竖直起飞的飞行器可用于水平空间受限的各种情况。众所周知飞行器是空 运装置。常规飞行器有：具有固定机翼的普通飞机、具有旋转翼的直升机、具 有倾斜转子的普通飞机(鱼鹰)、由于飞行器用带有螺旋推进器的正规水平电 动机推动通过起跑产生升力的具有自由旋转翼的旋翼机、可调节向下推力以起 飞且调节水平推力而飞行的战斗喷气机(攻击战斗机)、火箭、具有内部发动 机排气在螺旋桨上方吹风以产生升力的盘形飞行器。
许多这些常规飞行器的缺点在于，它们需要相对长的水平距离来起飞。其 它的，诸如火箭不适合通用。
鱼鹰的缺点在于，它仅具有螺旋桨的升力或推力，且在过渡飞行中该力是 分开的。由于螺旋桨的倾斜，承受低压盘(由螺旋桨产生)的飞行器得到小的 多的力，且该力被分成竖直部分和水平部分。但是竖直部分需要足够的承受能 力来升高。这通过提供特大型(大于所需要的)的螺旋桨且这需要大于所需的 发动机功率，这不是有效的。大型螺旋桨没有效率且干扰直线水平的飞行。在 倾斜过程中，螺旋桨切入向下气流，降低效率，并使得飞行器非常不稳和不安 全。倾斜旋转质量产生回转效应并使得很难使飞行器稳定，产生其它效应的一 运动等等。有时不能控制飞行器并落下。
有人试图提供这样一种飞行器，包括以下：
1958年11月4日出版的、题目为“重飞行器”的授予Servanty的美国专 利No.2,859,003描述了一种竖直起飞的飞行器，其具有等间距的发动机，由竖 直翼从机身底部隔开。三个竖直小翼设置在机身顶部附近。机身一般是弹头形。
1962年7月24日出版的、题目为“飞行器”的授予Freeland的美国专利 No.3,045,951描述了这样一种飞行器，其中其四个发动机设置在机身内，机身 从圆屋顶形状的上部向内并向下倾斜，但是在其底部，下部向外张开。
1964年2月4日出版的、题目为“具有等间距发电机的飞行器”的授予 Sprecher的美国专利No.3,120,359描述了这样一种飞行器，其具有四个发动机， 该四个发动机等节距设置在机身上端，并通过翼和设置在机身下端的四个插入 翼连结到机身上，且在其远端支承起落装置。该机身一般是弹头型。
1966年5月24日出版的、题目为“超音垂直起降飞行器和运载火箭”的 授予Reichert的美国专利No.3,252,673描述了这样一种飞行器，其具有设置在 圆柱形覆盖物外侧的两个发动机，圆柱形覆盖物设置在弹头形飞行器的中部附 近，覆盖物由支杆从飞行器支撑。三个翼设置在机身下端。
1978年10月31日出版的、题目为“具有同轴转子，尤其是转变型的直升 机”的授予Tassin de Montaigu的美国专利No.4,123,018描述了明显不对称的 一种直升机。
1984年2月28日出版的、题目为“空气动力装置”的授予Carrington的 美国专利No.4,433,819描述了一种固定到中心大致圆屋顶形状本体上的可旋 转盘，该盘包括多个可选矢量的喷射口。多个反作用喷射口附连到中心本体上。
1993年1月12日出版的、题目为“垂直起降的飞行器”的授予Dlouhy的 美国专利No.5,178,344描述了(在相关范围内)一种盘形航空器，具有多个旋转 设置的转子叶片，至少部分设置在盘下面。转子叶片可枢转以提供航空器的水 平运动。
1997年1月21日出版的、题目为“多功能空运飞行器”的授予Demidov 等人的美国专利No.5,595,358描述了一种具有多个设置在环形己身下方转子 单元的飞行器。
1998年11月24日出版的、题目为“竖直起飞和着陆飞行器”的授予Lariviere 的美国专利No.5,839,691描述了这样一种飞行器，其关于竖直轴线明显不对 称。
2001年12月25日出版的、题目为“竖直起飞和着陆飞行器”的授予Wobben 的美国专利No.6,293,491描述了另外一种这样的关于竖直轴线明显不对称的 飞行器，
因而，本发明的主要目的是提供一种气动稳定的竖直起飞飞行器。
