所述軸承帶有軸承滾子，并在相對(duì)于所述桅桿旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、幾乎不動(dòng)的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的外圈之間滾動(dòng)，所述軸承滾子選自推力軸承滾子和球軸承。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，裝有軸承以減少所述轉(zhuǎn)子與所述桅桿之間的摩擦，所述軸承用于使軸承滾子在相對(duì)于所述桅桿旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、幾乎不動(dòng)的內(nèi)圈與旋轉(zhuǎn)的外圈之間滾動(dòng)，所述軸承滾子選自推力軸承滾子和球軸承。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置還包括 做成管子外形的所述機(jī)架； 其中還包括裝于桅套與所述葉片之間的樞軸的所述轉(zhuǎn)子，樞軸線與從桅套中心引出的半徑線斜交；以及 所述第一個(gè)控制部件，其中包括有效連接于所述機(jī)架與固定于所述軸承的所述內(nèi)圈的構(gòu)架之間的致動(dòng)器，所述致動(dòng)器裝有活動(dòng)元件和相對(duì)于機(jī)架幾乎不動(dòng)的外殼，所述致動(dòng)器通過(guò)伸出所述活動(dòng)元件來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)構(gòu)架，從而控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件包括一種樞軸式平臺(tái)，用于在所述機(jī)架上繞預(yù)定的樞軸俯仰，所述平臺(tái)按照預(yù)定的距離將前端與后端彼此分隔開，所述前端位于鄰近所述樞軸的區(qū)域，所述后端用于從所述樞軸處伸出并接觸到有效連接于所述機(jī)架的偏壓元件，所述偏壓元件用于壓迫所述平臺(tái)相對(duì)于所述機(jī)架呈特定的姿勢(shì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第二個(gè)控制部件包括其中還裝有位于桅套與所述葉片之間的樞軸，所述樞軸線與從所述桅套中心引出的半徑線斜交，便于所述葉片的上下擺動(dòng)以控制所述葉片的俯仰。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述裝置還包括旨在減少所述轉(zhuǎn)子與所述桅桿之間摩擦的軸承，所述軸承用于使軸承滾子在旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈與相對(duì)于桅桿的旋轉(zhuǎn)或不旋轉(zhuǎn)、幾乎不動(dòng)的外圈之間滾動(dòng)；一種線圈式發(fā)電機(jī)相對(duì)于所述內(nèi)圈和所述外圈固定，所述線圈用于穿過(guò)裝于所述內(nèi)圈上的磁鐵所產(chǎn)生磁場(chǎng)，所述發(fā)電機(jī)用于向所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的儀表和控制設(shè)備提供工作電源。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，噴嘴置于所述葉片的最外端，所述噴嘴由地面站遙控激活，用于控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的起飛和降落期間的飛行。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第二個(gè)控制部件包括其中還裝有位于桅套與所述葉片之間的樞軸，所述樞軸線與從所述桅套中心引出的半徑線垂直，便于所述葉片的上下擺動(dòng)以控制所述葉片的俯仰，所述葉片在前緣方向按前傾斜角安裝。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一控制部件包括其中還包括裝于桅套與所述葉片之間的樞軸的所述轉(zhuǎn)子，所述樞軸用于把每個(gè)所述葉片套到固定于所述桅套上的錨耳上并隨其旋轉(zhuǎn)，銷軸穿過(guò)每個(gè)所述錨耳以套住固定于每個(gè)所述葉片上的軸耳，并且所述銷軸方向與穿過(guò)所述桅套中心的半徑線垂直。
22.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一控制部件包括其中還包括裝于桅套與所述葉片之間的樞軸的所述轉(zhuǎn)子，所述樞軸用于把每個(gè)所述葉片套到固定于所述桅套上的錨耳上并隨其旋轉(zhuǎn)，銷軸穿過(guò)每個(gè)所述錨耳以套住固定于每個(gè)所述葉片上的軸耳，并且所述銷軸方向與穿過(guò)所述桅套中心的半徑線斜交。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第二個(gè)控制部件還包括 其中還包括裝于桅套與所述葉片之間的樞軸的所述轉(zhuǎn)子；以及 一種選自柱套、桿件和木桿且用安裝部件有效連接于所述桅套與所述葉片之間的偏壓元件，所述偏壓元件用于每個(gè)葉片在向上位置的偏壓，所述偏壓元件是一種彈性元件，受到離心力的控制，并且被動(dòng)地控制所述葉片的俯仰。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第二個(gè)控制部件還包括 其中還包括裝于桅套與所述葉片之間的樞軸的所述轉(zhuǎn)子；以及 一種選自柱套、桿件和木桿且用安裝部件有效連接于所述桅套與所述葉片之間的偏壓元件，所述偏壓元件用于每一個(gè)所述葉片在向上位置的偏壓，所述偏壓元件是一種伺服致動(dòng)器，用于主動(dòng)地控制所述葉片的俯仰。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝有支腳，選用可擴(kuò)展性、永久性和可伸縮的安裝部件，將所述機(jī)架裝到所述支腳上，所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)在由所述支腳支撐的甲板上起飛或降落，所述甲板按預(yù)定角度繞相鄰于所述甲板的樞軸偏轉(zhuǎn)，以確保足夠的轉(zhuǎn)子俯仰，所述甲板由選自建筑物、塔、駁船、浮標(biāo)或其他船舶上的可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)件支撐。