CN106218333A - 纯电动飞行汽车 - Google Patents

Abstract

一种纯电动飞行汽车，由车轮、车架、车身、螺旋桨、发动机、与车身通过单孔悬挂铰链连接的机翼结合构成，其特征是：车轮由动力电动机、动力蓄电池、调速控制器结合构成的电动动力系驱动，车轮由手控转向机构控制转向、提供水平飞行动力的螺旋桨（22）及螺旋桨电动机（21）设置在飞行汽车后部，机翼（16）为折叠机翼构成纯电动飞行汽车。

Description

纯电动飞行汽车

技术领域

本发明涉及既可在空中飞行，着陆后又能够在地面自行驾驶行走的、机翼可前后上下操控、左右上下操控的飞行电动车，属于空、地两用交通工具技术领域。

背景技术

现有技术的通用飞机采用的是固定翼，飞机依靠垂直尾翼控制飞机进行左右转向，依靠水平尾翼飞机进行上下升降，动力三角翼飞行器采用的是活动翼，依靠水平转轴和垂直吊挂铰链相结合，利用三角操纵杆控制机翼左右倾斜和前后上下摆动来控制飞行器左右转向和上下升降，为了减轻飞行重量，三角翼飞行器滑行小车上采用的都是无动力轮，起飞和着陆都需要发动机驱动螺旋桨才能移动，小车没有自身的动力，限制了其应用范围，另外，动力伞和三角翼飞行器着陆后伞翼无法自动折叠收拢，短时间内难以行走，对此弊端一直没有良好的技术方案解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种既可在空中飞行，着陆后又能够迅速在地面自行驾驶行走的陆空两用交通工具纯电动飞行汽车。本发明的技术方案是这样实现的：对三角翼飞行器的滑行小车结构及前轮脚控转向机构进行彻底改进，由车架、前轮、后轮、座椅、车轮电动机、动力蓄电池、调速控制器、手控转向机构如龙头或方向盘、刹车机构、螺旋桨、螺旋桨电动机、机翼航向电动操控系统、可自动收拢、自动展开的机翼结合构成纯电动飞行汽车，其中纯电动飞行汽车车身与机翼之间通过单孔铰链吊环连接，机翼由三角形机翼或梯形机翼构成，前轮、后轮支撑架上设置减震器，也可以不设置减震器，前轮可设置为一轮也可设置为两轮结构，后轮可设置两轮或一轮结构，动力电动机设置在前轮轮毂上或设置在后轮轮毂上或设置在后两轮的轮轴上，纯电动飞行汽车的车架上还可以设置人力脚踏驱动机构，当然也可以不设置人力脚踏驱动机构，座椅可设置为单座供单人使用，设置两座或三座或四座座椅，分别供两人或三人或四人使用；车架后部设置螺旋桨电动机固定座、固定座上安螺旋桨电动机、螺旋桨固定在电动机动力输出轴上、螺旋桨周围设安全罩、也可以不设安全罩，动力蓄电池安装在车架上，车的前部往后设置机翼前悬挂架3，机翼前悬挂架3为左右两根支撑架构成，便于为管状操纵杆12留出前、后、左、右移动操作的空间，后部往前设置单根或双根机翼后悬挂架19，车的前部往后，后部往前的前后悬挂架共同结合成机翼悬挂架，机翼悬挂架顶部设置铰链，机翼悬挂架上安装伞翼、机翼与纯电动飞行汽车之间通过单孔铰链吊环连接，机翼安装在梯形骨架上或三角翼骨架上构成，机翼为可自动展开和自动收拢的可折叠机翼，机翼材料由高强锦纶获尼龙等质轻高强度材料构成，电动操控系统通过管状操纵杆12控制机翼16围绕铰链吊环17前后上下、左右上下转动控制纯电动飞行汽车的飞行状态构；机翼的自动展开和自动收拢机构由长丝杆--螺母--电动机套件驱动件，驱动通过铰链连接的机翼前缘机翼中部固定杆之间的相对位置构成，当然驱动件还可以采用电动机驱动的液压油缸伸缩件构成、或驱动件采用气缸构成，驱动件还可以采用减速电机减速齿轮直接啮合铰链转轴齿轮构成。机翼主体是可动的，操控机翼运动由机翼电动操控系统控制，机翼电动操控系统由固定在机翼中心轴的管状操纵杆和管状操纵杆底部设置的龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件结合构成，驱动件的驱动滑块上设置万向套管，管状操纵杆穿过万向套管，管状操纵杆下部设置有与其垂直的加强横杆，加强横杆的左右两侧与机翼前缘中部设置有伸缩拉杆，用来加固机翼的骨架，机翼收拢后机翼尾部由可伸缩的机翼收藏架收夹住，避免纯电动飞行汽车的机翼在地面行走时产生颠簸造成机翼骨架金属疲劳，纯电动飞行汽车的车身为敞开结构或带全封闭或半封闭外壳结构，外壳材料采用轻质合金如铝合金、镁铝合金或采用钛合金或碳纤维或石墨烯构成，外壳造型可采用现有技术的所有燃油汽车或电动汽车造型，尤其是图1所示外形或轿跑车外形或蛋型外形，纯电动飞行汽车上还可增设增程燃油发电机，以备途中动力蓄电池电力用完后应急充电，当然也可以不设置增设增程燃油发电机；纯电动飞行汽车顶部或前部可设置急救降落伞，当然，也可不设置急救降落伞。本发明的纯电动飞行汽车由于车轮设置的电动机驱动机构，使其具有自行走功能，同时机翼能够自动展开与自动收拢，使得本发明的飞行电动汽车既能够在空中像轻型飞机一样自由飞翔，达到目的地上空后又可以选择车辆少的道路迅速着陆并迅速收拢机翼，如同普通电动车一样在公路上自由驾驶，快速达到目的地。本发明的纯电动飞行汽车的车身设计简炼、结构轻巧，动力电池采用单位重量能量密度大的蓄电池，如各种锂电池或锂空气电池或锌空气电池或铝空气电池、镍氢电池、燃料电池，尤其是石墨烯电池如西班牙Graphenano公司和西班牙科尔瓦多大学合作研发的石墨烯电池等，电动机采用轻便电动机，如外转子轮毂电机或带差速器的驱动电机。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