本发明的另一目的是提供升力大的这样一种飞行器。
本发明的另一目的是提供高度对称的这样一种飞行器。
本发明的又一目的是提供新型起落架，包括用于这种飞行器的球形轮。
本发明的又另一目标是提供一种调节这种飞行器旋转叶片节距的方法。
本发明的其它目的以及其详细特征、元件和优点将在以下说明书和附图中 阐明或从其中显现出来。

本发明通过提供较佳实施例实现了其中以上目的，一种竖直起飞飞行器的 本体具有倒半球形上部、其上端的直径稍大于其下端直径但小于上部下端直径 的大致圆柱形下部、以及将上部和下部连接的大致倒截锥形过渡部分；以及多 个竖直柱体，附连到飞行器本体并与飞行器本体间隔开，等距地设置在飞行器 本体周围。本发明还提供了用于这种飞行器新型起落架以及调节其旋转叶片节 距的新方法。

参照附图会有助于本发明及其各方面的理解，提供附图仅用于说明目的并 不意味着限定本发明的范围，其中：
图1是根据本发明飞行器一实施例的立体图。
图2是图1实施例的侧视图。
图3是飞行器顶桅另一实施例不完整的立体图。
图4是图3另一实施例不完整的侧视图。
图5是飞行器上部部分遮盖物另一实施例的不完整立体图。
图6是具有设置在航空器翼上的喷射发动机的图1的实施例的侧视图。
图7是图6实施例的仰视平面图。
图8是图3、4和6实施例的俯视平面图。
图9是示出了本发明飞行器某些主要元件的侧视图。
图10是示出了飞行器柱体细节的不完整立体图。
图11是具有其延伸的起落架的飞行器的立体图。
图12是更详细示出图1的起落架机构的不完整立体图。
图13是在非锁定位置但被锁定的飞行器起落架锁定机构的俯视平面图。
图14是在锁定位置飞行器起落架锁定机构的俯视平面图。
图15是球形轮的局部分解立体图，尤其具有驱动轴管、固定轴、和驱动齿 轮。
图16是部分组装的元件的局部分解图。
图17是球形轮组件主要部件的分解立体图。
图18是组装的球形轮组件一些部件的局部剖视端面图。
图19是沿图18的线“19-19”局部剖开的不完整俯视图。
图20是沿图18的线“20-20”局部剖开的不完整俯视图。
图21是螺旋桨升高和降低机构一些主要部件的立体图。
图22是尤其示出图21元件安装到飞行器的柱体内、转子叶片中的两个在 升高或工作位置的不完整侧视图。
图23是示出了一部分球链的不完整立体图。
图24是设置在球链啮合齿轮/滑轮上方的一部分球链的不完整侧视图。
图25是用于啮合单个球链的齿轮/滑轮的立体图。
图26是用于啮合两个球链的齿轮/滑轮的立体图。
图27是尤其示出了图21元件安装到飞行器的柱体内、转子叶片中的两个 在降下位置的不完整侧视图。
图28是示出了怎样使用球链调节叶片中的两个远端的节距的不完整侧视 图，叶片示出为升起位置。
图29是示出了使用球链调节叶片远端节距的球链轨迹的不完整立体图。
图30是示出了使用等径伞齿轮调节叶片远端节距的球链轨迹的不完整立 体图。
图31是链860的轨迹的另一实施例的不完整侧视图。
图32是图31的实施例的不完整俯视平面图。

现应当参照附图，在整个附图中，其中类似的或相同的元件给予一致相同 的标号，且其中附加参考标号，使用时，引导读者参看所描述部件显示最清楚 的图，尽管也可在其它附图中看到该部件。
图1和2示出了根据本发明构造的飞行器，且通常由标号100表示。航空 器100包括其顶部附近的透明圆屋顶110，设置圆屋顶作为飞行器飞行员的防 护物。飞行器100包括中心设置的上部120，该上部120包括覆盖有多个Z形、 交叠z字形瓦片122的倒半球形。多个窗口130设置在上部120的下部边缘， 且多个灯132设置在倒截锥过渡部分140上，倒截锥过渡部分140将上部连接 到大致圆柱形下部142。大致圆柱形下部142的上端的直径稍大于其下端直径， 同时其上端的直径小于上部120下端的直径。用于设置在大致圆柱形下部142 内的火箭发动机(未示出)的水平空气入口144设置在过渡部分140和上部 120下端相交处。