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置還包括 一種具有俘獲槽的著陸架； 具有近端和遠(yuǎn)端的兩個(gè)支撐臂，所述支撐臂用于在所述遠(yuǎn)端用樞軸套住著陸架； 一種在所述近端用樞軸套住所述支撐臂的空心轉(zhuǎn)臺(tái)； 一種攬?jiān)谒龇@槽中的第一和第二條籠頭線，用于搖擺和伸縮，便于所述俯仰控制，所述第一和第二條籠頭線在籠頭處打結(jié)成為所述系繩；以及 一種緊固于選自建筑物、塔、駁船、浮標(biāo)和其他船舶的結(jié)構(gòu)件上的導(dǎo)向輪，所述導(dǎo)向輪位于中央所述轉(zhuǎn)臺(tái)的正下方，所述系繩的所述第一端連接到所述導(dǎo)向輪上。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述裝置還包括 一種用于在地面站從相關(guān)的轉(zhuǎn)子上卸下每個(gè)所述機(jī)架的分段機(jī)制，所述分段機(jī)制還用于疊放彼此相鄰的所述轉(zhuǎn)子，其間用襯墊隔開，以便存放，而且所述分段機(jī)制還用于將每個(gè)機(jī)架重新部署到其相關(guān)的轉(zhuǎn)子上；以及 一種用于把機(jī)架套到所述轉(zhuǎn)子的桅套上的鎖住機(jī)制，所述鎖住機(jī)制還用于有選擇地將所述機(jī)架固定在所述系繩的預(yù)定位置上。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件包括 一種用于向下拖動(dòng)或向上松開所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰臂、以控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)俯仰的控制器，所述控制器還用于伸長(zhǎng)或縮短與所述搖擺臂的控制器的距離，所述搖擺臂的控制器裝于所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的兩側(cè)，以控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的搖擺；以及 一種籠頭，其中包括-第一條俯仰控制線和第二條俯仰控制線，分別連接到位于前端的所述俯仰臂和所述機(jī)架的尾部上，并且還連接到所述控制器上；以及-連接到每個(gè)所述搖擺臂和所述控制器上的第一條搖擺控制線和第二條搖擺控制線。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述第一個(gè)控制部件包括 至少一個(gè)搖擺控制部件，選用有齒軌道、液壓油缸、線繩和智能金屬，并與至少一個(gè)伺服輥?zhàn)右黄鸢惭b于所述機(jī)架的底側(cè)； 一種包括第一條控制線和第二條控制線的籠頭，所述第一條和第二條控制線具有一個(gè)近端和一個(gè)遠(yuǎn)端，所述第一條控制線和第二條控制線的所述近端，分別與所述機(jī)架的尾端和前端連接，并且所述第一條控制線的所述近端通過(guò)所述伺服輥?zhàn)舆B接到所述尾端，當(dāng)存在兩個(gè)所述搖擺控制部件時(shí)，所述第二條控制線的所述近端還通過(guò)另一個(gè)所述伺服輥?zhàn)舆B接到所述前端；以及 一種連接到所述第一條和第二條控制線的所述遠(yuǎn)端的控制器，用于拉緊或放松所述第一條控制線和第二條控制線，以激活俯仰控制，所述控制器還通過(guò)涉及所述機(jī)架左右方向的運(yùn)動(dòng)，協(xié)調(diào)所述伺服輥?zhàn)永o或松開所述第一條和第二條控制線，以激活搖擺控制。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述控制器選自計(jì)算機(jī)控制機(jī)制和自動(dòng)駕駛儀。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述裝置還包括 一種與伺服輥?zhàn)右黄鹧b于所述機(jī)架底側(cè)的有齒軌道； 一種裝有電池及其他較重飛行設(shè)備的重物盒子，所述盒子用于在所述軌道上前后滑動(dòng)，以改變重心(CoG)，實(shí)現(xiàn)受控自由飛行。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述裝置還包括連接于所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)尾端的一種水平穩(wěn)定器，所述穩(wěn)定器的控制面提供一個(gè)向下的反作用力，以抵消所述轉(zhuǎn)子上壓力中心(CoP )的升力，實(shí)現(xiàn)受控自由飛行。
33.一種利用根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置制造的系統(tǒng)，用于氣象數(shù)據(jù)采集、雷達(dá)系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)、地面遙感、通信設(shè)備和電話單元中繼器。
34.一種利用根據(jù)權(quán)利要求10的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置制造的系統(tǒng)，用于氣象數(shù)據(jù)采集、雷達(dá)系統(tǒng)、火災(zāi)探測(cè)、地面遙感、通信設(shè)備和電話單元中繼器。