附图说明：

图中1．前轮，2．前轮毂，3．机翼悬挂前架，4．全封闭车外壳，5．驾驶室挡风玻璃，6. 车门，7. 电驱动件Y导轨，8．电驱动件固定座，9．管状操纵杆驱动车，10．双轴万向滑筒，11.电驱动件X导轨，12. 管状操纵杆，13. 伸缩拉杆，14. 机翼前缘骨架，15. 机翼主梁，16.机翼，机翼收藏架铰链吊环，17. 铰链吊环，18.机翼收藏架，19．机翼悬挂后架，20．螺旋桨防护架，21. 发动机，22. 螺旋桨， 23.螺旋桨固定板，24.发动机动力输出轴，25.发动机固定支架，26.排气管，27.燃料箱，28.后轮，29.后轮毂，30.横梁，32.管状操纵杆固定座，33.球型铰链，34.拉杆伸缩杆，35.拉杆伸缩杆止脱销，36.止脱销槽，37.主梁后张力绳，38.螺帽固定座，39.丝杆，40.螺帽，41.折叠电动机旋转座，42.折叠轴，43.折叠电动机，44.折叠电动机固定座，45.机翼头部固定座，46.主梁前张力绳，47.整流罩，48.副梁转轴座，49.副梁，50.球形腔，51.万向球形套管，52.万向球形套管圆柱腔，53.球形腔上盖，54.球形腔上盖固定螺孔。