飞行器100包括通过四个翼152附连到下部142并通过四个支撑支柱154 (图1和2中仅三个可见)连接到过渡部分140的四个竖直柱体150。16个大 致水平的叶片160可操作地连接到涡轮螺旋桨发动机(未示出)上，每个柱体 150内四个，靠近柱体顶部设置。当然，也可设置另外的涡轮螺旋桨发动机。 每个翼152包含升降器170(图1中仅三个可见且图2中仅两个可见)。
大致圆柱形下部142包括四个散热器格栅180(图1中仅示出一个且图2 中不可见)，设置散射器用于发动机冷却。
在每个竖直柱体150的底部有支撑衬垫190(图1和2中仅3个可见)， 飞行器100通常设置在其上面。在每个竖直柱体150上设置有面向外部的起落 架200(图1和2中仅3个可见)用条带202捆在其相应的竖直柱体上。起落 架200的构造和操作在下文中详述。
中心设置在顶上并从上部120上透明圆屋顶110竖直上升的竖直顶桅在其 远端包括减震环210、减震环下的光滑主球212、以及主球下的有凹槽的次级 球214。
图3和4示出了竖直顶桅的另一实施例，并在其顶部包括竖直尖钉250， 竖直尖钉250下方是第一球252，第一球252下方是直径大于第一球直径的第 二球254，且在第二球下方是直径大于第二球直径的第三球256。
图5示出了上部120的另一遮盖物，这里多个圆花饰260设置在每个瓦片 262上。
图6示出了在每个翼152上成对竖直设置的喷射发动机280(图6中仅示 出四个)。
图7示出了图6实施例的仰视平面图，且还示出了从大致圆柱形下部142 的下表面向下延伸的设置在下部142中的火箭发动机(未示出)的四个出口喷 嘴300。
图8示出了图3、4或6实施例的俯视平面图，没有顶部120的覆盖物。
图9示意性地示出了发动机320、可操作地连接到发动机的发电机330、以 及燃油箱350、352和354。燃油箱350可向发动机320供应燃油，燃油箱352 可向火箭发动机(未示出)供应燃油，且燃油箱354可向喷射发动机280(图 6)供应燃油。发电机330可向飞行器100的耗电元件供电。
图9上的箭头示出了当飞行器飞行时由飞行器100的对称性产生的经过飞 行器100的对称气流。飞行器100的机身形状也有助于大的升力。
图10示出了可具有竖直凹槽380的柱体150(图1)。
图1-10示出了在起飞位置或起飞后不久的飞行器100。起飞时，飞行器100 搁置在支撑衬垫190(图1)上，支撑衬垫放置在大致水平的表面(未示出) 上。起飞时，水平叶片160旋转并被调节到其最大节距。将火箭发动机(图7 中示出的喷嘴300)点燃。如果使用喷射发动机280(图6)，则将它们点燃。 于是由各种发动机产生的推力使飞行器100起飞。
图11示出了展开以在表面(未示出)上操纵飞行器100的起落架200。
图12更详细地示出了展开的起落架200结构。起落架200包括大致竖直的 外部壳体400，用多个条带202捆在柱体150上。当支撑/驱动壳体在缩进位置 (图1)中时支撑/驱动壳体410关闭大致竖直的外部壳体400。应当理解当支 撑/驱动壳体410在所示伸展位置时，设置在支撑/驱动壳体410远端的球形轮 420在支撑衬垫190下方。
大致竖直外部壳体400的内部固定安装有两个液压发动机430，其可操作 地连接到水平轴432上，在水平轴432上安装有两个竖直驱动滑轮434。驱动 滑轮434驱动围绕其底部环绕的两个竖直环形带(或链)440，两个惰轮442 相对于水平轴432固定设置。板450固定附连到两竖直带440上，使得板在大 致竖直外部壳体400内缩上压下。可旋转地附连到板450和支撑/驱动壳体410 上的是缩回/支撑支柱460。应当理解，当板450在大致竖直外部壳体400内下 降时，支撑/驱动壳体410会如图12所示延伸，且当板450在大致竖直外部壳 体内上升时，支撑/驱动壳体会缩回到其关闭位置(图1)。