35.一種系繩存放系統(tǒng)，其中包括 一種頂部開孔、柱面封閉的圓柱罐，所述罐的直徑略大于所述系繩的自然卷徑，所述柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料； 一種具有圓柱面的中心柱，所述中心柱用作空間填充物，位于所述罐內(nèi)并與之同軸線，從而在所述柱與所述罐之間為所述系繩定義了一個(gè)存放空間，所述存放空間正好足以按照預(yù)定的有序方式存放所述系繩，將所述系繩以所述方式放入所述罐內(nèi)時(shí)，可以防止所述系繩重疊或交叉纏繞，圓柱面上涂有所述涂層； 一種動(dòng)力輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，用于以預(yù)定的速度將所述系繩通過(guò)頂部開孔的中央、僅單向放入所述罐內(nèi)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系繩存放系統(tǒng)，所述涂層是一種聚四氟乙烯涂料。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系繩存放系統(tǒng)，所述動(dòng)力輥?zhàn)影错槙r(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)以將所述系繩放入所述罐內(nèi)。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的系繩存放系統(tǒng)，所述動(dòng)力輥?zhàn)颖惶崞鸹蚍湃胨龉迌?nèi)，并且將所述中心柱升高或降低，以盡量縮短所述系繩從所述輥?zhàn)臃湃胨龉迌?nèi)的距離。
39.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述系繩存放在一種系繩存放系統(tǒng)中，其中包括 一種頂部開孔、柱面封閉的圓柱罐，所述罐的直徑略大于所述系繩的自然卷徑，所述柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料； 一種具有圓柱面的中心柱，所述中心柱用作空間填充物，位于所述罐內(nèi)并與之同軸線，從而在所述柱與所述罐之間為所述系繩定義了一個(gè)存放空間，所述存放空間正好足以按照預(yù)定的有序方式存放所述系繩，將所述系繩以所述方式放入所述罐內(nèi)時(shí)，可以防止所述系繩重疊或交叉纏繞，圓柱面上涂有所述涂層； 一種動(dòng)力輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，用于以預(yù)定的速度將所述系繩通過(guò)頂部開孔的中央、僅單向放入所述罐內(nèi)。
40.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述系繩存放在一種系繩存放系統(tǒng)中，其中包括 一種頂部開孔、柱面封閉的圓柱罐，所述罐的直徑略大于所述系繩的自然卷徑，所述柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料； 一種具有圓柱面的中心柱，所述中心柱用作空間填充物，位于所述罐內(nèi)并與之同軸線，從而在所述柱與所述罐之間為所述系繩定義了一個(gè)存放空間，所述存放空間正好足以按照預(yù)定的有序方式存放所述系繩，將所述系繩以所述方式放入所述罐內(nèi)時(shí)，可以防止所述系繩重疊或交叉纏繞，圓柱面上涂有所述涂層； 一種動(dòng)力輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，用于以預(yù)定的速度將所述系繩通過(guò)頂部開孔的中央、僅單向放入所述罐內(nèi)。
41.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)驅(qū)動(dòng)的輪式車輛或船舶。
42.一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)驅(qū)動(dòng)的輪式車輛或船舶。
43.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，通過(guò)一種離合器和飛輪將所述絞盤連接到所述轉(zhuǎn)換器，所述離合器和飛輪用于調(diào)節(jié)輸入所述轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)速和扭矩。
44.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，通過(guò)一種離合器和飛輪將所述絞盤連接到所述轉(zhuǎn)換器，所述離合器和飛輪用于調(diào)節(jié)輸入所述轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)速和扭矩。
45.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述控制器用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)，所述導(dǎo)航系統(tǒng)選自全球定位系統(tǒng)和全向信標(biāo)檢測(cè)器，以免干擾與其他所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的所述導(dǎo)航系統(tǒng)。
46.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，所述控制器用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)，所述導(dǎo)航系統(tǒng)選自全球定位系統(tǒng)和全向信標(biāo)檢測(cè)器，以免干擾與其他所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的所述導(dǎo)航系統(tǒng)。
47.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，還包括 變換由所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間的夾角定義的所述轉(zhuǎn)子的傾斜角的部件； 管理所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)轉(zhuǎn)向的部件，所述部件用于操縱所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)，由此誘發(fā)橫向范圍速率，并且環(huán)境風(fēng)過(guò)多時(shí)，在所述轉(zhuǎn)子上誘發(fā)相對(duì)風(fēng)速，從而導(dǎo)致所述系繩上的張力。