图1为本发明纯电动飞行汽车的结构示意图；

图2为本发明纯电动飞行汽车折叠机翼结构示意图；

图3为本发明纯电动飞行汽车机翼折叠状态结构示意图；

图4为安装有管状操纵杆的驱动车结构示意图；

图5为管状操纵杆驱动车前推状态示意图；

图6为折叠机翼驱动件总成俯视图；

图7为折叠机翼驱动件总成主视图。

具体实施方式：

图1所示的纯电动飞行汽车，由车架、前轮1、后轮28、座椅、车轮电动机、动力蓄电池、调速控制器、转向机构、刹车机构、螺旋桨电动机21、螺旋桨22、油箱27、机翼16、机翼航向电动操控系统结合构成可自行走的纯电动飞行汽车，前轮、后轮设置减震器，前轮可设置为一轮也可设置为两轮结构，后轮可设置两轮或一轮结构，车内设置与现有技术的电动车设置基本相同，电动车内设置座椅、动力电动机、动力蓄电池、调速控制器、转向机构、刹车机构，座椅为单人座椅或多人座椅，车末端设置发动机固定支架25、发动机固定支架上安装发动机21、螺旋桨22固定在发动机动力输出轴上，或者螺旋桨22固定在与发动机相连的变速轮盘上，螺旋桨22可以固定结构螺旋桨或可折叠结构螺旋桨，纯电动飞行汽车的前部往后设置机翼前悬挂架3，机翼前悬挂架3为左右两根支撑架构成，便于为管状操纵杆12留出前、后、左、右移动操作的空间，后部往前设置单根或双根机翼后悬挂架19，前悬挂架3与后悬挂架19结合构成机翼悬挂架，机翼悬挂架顶部设置铰链座17，机翼悬挂架上安装伞翼16、机翼与机翼悬挂架之间通过铰链轴连接，机翼16由梯形翼或三角翼构成，机翼为可自动展开和自动收拢的可折叠机翼，机翼的自动展开和自动收拢机构由长丝杆--螺母--电动机套件驱动件分别安装在折叠电动机固定座44和机翼前缘骨架15上构成，用来驱动机翼前缘骨架展开与收拢。当然折叠机翼的驱动件还可以采用电动机驱动的液压油缸伸缩件构成、或折叠机翼的驱动件采用气缸伸缩件构成。机翼收拢后机翼尾部由伸缩机翼收藏架18收夹住，避免飞行电动车的机翼在地面行走时产生颠簸造成机翼骨架金属疲劳，机翼主体是可动的，操控机翼16上下、左右运动的是由机翼电动操控系统控制，机翼电动操控系统由固定在机翼中心轴的管状操纵杆和管状操纵杆底部设置的龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件结合构成，电驱动件Y导轨7上设置Y向驱动电动机，驱动设置在Y导轨上的X导轨11沿着Y导轨移动，电驱动件X导轨上设置X向驱动电动机，驱动设置在X导轨上的管状操纵杆驱动车9沿着X导轨移动，管状操纵杆驱动车9上设置球形腔50，球形腔由上部的球形腔上盖53与下部的球形腔座盖合构成，并通过螺孔54及拉杆紧固，球形腔内放置外部为球形结构内部开贯通圆孔的万向球形套管51，管状操纵杆12穿过万向球形套管51。龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件的球形腔50万向球形套管还可以用相互垂直有轴双环套管安装在管状操纵杆驱动车9的管状腔内构成。在管状操纵杆12下端设置的横梁30的左右两侧，与机翼前缘骨架14之间设置有伸缩拉杆13，用来加固机翼的前缘骨架14，纯电动飞行汽车的车身为敞开结构或带全封闭外壳或半封闭外壳结构，外壳材料为轻质合金如钛合金或铝合金或镁铝合金或碳纤维或石墨烯构成，纯电动飞行汽车顶部或前部可设置急救降落伞也可不设置急救降落伞。

