CN201824818U - 个人三栖交通工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种个人三栖交通工具，包括机体、座舱和片体，在所述片体的前端底部设有前起落架和前起落架收放装置，在所述机体的后端设有后起落架和后起落架收放装置；在所述两个片体之间的所述机体的底部前端设有垂直于所述机体的前涵道风扇，在所述机体的后端顶面设有垂直于所述机体的后涵道风扇；在前、后涵道风扇中分别设有导流板、导流栅以及导流板偏转控制机构和导流栅偏转控制机构；在所述机体的后端两侧或所述后涵道风扇的两侧铰接有后机翼，在所述机体的后端铰接有U形水翼。本实用新型采用特有的倾转机体式与推力偏转式混合使用的配置结构，以水、陆、空的全面过渡来满足人们的出行需要。

Description

个人三栖交通工具

技术领域

本实用新型涉及一种个人用的小型交通工具，具体地说是一种个人三栖交通工具。

背景技术

目前已实际应用有一些水陆两用或陆空两用的两栖交通工具，这些两栖交通工具扩展了普通交通工具的应用领域，为使用提供了一定的方便。但是，这些两栖交通工具的结构一般都较为复杂，占地面积大，存在有“死重”多和安全性不高的问题。已有的三栖交通工具的设计方案，因其结构都不尽合理，故而不能投入实际应用，不能同时有效地解决水、陆、空三栖的交通问题，也都不能实现垂直/短距起降。

发明内容  

本实用新型的目的就是提供一种个人三栖交通工具，以克服现有个人交通工具存在的使用局限性，解决复合型交通工具结构复杂、体积大、“死重”多、安全性低和不能垂直/短距起降等问题。

本实用新型是这样实现的：一种个人三栖交通工具，包括机体，在机体上部设置的座舱，以及在机体的底面两侧对称设置的片体，所述片体呈斜边在下的直角三角形，在所述片体的前端底部设有前起落架和前起落架收放装置，在所述机体的后端设有后起落架和后起落架收放装置；在所述两个片体之间的所述机体的底部前端设有垂直于所述机体且迎风面朝向前上方的前涵道风扇，在所述机体的后端顶面设有垂直于所述机体且迎风面朝向前上方的后涵道风扇；在所述前涵道风扇和所述后涵道风扇中分别设有导流板、导流栅以及导流板偏转控制机构和导流栅偏转控制机构；在所述机体的后端两侧或所述后涵道风扇的两侧铰接有后机翼，在所述机体的后端铰接有可做上下转动的U形水翼。

所述片体固定连接在所述机体的底部，在两个所述片体的前端底部之间接有前水翼，在所述机体的前端两侧铰接有前机翼。 

所述前水翼的两端固定在两个所述片体的内侧面。

在所述片体内部设有翻转机构，所述前水翼的两端分别与所述翻转机构相接。

所述片体铰接在所述机体的底面，在所述机体内设有控制所述片体外翻的液压控制机构。

所述前涵道风扇固定在所述机体的底部或是铰接所述机体的底部。

所述前涵道风扇和/或所述后涵道风扇的涵道后端口为顶部向后延伸的斜面端口。

本发明交通工具是在由机体、在机体上部设置的座舱以及在机体的底面两侧对称设置的片体所组成的双体船的基础上所做的一种结构、功能和特点全新的发明。本发明交通工具通过在机体的前下方和后上方分别增设迎风面朝向前上方的前、后涵道风扇，在前、后涵道风扇上配合导流栅对气流方向进行向下或向后方向的调整和控制，再辅以机翼的升力作用，即可实现本交通工具的垂直起降和在空中的稳定飞行。当本交通工具在水面航行时，是以双体船的形式、通过后涵道风扇提供航行动力，这样就免除了双体船原有的结构比较复杂的水下驱动装置的设置。另外，在垂直起降或水平飞行的过程中，本交通工具上的所有涵道风扇都处于工作状态。这些特点的存在，最大限度地降低了本交通工具的“飞行死重”，克服的“死重”大的问题。而本发明交通工具中的前、后起落架的设置，既可实现本交通工具在陆地上的机动行驶功能，还可作为飞行工具的垂直/短距起降装置。机体底部的直角三角形的片体结构，可以使本交通工具在地面停滞状态下呈现出前高后低的态势，使机体上的前、后涵道风扇的迎风面保持朝向前上方的倾斜角度，这样就可利用前、后涵道风扇中的导流栅对由螺旋桨高速旋转产生的气流进行垂直向下或水平向后的气流导向，由此实现本交通工具的垂直起降和水平飞行功能。铰接的后机翼可以形成折叠式机翼，从而有效地减少本交通工具在陆地行使过程中的空间占用。而机体后部的U形水翼的设置，一方面提高了本交通工具的水面航行的升力，并通过航行升力的提高，可相应地抬高机体，减少机体的浸润面积，减少航行阻力；另一方面，又可有效地弥补片体改成三角形后存在的航行稳定度降低的不足，使本交通工具在水面航行时可以保持较高的平稳度和较快的航行速度；同时，再配合两侧的片体设置，在抬高的机体下部就会积聚一定量的滞留气体，形成气垫效应，从而更有利于本交通工具的水面航行。U形水翼的转动式连接，可适应本交通工具在陆地行驶和在水面航行时的不同需要。