48.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子飛機(jī)裝置，還包括 變換由所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間的夾角定義的所述轉(zhuǎn)子的傾斜角的部件； 管理所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)轉(zhuǎn)向的部件，所述部件用于操縱所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)，由此誘發(fā)橫向范圍速率，并且環(huán)境風(fēng)過(guò)多時(shí)，在所述轉(zhuǎn)子上誘發(fā)相對(duì)風(fēng)速，從而導(dǎo)致所述系繩上的張力。
49.一種發(fā)電的方法，所述方法包括步驟 提供至少一架轉(zhuǎn)子飛機(jī)，其中包括裝有沿周向套在機(jī)架上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有由相對(duì)于來(lái)風(fēng)的所述轉(zhuǎn)子的路徑定義的轉(zhuǎn)子俯仰，及根據(jù)相對(duì)于來(lái)風(fēng)的所述葉片角度、分別為每一個(gè)所述轉(zhuǎn)子葉片定義的葉片俯仰； 提供一種繞于絞盤上的系繩，所述系繩具有第一端和第二端； 定位所述系繩的所述第一端于相鄰的地球及伸向高空的第二端； 將所述系繩的所述第二端套在所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)上； 將所述絞盤連接到轉(zhuǎn)換器； 測(cè)量所述系繩上現(xiàn)有或增加的張力； 測(cè)量所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)接觸的風(fēng)速； 循環(huán)監(jiān)測(cè)所述系繩的張力以生成所述張力的輸出狀態(tài)； 在所述系繩的所述張力作用下飛行所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟-如果參考預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰；-如果參考預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小或過(guò)大，則有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰；-如果參考預(yù)定的范圍，所述輸出狀態(tài)指示值仍然過(guò)小和過(guò)大，則為了控制所述系繩的所述張力，通過(guò)操作所述轉(zhuǎn)換器，按周期卷進(jìn)所述系繩，或以反方向操作所述轉(zhuǎn)換器以放出系繩；以及 將所述絞盤上的旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換成動(dòng)力。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，將所述系繩套在所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括，當(dāng)存在多個(gè)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)時(shí)，將所述系繩上的一組所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)彼此間隔開。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，在所述系繩的所述張力作用下飛行所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)。
52.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，在所述系繩的所述張力作用下飛行所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟包括，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)探測(cè)到的其位置信號(hào)，通過(guò)自動(dòng)駕駛儀控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)，同時(shí)當(dāng)存在多個(gè)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)時(shí)，不干擾與其他所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)相關(guān)的導(dǎo)航系統(tǒng)。
53.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，把有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟與有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟相耦合。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟中包括步驟 提供一種與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸共線的桅桿；以及 控制所述桅桿相對(duì)于所述機(jī)架的傾斜角。
55.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟中包括同時(shí)控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的搖擺和俯仰。
56.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟中包括控制所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的俯仰。