图2所示为本发明纯电动飞行汽车折叠机翼结构示意图，图3为本发明纯电动飞行汽车机翼折叠结构示意图，在图2和图3中，左右两边的折叠翼前缘骨架14前端开有折叠轴孔，机翼头部固定座45两边也开有折叠轴孔，固定座45的中部与机翼主梁15紧固，折叠轴42安装在折叠轴孔上，左右两边的折叠翼前缘骨架14可绕折叠轴42转动，机翼前缘骨架14前部设置螺母固定座38，螺母40的外壁上下设置有转轴，螺母转轴安装在螺母固定座38内部的上下部位，折叠电动机43一端与折叠电动机旋转座41紧固，折叠电动机旋转座41底部设置有转轴，折叠电动机旋转座的转轴安装在折叠电动机固定座44上，折叠电动机43通过折叠电动机旋转座41围绕转轴转动，丝杆39一端与折叠电动机43转子轴连接，另外一端套接在螺母40上，折叠电动机43的转子轴带动丝杆39正向或反向旋转，带动折叠翼前缘骨架14、机翼展开或收拢；46为主梁前张力绳，37为主梁后张力绳，通过主梁前后张力绳为主梁15提供抗机翼面向上的弯曲拉力；48为副梁转轴座，49为副梁，副梁49的前端设置轴孔，副梁转轴座48安装固定在机翼前缘骨架14上，副梁转轴座向内凸起部位设置轴孔，副梁49通过转轴连接在副梁转轴座48上，并可绕轴转动，副梁49与机翼前缘骨架14形成90度交角或形成大于90度或小于90度夹角，副梁49呈流线型，副梁49分布在机翼左右两侧。

图4为安装有管状操纵杆的驱动车的结构示意图，图5为管状操纵杆驱动车前推状态示意图。机翼电动操控系统由固定在机翼中心轴的管状操纵杆和管状操纵杆底部设置的龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件结合构成，电驱动件Y导轨7上设置Y向驱动电动机，驱动设置在Y导轨上的X导轨11沿着Y导轨移动，电驱动件X导轨上设置X向驱动电动机，驱动设置在X导轨上的管状操纵杆驱动车9沿着X导轨移动，管状操纵杆驱动车9上设置球形腔50，球形腔由上部的球形腔上盖53与下部的球形腔座盖合构成，并通过螺孔54及拉杆紧固，球形腔内放置外部为球形结构内部开贯通圆孔的万向球形套管51，管状操纵杆12穿过万向球形套管51。龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件的球形腔50万向球形套管还可以用相互垂直有轴双环套管安装在管状操纵杆驱动车9的管状腔内构成。

图6为折叠机翼驱动件总成俯视图，图7为折叠机翼驱动件总成主视图，38为螺母固定座，螺母40的外壁上下设置有转轴55，螺母转轴55安装在螺母固定座38内部的上下部位，折叠电动机43一端与折叠电动机旋转座41紧固，折叠电动机固定座41底部设置有转轴56，折叠电动机固定座的转轴56安装在折叠电动机固定座44上，折叠电动机43通过折叠电动机固定座41围绕转轴56转动，丝杆39一端与折叠电动机43转子轴连接，另外一端套接在螺母40上，折叠电动机43的转子轴带动丝杆39正向或反向旋转，带动折叠翼前缘骨架14、机翼展开或收拢。

Claims (10)

1.一种纯电动飞行汽车，由车轮、车架、车身、螺旋桨、发动机、与车身通过单孔悬挂铰链连接的机翼结合构成，其特征是：车轮由动力电动机、动力蓄电池、调速控制器结合构成的电动动力系驱动，车轮由手控转向机构控制转向、提供水平飞行动力的螺旋桨（22）及螺旋桨电动机（21）设置在飞行汽车后部，机翼（16）为可自动收拢、自动展开的三角形折叠机翼或梯形折叠机翼构成、电动操控系统通过管状操纵杆（12）控制机翼（16）围绕铰链吊环（17）前后上下、左右上下转动控制纯电动飞行汽车的飞行状态构成既能在空中飞行，着陆后又能在地面驾驶行走的纯电动飞行汽车。

2.根据权利要求1所述的飞行电动汽车，其特征是：飞行电动车的前轮（1）由一轮或两轮构成，后轮（30）由两轮或一轮构成，飞行电动车的手控转向机构由方向盘或龙头构成，飞行电动汽车的车轮驱动动力电动机为轮毂电机或差速电机，轮毂电机安装在前轮轮毂处或安装在后轮轮毂处，差速电机安装在后两轮连接轴上，纯电动飞行汽车的车轮电动机和螺旋桨电动机可共用一个可转换调速的调速控制器，或各自设置独立调速控制器，车轮电动机与螺旋桨电动机各自设置独立使用的动力蓄电池，或设置一组动力蓄电池共用，独立或共用的动力电池由锂电池或锂空气电池或锌空气电池或铝空气电池、镍氢电池、燃料电池，尤其是石墨烯电池构成。