本实用新型既可作为载人交通工具，也可作为无人交通工具，还可作为大型的水、陆、空三栖交通工具。

本实用新型结构简单，使用经济可靠，是一种既能够在陆地行驶、又能够在空中飞行、还能够在水面航行的三栖个人交通工具，以水、陆、空的全面过渡来满足人们的出行需要。本实用新型采用特有的倾转机体式与推力偏转式混合使用的配置结构，有效地克服了现有两栖交通工具存在的使用局限性，解决了现有两栖或三栖交通工具结构复杂、死重多和安全性低的问题。本实用新型结构合理，操作简便，可靠性高。  

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的B向视图。

图4是本实用新型的外部结构示意图。

图5是采用三涵道风扇实施例的结构示意图。

图6是采用折叠式片体实施例的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是本实用新型三种运行方式的转换说明图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2所示，本发明个人三栖交通工具包括一个具有上下表面的、形状是按照空气动力学原理设计的机体1，座舱设置在机体1的上部，在机体1的底面两侧对称设置有两个下垂的片体13，片体13的侧面呈直角三角形且斜边在下。两个片体13与机体1为固定连接。在两个片体13的前端底部之间接有前水翼9。前水翼9的两端既可以是通过固定方式连接在两个片体13的内侧面；也可以在两个片体13的内部分别设置一套翻转机构，将前水翼9的两端分别与该两翻转机构相接，形成一种翻转式的上下面可互换的前水翼，以适应陆地和水下的不同需要。在片体13的前端底部还设有前起落架10和前起落架收放装置12，在前起落架10的底部装有前机轮11。在机体1的后端设有后起落架15和后起落架收放装置17，在后起落架15的底部装有后机轮16。

如图1、图2所示，在机体1的底部前端、两个片体13之间，并排设置有两个垂直于机体1的前涵道风扇4，由于机体1呈前高后低之势，所以，装于机体1前端的两个前涵道风扇4就自然形成迎风面朝向前上方的态势。前涵道风扇4与机体1可以是采用固定方式连接，也可以通过铰接的方式连接，以形成前涵道风扇4与机体1的折叠式连接结构。设置这种折叠式的前涵道风扇，当本交通工具在陆地行驶或在水面航行时，就可折收在机体1的底部，以减少相应的阻力。在机体1的后端顶面并排设有两个垂直于机体1的后涵道风扇22，两个后涵道风扇22的迎风面也是朝向前上方。这种倾斜式的涵道设置，便于随着导流栅的角度调整而产生垂直向下的推力和水平向后的推力。在前涵道风扇4和后涵道风扇22中分别通过支柱8支撑连接着螺旋桨的转动轴，螺旋桨的桨叶5装于转动轴的前端；在螺旋桨的前部还可按常规方式安装整流罩6和变距机构等；在螺旋桨的后部装有驱动螺旋桨旋转的发动机7或是传动箱20。传动箱20适用于并排多个涵道风扇的设置结构，以相应减少发动机的设置数量，减轻整机重量。图1中，在前涵道风扇4和后涵道风扇22中还分别设置有导流板21和导流栅19，以及导流板偏转控制机构和导流栅偏转控制机构，图1中的拉杆18就是导流栅的一种偏转控制机构。