球形轮420设置在球形驱动组件480内且如图12所示设置在球形轮顶部的 是锁定元件500，这些元件的结构和功能在下文详述。
图13示出了锁定在缩回位置的支撑/驱动壳体410。两个液压缸510固定安 装在柱体150内。两个掣子520固定设置在可在液压缸内移动的两活塞522 端部，设置该掣子以由于掣子在图13的箭头所示方向移动而将锁定件500在 柱体150内锁定就位。
在图14中，掣子520完全接合锁定件500和支撑/驱动壳体410安全地关 闭大致竖直的外部壳体400。
图15示出了具有固定轮轴540和驱动轴管550的球形轮420，轮轴540插 入穿过球形轮，且驱动轴管550旋转地安装在固定轮轴上方。第一和第二驱动 齿轮560和562分别固定设置在驱动轴管的端部和反转齿轮564驱动第二驱动 齿轮562。下文中会看出，该设置允许第一和第二驱动齿轮560和562由环形 齿轮(图15中未示出)驱动。设置支架570以保持反转齿轮564。球形轮毂 580固定设置在球形轮420的任一侧，固定轴540和驱动轴管550穿过其中。
图16示出了部分组装的图15的元件。
图17是球驱动组件480主要元件的分解立体图。从顶部开始向下运作的首 先是锁定件500，然后是顶部球形轮盖600，然后是顶部垫圈602，然后是球 壳体盖604，然后是覆盖件606(在覆盖件外周界上形成四个圆周等间距的竖 直狭槽)，且然后是第一轴承环610。第一轴承环610包括(未详细示出)顶 部和底部轴承座圈，其间设置有多个滚针轴承。接着的轴承环具有类似相同的 结构。
接下来继续参见图17，由在其外周界形成齿的驱动齿轮环620(为了清楚 在图17中翻转示出)，且在其下部内侧表面，接着第二轴承环622，且然后 是球形轮420。接下来是球形轮壳体中间部分630，具有竖直设置在其上部的 七个上部惰性齿轮632，且四个圆周等间距竖直狭槽634形成在球形轮壳体中 间部分的外周界。还如图所示于球形轮壳体中间部分630在一起的是球形轮调 整电动机和齿轮636，使得该元件的后一部分延伸进入球形轮壳体中间部分内 以与球形轮调整齿轮的齿啮合。还如图所示于球形轮壳体中间部分630在一起 的是球形轮驱动电动机和齿轮638，使得该元件的后一部分延伸进入球形轮壳 体中间部分内以与形成在驱动齿轮环620外周界上的齿轮齿啮合。
然后，有第三轴承环640，接下来是调整齿轮环642，带有两个孔643(图 17中仅一个可见)用于固定轴540的轴颈，且具有在其外周界形成的齿，且 然后是第四轴承环644。接着，有球形轮外壳底座650，具有从球形轮外壳底 座650上表面凸起的竖直设置的七个惰性齿轮652，且还具有形成在球形轮外 壳底座外周界的圆周等间距的四个狭槽654。
接着，有球形轮轴承壳体660，从覆盖件606开始的上部元件设置在其圆 形部分内。四个竖直凸缘670形成在球形轮壳体660的圆形部分内部周界上以 与狭槽608、634和654接合来保持其相应元件，狭槽是相对于轮轴承壳体旋 转的一部分。同样示出作为球形轮壳体660的部分是切口680和682以分别容 纳调整电动机和齿轮636以及驱动电动机和齿轮638。最后，是底部垫圈690。
图18示出了组装的轮驱动组件480的一些主要元件。参照图17给出了球 驱动组件480的这些元件的说明。此外，支承滚珠700设置在球形轮420和球 形轮盖602之间以支承滚珠形轮产生的一些负载。
图19示出了组装的球形轮驱动组件480的一些主要元件。参照图17给出 了球驱动组件480的这些元件的说明。
图20示出了组装的球形轮驱动组件480的一些主要元件。参照图17给出 了球驱动组件480的这些元件的说明。
图21示出了升起和降下叶片160(图1)的机构的一些主要元件。在机构 的中心是竖直花键芯800，在其底部装有相邻的卡帽底座802。齿环810在其 内周界具有相补形状的齿配合在花键芯800上，且在其内部周界也具有相补形 状的齿的间隔环812装配在花键芯800上并啮合和分开相邻齿环810。
