CN206306751U - 飞行汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种飞行汽车，包括：车身；在车身的底部沿着车身的中轴线设置的第一涵道风扇和第二涵道风扇；其中，第一涵道风扇和第二涵道风扇分别包括设置在车身的底部的第一出风口和第二出风口，以及分别设置在第一出风口和第二出风口的第一舵面机构和第二舵面机构。本实用新型的目的在于提供一种通过简单结构即可垂直起飞并可高速飞行的飞行汽车。

Description

飞行汽车

技术领域

本实用新型涉及飞行器和汽车领域，尤指一种飞行汽车。

背景技术

现有技术的四旋翼控制方法是四个螺旋桨轴向固定在机体上，前方的两个螺旋桨转速低，后方的螺旋桨转速高，后方的桨拉力增大使机体倾斜产生前进推力，提供的推力十分有限，导致飞行器前飞速度不高。

还有一种现有技术，所有螺旋桨由一组变距叶片构成，每个叶片旋转地安装在旋转支架上，并带有与执行机构齿圈相啮合的齿轮而执行机构齿圈则在所述旋转支架上旋转，并经由周转机构与控制齿圈联接。这种利用螺旋桨变距提供飞行汽车的前飞推力的结构，机构复杂，控制难度大。

因此，本领域需要一种通过简单结构即可为前飞、倾转等变换姿态提供相应的分力和力矩的飞行汽车。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种通过简单结构即可为前飞、倾转等变换姿态提供相应的分力和力矩的飞行汽车。

本实用新型提供一种飞行汽车，包括：车身；在车身沿着车身的中轴线设置的第一涵道风扇和第二涵道风扇；其中，第一涵道风扇和第二涵道风扇分别包括设置在车身的底部的第一出风口和第二出风口，以及分别设置在第一出风口和第二出风口的第一舵面机构和第二舵面机构。

根据本实用新型，飞行汽车包括驱动机构，第一涵道风扇和第二涵道风扇中的每一个包括涵道壁、桨毂、动叶片和静叶片，静叶片的两端分别与涵道壁和桨毂相连，动叶片连接在桨毂的转轴上，转轴与驱动机构驱动连接。

根据本实用新型，驱动机构设置在桨毂上或设置在车身上，并包括电机或者发动机。

根据本实用新型，涵道壁与车身一体化。

根据本实用新型，第一舵面机构和第二舵面机构分别包括连接于桨毂的第一舵面和第二舵面，第一舵面和第二舵面凸出于车身的底面或与车身的底面平齐。

根据本实用新型，第一舵面和第二舵面构造为一叶舵面、双叶舵面和多叶舵面中的一种或两种；每一叶舵面的两端部设有挡风板，并且各自具有转轴。

根据本实用新型，第一舵面包括转轴沿车身的中轴线设置的第一左右舵面和转轴沿垂直于中轴线的方向设置的第一前后舵面；第二舵面包括转轴沿车身的中轴线设置的第二左右舵面和转轴沿垂直于中轴线的方向设置的第二前后舵面。

根据本实用新型，第一左右舵面和第二左右舵面在舵机的驱动下可沿垂直于中轴线方向倾转，第一前后舵面和第二前后舵面在舵机的驱动下可沿中轴线方向倾转。

根据本实用新型，当飞行汽车转向时，第一左右舵面和第二左右舵面的倾转方向相反。

根据本实用新型，当第一舵面机构和第二舵面机构沿着从车头到车尾的方向依次设置时，第一左右舵面的倾转方向与飞行汽车的偏转方向相反，第二左右舵面的倾转方向与飞行汽车的偏转方向相同。

根据本实用新型，当飞行汽车在垂直于中轴线方向平移时，第一左右舵面和第二左右舵面的倾转方向相同。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型的飞行汽车通过在车身沿着前后方向垂直设置两个涵道风扇，并在涵道风扇的出风口设置舵面机构，借助涵道风扇的垂直风力提供汽车的垂直升力，实现垂直起飞，通过舵面机构改变涵道风扇的风力方向，为前飞、倾转等姿态变换提供相应的分力和力矩，因而通过简单的结构即可兼顾飞行汽车的垂直起降特性与飞行汽车的高速飞行性能。

附图说明

图1是本实用新型的飞行汽车的立体示意图。

图2是本实用新型的飞行汽车的俯视图。

图3是本实用新型的飞行汽车的仰视图。

具体实施方式

以下将参照附图对本实用新型的实施例进行详细描述。

参照图1，本实用新型的飞行汽车，包括：车身10；在车身10沿着车身10的中轴线A-A设置的第一涵道风扇20和第二涵道风扇30；其中，第一涵道风扇20和第二涵道风扇30分别包括设置在车身的底部11的第一出风口21和第二出风口31，以及分别设置在第一出风口21和第二出风口31的第一舵面机构22和第二舵面机构32。从第一出风口21和第二出风口31喷出的气流远离车身的底部11。在一个实施例中，涵道风扇20、30穿过了车身10的顶部和底部，即上下相通。在其他实施例中，第一涵道风扇20和第二涵道风扇30可以分别嵌入在车身的底部11。本实用新型的飞行汽车通过在车身10的底部11沿着所述中轴线方向设置两个涵道风扇20、30，并在涵道风扇的出风口21、31设置舵面机构22、32，借助涵道风扇的垂直风力提供汽车的垂直升力，实现垂直起飞，通过舵面机构改变涵道风扇的风力方向，为前飞、倾转等姿态变换提供相应的分力和力矩，因而通过简单的结构即可兼顾飞行汽车的垂直起降特性与飞行汽车的高速飞行性能。