上述的前、后涵道风扇基本采用了现有涵道风扇的结构，而对于本发明中的这种倾斜状态的涵道风扇，本发明特别对涵道风扇的涵道进行了改进，即将前涵道风扇4和/或后涵道风扇22的涵道后端口设计成为顶部向后延伸的斜面端口，这样可以增加涵道后端口以及装于涵道后端口处的导流栅的倾斜角度，使气流在垂直与水平方向转换过程中的能量损耗更小，更便于在保持机体姿态不变的情况下，进行垂直推力和水平推力的转换调整。

如图2、图3和图4所示，在机体1前端的左右两侧还分别铰接有前机翼2，以形成折叠式的前机翼2。具体可采用机翼折叠器24将前机翼2与机体1连接在一起。在后涵道风扇22的两侧铰接有后机翼23，形成折叠式的后机翼23，即后机翼23也是通过机翼折叠器与后涵道风扇22的外部壳体连接在一起。在机体1的后端两侧铰接有U形水翼14，U形水翼14可通过电动或液压控制装置实现位于后涵道风扇的顶部和位于机体后端底部的上、下位转换。当然，在U形水翼14进行上、下位转换的操作之前，要先通过机翼折叠器将后机翼23收起，使之贴靠于后涵道风扇22的涵道外壁，之后才能进行U形水翼的换位。机翼折叠器24可采用常规的手动或电动控制机构。

图1中，在机体1的顶部还可设置一个收叠起来的降落伞25。一旦本发明交通工具在空中飞行出现意外险情时，按动控制按钮，即可使降落伞25弹射出来，并自动张开，从而保证本发明交通工具和飞行人员安全着陆。

实施例2：

如图5所示，本实施例的主体结构基本同实施例1，只是设置在机体1的前端底部、在两片体13之间的前涵道风扇4为并排的三个，后涵道风扇22也设置的是并排三个。折叠式的前机翼2设置在机体1的前端，折叠式的后机翼23设置在三个后涵道风扇22中两边的两个后涵道风扇的壳体外侧面上。当然，后涵道风扇22的数量也可不与前涵道风扇4的数量保持一致，但要少于前涵道风扇4的数量，这样才能使装于机体1后端的U型水翼顺利上翻。

本实施例由于前、后涵道风扇的数量增加，推进功率加大，因此，载客量和载重量都可有所增加。

实施例3：

如图6、图7所示，本实施例的主体结构基本同实施例1，其主要区别点，一是前涵道风扇4和后涵道风扇22都只设置一个，从而构成重量最轻、结构最简的个人三栖交通工具；二是取消了前机翼的设置；三是后机翼23从后涵道风扇22的涵道壳体上改装到了机体1的后部两侧；四是片体13由固定连接改为铰接在机体1的底面，在机体1内设有控制片体外翻的液压控制机构，由此形成一种片体可向外侧翻转的三栖交通工具。

由于本实施例中的片体13是一种可侧向外翻的活动连接形式，而外翻的片体本身就可作为一种机翼使用，起到提高升力的作用，因此，一方面片体13的表面结构形状应根据空气动力学原理制成，另一方面也就不能在两个片体13之间固定安装前水翼了。在片体13平展外翻后所形成的这样一种“大机翼”的作用下，本发明交通工具就可顺利地实现在水面上的超低空飞行，也就是“地效飞行”，由此使得本交通工具形成了一种“地效翼船”。这种可实现“地效飞行”的突出效果，是现有交通工具所都不具备、也不能比拟的特点。

图8给出了本发明交通工具的三栖转换运行方式。结合图8所示，本发明的工作方式是：

1、空中飞行模式

在地面的自然状态下，本交通工具的机体1呈前高后低的状态，前涵道风扇4与后涵道风扇22的迎风面均是朝向前上方。

1.1在本交通工具从地面进行起飞时，打开前机翼2和后机翼23，利用前涵道风扇4与后涵道风扇22中的发动机7（或传动箱20）驱动螺旋桨高速旋转，同时，通过导流栅偏转控制机构分别带动前、后涵道风扇中的导流栅19偏转，以对前、后涵道风扇中所产生的高速气流进行导向——当气流被导向竖直向下的方向时，即可产生竖直向下的推力，使本交通工具垂直升起（或降落）；当气流被导向水平向后的方向时，即可产生水平向后的推力，推动本交通工具向前飞行。在空中飞行时，也可控制机体1进行倾转，呈水平状态，并保持在这一状态下行进，此时的前、后涵道风扇的迎风面就都是朝向水平方向的，再调整前、后涵道风扇中的导流栅19也都处于水平状态，则此时本交通工具的水平推力可达到最大，航速最快。