图22示出了安装在柱体150内的图21的元件。叶片160已经由静止液压 缸822的活塞820升到其运行位置，降低花键芯800，如图22中的箭头所示， 且齿环810在叶片160的近端啮合最上部缺口830。应当理解，第二对叶片160 (图22中未示出)会设置成与图22所示叶片成直角。借助可操作地连接到电 动机320(图9)的旋转轴840而使组件旋转运动。短间隔环842设置在花键 芯800的顶部且长间隔环844设置在花键芯的底部。
图22中还示出的旋转元件有竖直壳体850、附连到竖直壳体顶部以压缩进 入空气的截锥852、固定附连到壳体的四个平衡球854(图22中仅示出两个)、 将所有间隔件附连到花键芯800的销856、和球链860，其功能在下文中描述。
图22中示出的非旋转件，除了活塞820和液压缸822之外，还包括柱体 150、支撑支柱154、以及球形前端870。
图23示出球链860，包括多个球900，相邻对由在其任一端有扩大头部(未 示出)的销902保持在一起。球链860具有高度的柔性和强度。
图24示出了由圆形齿轮/滑轮910啮合的球链860。齿轮/滑轮910具有多 个齿920，围绕齿轮/滑轮的外周界等距间隔，围绕齿轮/滑轮外周界的其齿的 相邻对啮合球链860的球900中的一个。齿轮/滑轮910可驱动球链860或其 可以是惰性齿轮/滑轮。
图25示出了用于啮合单个球链860的齿轮/滑轮930。应当注意，齿920 设置在并排对内，每对齿位于与齿轮/滑轮930的中心平面平行的平面上。
图26示出了用于啮合两个球链860的齿轮/滑轮940。应当注意，齿920 设置在并排三个内，每对齿位于与齿轮/滑轮940的中心平面平行的平面上。
图27示出了在下降位置的叶片160，叶片由于花键芯800在图27中箭头 方向的升起而被带到该位置，使得齿环810的下部在叶片的近端啮合缺口830 的下部。这是当飞行器100(图1)达到某一速度时叶片160呈现的位置。当 然，电动机320(图8)在叶片160下降时关闭。
图28示出了怎样使用球链860调节相对叶片的远端的节距。注意齿轮/滑 轮1000由液压马达(未示出)驱动。剩余的齿轮/滑轮是惰轮。相对侧是所示 侧的镜像，包括与驱动齿轮/滑轮1000的液压马达同步的液压驱动电动机。应 当理解，会采用类似于示出的第二对驱动器以调节成对叶片160的远端，叶片 160与所示的垂直。
图29示出了使用球链调节叶片160远端节距的球链860轨迹。注意有四个 由驱动球链860驱动的机动齿轮/滑轮1010。剩余的齿轮/滑轮是惰轮。为了更 清楚，省略了齿轮/滑轮上的齿。
图30示出了使用等径伞齿轮调节叶片160远端节距的球链60的轨迹。同 样只有四个驱动球链860的机动齿轮/滑轮，剩余的齿轮/滑轮是惰轮。同样为 了更清楚，省略了齿轮/滑轮上的齿。
图31示出了球链860轨迹的另一实施例。同样仅将齿轮/滑轮1020机动化。
图32是图31的另一实施例的另一视图。
应当注意图22-30的实施例每侧具有4个球链860，一共16个球链，而图 31和32的实施例每侧仅具有一个球链，一共四个球链。
在上述本发明的实施例中，会认识到其个别元件和/或特征并不一定限制于 特定实施例，而是在可使用的范围内可互换并可用于任何所选的实施例，尽管 有些可能没有具体示出。
在此使用的空间定向术语，诸如“以上”、“以下”、“上部”、“下部”、 “外部”、“向内”、“向外”、“竖直”、“水平”等是指附图中所示相应 元件的位置，且本发明并不一定限制于这些位置。
因此，可见在这些阐述中，或从前述说明中显现出来的以上阐述的目的有 效地得到了实现，因为可对以上结构进行某些更改而不偏离本发明的范围，所 以意味着所有包含在以上说明或附图中所示的内容都仅是解释性的而非限制 性的。
还应当理解，以下权利要求书意味着涵盖在此描述的本发明的所有一般的 和具体的特征，且本发明范围的所有陈述(在语言上)可以说落入其中。