Летательные аппараты типичной категории имеют основные крылья, прикрепленные к корпусу (фюзеляжу) в виде единой детали. Форма основных крыльев, а именно аэродинамического профиля, создает подъемную силу благодаря аэродинамическому взаимодействию с воздухом и обеспечивает соизмеримую энергоэффективность. Однако им сложно совершать маневренные движения из-за большого радиуса поворота. Крен летательного аппарата, который учитывает возможный разворот, происходит за счет регулировки небольших элеронов, установленных на задней кромке крыльев.
Летательные аппараты другой типичной категории получают тяговую мощность за счет вращения нескольких гребных винтов. Они могут совершать маневренные движения, изменяя скорость двигателей, вращающих гребные винты. Например, шаг (движение вверх и вниз по вертикальной оси) вниз для движения вперед квадрокоптерами осуществляется за счет увеличения скорости двух задних несущих винтов и неизменной или пониженной скорости двух передних несущих винтов. Ротор представляет собой вращающуюся часть двигателя.
Однако они еще менее энергоэффективны из-за отсутствия подъемной силы, создаваемой крыльями.Принимая во внимание эти технические проблемы существующих типов летательных аппаратов, его команда разработала основные крылья летательного аппарата, которые управляются отдельно и независимо. Фактический полет летательного аппарата, выполняющий все возможные типы режимов полета, показан на сопроводительном изображении. Дрон Nsphere облегчает управление углами наклона основных крыльев и, следовательно, направлением тяги, создаваемой двигателями на передней кромке основных крыльев.
Дополнительный двигатель в хвостовой части дрона Nsphere обеспечивает дополнительную подъемную силу при вертикальном взлете и предлагает дополнительную тяговую мощность, наклоняя двигатель вверх во время полета вперед. Дрон Nsphere может менять режим полета в воздухе с вертикального на горизонтальный и наоборот.
Благодаря способности вращать крылья, а также изменять направление тяги, создаваемой хвостовым двигателем, дрон Nsphere с независимо управляемыми крыльями может взлетать и приземляться вертикально без взлетно-посадочной полосы и вспомогательного оборудования.Кто-то может сказать, что это похоже на летательные аппараты, у которых поворотные роторы прикреплены к неподвижным крыльям для вертикального взлета и посадки.
Однако преимуществом дрона Nsphere является возможность полностью наклонять каждое основное крыло, тем самым изменяя угол атаки каждого крыла. Угол атаки указывает угол между встречным воздушным или относительным ветром и контрольной линией на летательном аппарате или крыле. Как правило, на подъемную силу влияет угол атаки. Таким образом, дрон Nsphere может свободно контролировать подъемную силу каждого крыла.
Это позволяет дрону Nsphere маневренные движения в режиме горизонтального полета. Дрон Nsphere может летать как летательный аппарат типа коптер в режиме вертикального полета и как летательный аппарат с неподвижным крылом в режиме горизонтального полета.
Попытка полностью отделить основные крылья от фюзеляжа очень сложна. Разделение основных крыльев осуществляется с помощью опор, удерживающих основные крылья. Одна опора проходит через оба крыла, а две отдельные опоры захватывают крылья по отдельности.
Также можно применить эту технологию к крупногабаритным летательным аппаратам, включив фюзеляж как часть опоры для наклона крыльев. Часть фюзеляжа может быть перепроектирована и интегрирована с основными крыльями, при этом съемная конструкция должна быть соединена с основным фюзеляжем и выдерживать тягу и давление воздуха.
Дрон Nsphere управляет каждым крылом независимо в зависимости от режима полета цели. Выходные данные управления воспринимаются датчиками, установленными в дроне Nsphere, и подвергаются процессу настройки, пока не будет достигнута желаемая летная операция.
Благодаря этому операционному процессу дрон Nsphere может совершать маневренные движения, недоступные другим летательным аппаратам.Команда ожидает, что дрон Nsphere, который способен приобретать энергоэффективность, скорость и скорость, может быть адаптирован для доставки авиаперевозок на короткие и средние расстояния.
В частности, его можно распространять как летающее такси, анонсированное Uber и NASA в ноябре 2017 года, и эффективно использовать для логистических служб доставки, таких как Amazon Prime Air.Профессор Хар сказал: «Дрон Nsphere можно использовать в различных областях, включая воздушные перевозки, военные летательные аппараты, наблюдение, общее управление безопасностью и услуги логистики.
Раздельное и независимое управление основными крыльями дает нам возможность использовать разнообразные и эффективные методы полета. Представьте себе реактивный истребитель, который способен уклоняться от ракеты с помощью отдельного управления основными крыльями. Для уклонения может быть достаточно небольшого контроля.
Наш полетный механизм действителен во всем диапазоне скоростей полета ».В начале процесса проектирования в 2016 году его команда подала патенты в страны, включая Корею, США и Китай, на различные методы реализации, включая подключаемую конструкцию, соединенную с основным фюзеляжем, для отдельного и независимого управления основными крыльями.