57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括，提供彈性元件形式的偏壓元件，將每個(gè)葉片偏壓至向上位置，使所述葉片朝旋轉(zhuǎn)軸方向偏轉(zhuǎn)，以進(jìn)行被動(dòng)控制。
58.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括，隨著所述轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速增加，離心力迫使所述葉片找平，從而對(duì)抗偏壓元件對(duì)每個(gè)所述葉片的壓迫。
59.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括，提供伺服致動(dòng)器形式的偏壓元件，將每個(gè)葉片偏壓至向上位置，使所述葉片朝旋轉(zhuǎn)軸方向偏轉(zhuǎn)， 以進(jìn)行主動(dòng)控制。
60.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟中包括同時(shí)主動(dòng)和被動(dòng)地控制所述葉片的俯仰。
61.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，控制所述系繩的所述張力的步驟包括通過(guò)減小所述葉片俯仰來(lái)減小所述張力，以及通過(guò)增大所述葉片俯仰來(lái)增大所述張力。
62.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括分別減小和增大所述葉片的俯仰。
63.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括 將所述葉片俯仰設(shè)定為負(fù)值，在來(lái)風(fēng)中預(yù)旋轉(zhuǎn)所述轉(zhuǎn)子；以及 傳遞來(lái)風(fēng)與所述葉片之間的動(dòng)量，所述轉(zhuǎn)子至少類似一臺(tái)風(fēng)車或一臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)運(yùn)行。
64.根據(jù)權(quán)利要求49所述發(fā)電方法，還包括，通過(guò)在具有負(fù)葉片俯仰的渦輪機(jī)位置與具有正葉片俯仰的轉(zhuǎn)子飛機(jī)位置之間有選擇地繞樞軸偏轉(zhuǎn)所述葉片，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的主動(dòng)控制。
65.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法中還包括 提供一種套在所述轉(zhuǎn)子上的萬(wàn)向節(jié)，以支撐所述轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)；以及 偏轉(zhuǎn)萬(wàn)向節(jié)以相對(duì)于機(jī)架俯仰。
66.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法中，有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括，提供一種繞與所述機(jī)架相關(guān)的樞軸偏轉(zhuǎn)的萬(wàn)向節(jié)，這樣，所述轉(zhuǎn)子升力與拖曳力的比率等于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中心偏移的長(zhǎng)度與高度的比率(分別取決于旋轉(zhuǎn)軸至所述樞軸的距離，及所述樞軸上方旋轉(zhuǎn)中心的高度)。
67.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括，針對(duì)來(lái)風(fēng)速度減小至閾值以下情況，通過(guò)所述絞盤回卷所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)。
68.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括，按選定的相對(duì)速率回卷所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)， 以便在受控飛行下，將所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)幾乎飛到所述絞盤上。
69.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括，針對(duì)來(lái)風(fēng)的速度降至進(jìn)行至少一次受控飛行和發(fā)電所需閾值以下情況，將所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)飛回所述絞盤附近。
70.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括，根據(jù)所述轉(zhuǎn)子對(duì)其回應(yīng)情況來(lái)管理所述系繩的所述張力，所述張力增大時(shí)，所述轉(zhuǎn)子葉片移動(dòng)到葉片俯仰減小的位置，所述張力減小時(shí)，葉片俯仰增大。
71.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括，將所述轉(zhuǎn)子上的所述葉片俯仰與所述葉片的旋轉(zhuǎn)錐角耦合，所述旋轉(zhuǎn)錐角表示所述葉片的軸線與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線之間的夾角。
72.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述葉片俯仰的步驟包括，將所述轉(zhuǎn)子上的所述葉片俯仰與所述葉片的旋轉(zhuǎn)錐角耦合，所述旋轉(zhuǎn)錐角表示所述葉片的軸線與所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線之間的夾角；以及通過(guò)改變所述系繩與來(lái)風(fēng)作用于所述葉片上的力平衡，使所述旋轉(zhuǎn)錐角發(fā)生改變。