3.根据权利要求1所述的纯电动飞行汽车，其特征是：机翼电动操控系统由固定在机翼中心轴的管状操纵杆和管状操纵杆底部设置的龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件结合构成。

4.根据权利要求1或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：龙门架型X-Y二维直线导轨电驱动件的电驱动件Y导轨（7）上设置Y向驱动电动机，驱动设置在Y导轨上的X导轨11沿着Y导轨移动，电驱动件X导轨上设置X向驱动电动机，驱动设置在X导轨上的管状操纵杆驱动车（9）沿着X导轨移动，管状操纵杆驱动车（9）上设置球形腔（50），球形腔由上部的球形腔上盖（53）与下部的球形腔座盖合构成，并通过螺孔（54）及拉杆紧固，球形腔内放置外部为球形结构内部开贯通圆孔的万向球形套管（51），管状操纵杆（12）穿过万向球形套管（51）。

5.根据权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：纯电动飞行汽车的前部往后设置机翼前悬挂架（3），机翼前悬挂架（3）为左右两根支撑架构成，后部往前设置单根或双根机翼后悬挂架（19），前悬挂架（3）与后悬挂架（19）结合构成机翼悬挂架，机翼悬挂架顶部设置铰链座（17），机翼悬挂架上安装伞翼（16）、机翼与机翼悬挂架之间通过单孔铰链轴连接；飞行电动汽车的螺旋桨（22）、发动机（31）安装在车身后部的发动机固定支架上（25）上。

6.按权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：机翼（16）由梯形翼或三角翼构成，左右两边的折叠翼前缘骨架（14）前端开有折叠轴孔，机翼头部固定座（45）两边也开有折叠轴孔，固定座（45）的中部与机翼主梁（15）紧固，折叠轴（42）安装在折叠轴孔上，左右两边的折叠翼前缘骨架（14）可绕折叠轴（42）转动，机翼前缘骨架（14）前部设置螺母固定座（38），螺母（40）的外壁上部和下部设置有转轴，螺母转轴安装在螺母固定座（38）内部的上下部位，折叠电动机（43）一端与折叠电动机旋转座（41）紧固，折叠电动机旋转座（41）底部设置有转轴，折叠电动机旋转座的转轴安装在折叠电动机固定座（44）上，折叠电动机（43）通过折叠电动机旋转座（41）围绕转轴转动，丝杆（39）一端与折叠电动机（43）转子轴连接，另外一端套接在螺母（40）上，折叠电动机（43）的转子轴带动丝杆（39）正向或反向旋转，带动折叠翼前缘骨架（14）和机翼展开或收拢。

7.按权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：副梁转轴座（48）安装固定在机翼前缘骨架（14）上，副梁（49）与副梁转轴座（48）通过转轴连接上，并可绕轴转动，副梁（49）与机翼前缘骨架（14）形成90度交角或形成大于90度或小于90度夹角，副梁（49）呈流线型，副梁（49）分布在机翼左右两侧。

8.按权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：折叠机翼的自动展开和自动收拢机构由电动机驱动的液压油缸伸缩件构成、或驱动件由气缸构成。

9.按权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：管状操纵杆（12）下端设置有横杆（30），在横杆（30）的左右两侧，与机翼前缘骨架（14）之间设置有用来加固机翼的前缘骨架（14）的伸缩拉杆（13），纯电动飞行汽车的车身为敞开结构或全封闭外壳结构或半封闭外壳结构构成。

10.按权利要求1或2或3所述的纯电动飞行汽车，其特征是：纯电动飞行汽车上设增程燃油发电机，纯电动飞行汽车的顶部或前部可设置急救弹射降落伞。