在本交通工具水平飞行的过程中，通过调整前、后涵道风扇中的导流板21的偏转方向，即可控制飞行航向。在飞行过程中，U形水翼14可下放于机体1后端的底部位置，以利产生飞行升力。

本交通工具也可利用前、后起落架，通过短距滑跑的方式进行水平起降。

1.2在本交通工具从水面进行起飞时，需要先将U形水翼14从下位翻转到上位，即转到后涵道风扇22的上端，然后其他的操作过程与从地面起飞的过程基本相同。

2、水面航行模式

航行前，先收起前、后起落架，再收起前、后机翼和铰接式的前涵道风扇（固定式的则不动），将U形水翼14从顶部向后旋转放下，并使U形水翼14的中段与机体1前部的前水翼9相平行或处于同一平面高度。此后即可启动发动机7，驱动后涵道风扇22中的螺旋桨高速旋转，利用后涵道风扇22的气流推力，驱动本交通工具像双体船一样在水面航行，并可通过后涵道风扇22中的导流板21控制行进方向。

由于前水翼9和U型水翼14的抬升作用，以及机体1下部两侧的片体13的存在，使得机体1的前部在行进过程中有所抬升，这样，在机体1的下部就会积聚一定量的滞留气体，从而形成气垫效应，此时本交通工具的水面航行就类同于气垫船一样轻便、快捷。

3、地面行驶模式

当本交通工具停放在地面并准备行驶时，需要先收起前、后机翼和铰接的前涵道风扇（固定式的不动），放下前、后起落架并通过后起落架收放装置17调整后起落架15的落地角度，以使机体1尽量地趋向于水平，这样本交通工具就可类同于一辆陆地车辆。而机体1前部的前水翼9在轴向翻转180°后，即可起到定风翼的作用；同理，机体1后部的U形水翼14在翻转到上位后，也可起到扰流板的作用。之后，通过启动电机，即可驱动后起落架15上的后机轮16转动，使本交通工具在地面行驶前进；而前起落架10上的前机轮11则可作为控制转向的导向轮，控制本交通工具的行进方向。

Claims (7)

1.一种个人三栖交通工具，包括机体（1），在机体（1）上部设置的座舱，以及在机体（1）的底面两侧对称设置的片体（13），其特征是，所述片体（13）呈斜边在下的直角三角形，在所述片体（13）的前端底部设有前起落架（10）和前起落架收放装置（12），在所述机体（1）的后端设有后起落架（15）和后起落架收放装置（17）；在所述两个片体（13）之间的所述机体（1）的底部前端设有垂直于所述机体且迎风面朝向前上方的前涵道风扇（4），在所述机体（1）的后端顶面设有垂直于所述机体且迎风面朝向前上方的后涵道风扇（22）；在所述前涵道风扇（4）和所述后涵道风扇（22）中分别设有导流板（21）、导流栅（19）以及导流板偏转控制机构和导流栅偏转控制机构；在所述机体（1）的后端两侧或所述后涵道风扇（22）的两侧铰接有后机翼（23），在所述机体（1）的后端铰接有可做上下转动的U形水翼（14）。

2.根据权利要求1所述的个人三栖交通工具，其特征是，所述片体（13）固定连接在所述机体（1）的底部，在两个所述片体（13）的前端底部之间接有前水翼（9），在所述机体（1）的前端两侧铰接有前机翼（2）。

3.根据权利要求2所述的个人三栖交通工具，其特征是，所述前水翼（9）的两端固定在两个所述片体（13）的内侧面。

4.根据权利要求2所述的个人三栖交通工具，其特征是，在所述片体（13）内部设有翻转机构，所述前水翼（9）的两端分别与所述翻转机构相接。

5.根据权利要求1所述的个人三栖交通工具，其特征是，所述片体（13）铰接在所述机体（1）的底面，在所述机体（1）内设有控制所述片体外翻的液压控制机构。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的个人三栖交通工具，其特征是，所述前涵道风扇（4）固定在所述机体（1）的底部或是铰接所述机体（1）的底部。

7.根据权利要求6所述的个人三栖交通工具，其特征是，所述前涵道风扇（4）和/或所述后涵道风扇（22）的涵道后端口为顶部向后延伸的斜面端口。

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