73.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括 提供套到所述機(jī)架上的支腳； 定位鄰近所述絞盤的著陸面，所述著陸面定義了空間中的一個(gè)表面； 將來(lái)自所述絞盤上的所述系繩延伸穿過(guò)空間中的所述表面； 借助所述絞盤拉所述系繩穿過(guò)空間中的所述表面； 所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)著陸到所述著陸面時(shí)，至少有一條所述支腳接觸所述著陸面；以及 通過(guò)至少一個(gè)所述支腳對(duì)所述著陸面的所述接觸時(shí)，傾斜所述機(jī)架以定位所述轉(zhuǎn)子在平行于所述著陸面的一個(gè)平面中旋轉(zhuǎn)。
74.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括 裝于所述機(jī)架上的儀表；以及 保持所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)在空中大致固定的高度作為一種高空塔。
75.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，有選擇地控制所述轉(zhuǎn)子俯仰的步驟包括，著陸期間，當(dāng)所述轉(zhuǎn)子越來(lái)越接近地面時(shí)，控制所述轉(zhuǎn)子的俯仰。
76.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括 提供多個(gè)套在具有單個(gè)絞盤的所述系繩上的轉(zhuǎn)子飛機(jī)，所有的所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)有效連接以傳遞動(dòng)力； 在空中飛行所述多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)； 降落所述多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)到著陸面上； 單獨(dú)回收多個(gè)所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)中的每一架，一次回收一架； 單獨(dú)解開每架所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)上的所述系繩，一次解開一架； 有選擇地從相關(guān)的轉(zhuǎn)子上卸下每個(gè)所述機(jī)架； 將所述轉(zhuǎn)子相互疊放在一起，其間用襯墊隔開，以便存放；以及 重新為所述多個(gè)轉(zhuǎn)子飛機(jī)的每一架裝上所述機(jī)架及其相關(guān)的轉(zhuǎn)子。
77.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括 提供選自噴嘴、推進(jìn)器和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件，所述驅(qū)動(dòng)部件裝在所述葉片上； 探測(cè)緊急情況；以及 操作所述驅(qū)動(dòng)部件以保持所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的受控飛行。
78.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，還包括存放所述系繩，其中包括步驟 提供一種具有頂部開孔和封閉圓柱面的圓柱罐，其直徑略大于所述系繩的自然卷徑； 所述圓柱面涂有一層旨在減少摩擦和熱量積聚的涂料； 所述罐內(nèi)裝有一根與之同軸的中心柱； 定義所述罐與所述柱之間的存放空間，使所述存放空間正好足以按預(yù)定的順序方式放入所述系繩；以及 利用選自運(yùn)動(dòng)總成或固定加旋轉(zhuǎn)總成并運(yùn)行于其上的輥?zhàn)?、滑輪和?dǎo)向布置，將所述系繩按預(yù)定的速度順序放入所述存放空間。
79.根據(jù)權(quán)利要求49所述的發(fā)電方法，在所述系繩的所述張力作用下飛行所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的步驟還包括 保持所述轉(zhuǎn)子俯仰恒定； 變換由所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的法向軸線與包含所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)縱軸線的地球的垂直平面之間夾角定義的傾斜角； 所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的橫向風(fēng)操縱，由此誘發(fā)橫向范圍速率； 環(huán)境風(fēng)過(guò)多時(shí)，在所述轉(zhuǎn)子上誘發(fā)相對(duì)風(fēng)速；以及 所述轉(zhuǎn)子飛機(jī)的轉(zhuǎn)向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置和方法，包括至少一個(gè)在地球的底層大氣上空飛行的轉(zhuǎn)子飛機(jī)的旋翼。一種連接到轉(zhuǎn)子飛機(jī)的機(jī)架上的結(jié)實(shí)柔性系繩受旋翼產(chǎn)生的力拉動(dòng)。該力傳遞到地面站，使利用升力向上拉動(dòng)系繩的接近直線的運(yùn)動(dòng)受到轉(zhuǎn)換。直線運(yùn)動(dòng)在地面站被轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電機(jī)。收回系繩并重新卷繞在絞盤上時(shí)，控制轉(zhuǎn)子飛機(jī)向下飛行的速度和升力，使收回轉(zhuǎn)子飛機(jī)所用的力量較放繩期間的升力大大減少。因此，兩種力的凈差值導(dǎo)致能量的凈收益。
文檔編號(hào)F03D9/00GK102439298SQ201080013491
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者G·卡爾弗利 申請(qǐng)人:G·卡爾弗利