参照图1至图3，飞行汽车包括驱动机构，第一涵道风扇20和第二涵道风扇30中的每一个包括涵道壁、桨毂、动叶片和静叶片，静叶片的两端分别与涵道壁和桨毂相连，动叶片连接在桨毂的转轴(未示出)上，转轴与驱动机构(未示出)驱动连接。其中，静叶片一方面为桨毂提供支撑力，使桨保持在涵道壁的中心，另一方面具有整流、平衡反扭矩的作用。静叶片相对于动叶片更靠近舵面机构。静叶片的上方设置有整流罩37，用于控制进入涵道风扇的气流。第一出风口21和第二出风口31分别由涵道壁限定。具体而言，第一涵道风扇20包括第一涵道壁23、第一桨毂24、第一动叶片25和第一静叶片26，第一静叶片26的两端分别与第一涵道壁23和第一桨毂24相连，第一动叶片25连接在第一桨毂24的转轴上，转轴与驱动机构驱动连接。第二涵道风扇30包括第二涵道壁33、第二桨毂34、第二动叶片35和第二静叶片36，第二静叶片36的两端分别与第二涵道壁33和第二桨毂34相连，第二动叶片35连接在第二桨毂34的转轴上，转轴与驱动机构驱动连接。驱动机构设置在桨毂24、34上或设置在车身10上，并包括电机或者发动机。具体而言，涵道风扇由电机或者发动机驱动，可以直连在桨毂下方带动风扇转动，也可以放置在涵道外的车体上，通过齿轮或者皮带传动将动力传递给风扇。

在优选的实施例中，涵道壁23、33与车身10一体化，从而可以为飞行汽车赢得稳定的结构和良好外观。应当理解，在其他实施例中，涵道壁可以通过连接结构与车身10连接。本实用新型不局限于此。

参照图3，第一舵面机构22和第二舵面机构32分别包括连接于桨毂的第一舵面221和第二舵面321，第一舵面221和第二舵面321凸出于车身10的底面或与车身10的底面平齐，其中平齐为最佳实施方式。第一舵面221和第二舵面321构造为一叶舵面、双叶舵面和多叶舵面中的一种或两种；每一叶舵面的两端部设有挡风板40，并且各自具有转轴。

第一舵面221包括转轴沿车身的中轴线A-A设置的第一左右舵面2211和转轴沿垂直于中轴线的方向设置的第一前后舵面2212；第二舵面321包括转轴沿车身的中轴线A-A设置的第二左右舵面3211和转轴沿垂直于中轴线的方向设置的第二前后舵面3212。第一左右舵面2211和第二左右舵面3211在舵机的驱动下可沿所述中轴线方向倾转，第一前后舵面2212和第二前后舵面3212在舵机的驱动下可沿垂直于所述中轴线方向倾转。应当理解，前后方向可以为车长方向，即沿着中轴线A-A的方向，左右方向可以为车宽方向，即垂直于中轴线A-A的方向。优选地，第一左右舵面2211、第二左右舵面3211、第一前后舵面2212和第二前后舵面3212各自配置一个舵机，受到相互独立的驱动，并且每个舵面可以包括设置在支架上的一组三块板，且三块板同时同向地倾转。舵机是由直流电机、减速齿轮组、传感器和控制电路组成的一套自动控制系统。通过发送信号，指定输出轴旋转角度。舵机一般而言都有最大旋转角度(比如180度)。与普通直流电机的区别主要在于，直流电机是一圈圈转动的，舵机只能在一定角度内转动，不能一圈圈转(数字舵机可以在舵机模式和电机模式中切换，没有这个问题)。普通直流电机无法反馈转动的角度信息，而舵机可以。用途也不同，普通直流电机一般是整圈转动做动力用，舵机是控制某物体转动一定角度用(比如机器人的关节)。

继续参照图3，当飞行汽车转向时，第一左右舵面2211和第二左右舵面3211的倾转方向相反。具体而言，当第一舵面机构22和第二舵面机构32沿着从车头到车尾的方向依次设置时，第一左右舵面2211的倾转方向与飞行汽车的偏转方向相反，第二左右舵面3211的倾转方向与飞行汽车的偏转方向相同。简言之，在转弯时，飞行汽车的前部给予车身与转向方向相反的力，飞行汽车的后部给予车身与转向方向相同的力。进一步，当飞行汽车在垂直于所述中轴线方向平移时，第一左右舵面2211和第二左右舵面3211的倾转方向相同。

在一个示出的实施例中，本实用新型的飞行汽车进行如下操作：在地面行驶时，涵道风扇静止不动；垂直起降时，涵道风扇运转，舵面垂直于地面静止不动，涵道产生的气流垂直于地面向下作用，气流的反作用力使汽车垂直起降；起飞之后，垂直于车身中轴线A-A的第一前后舵面2212和第二前后舵面3212向车体10后方偏转，气流经过舵面后，方向由垂直向下变为向斜后方，气流的反作用力向前的分量为车体10提供前飞推力，汽车前飞；当汽车在空中需要向右偏航时，由位于车身前方的第一左右舵面2211向左侧倾斜，位于车身后方的第二左右舵面3211向右侧倾斜，协同作用使汽车偏航。

本实用新型创造性的采用了车体内嵌舵面操纵涵道风扇的方式，为飞行汽车提供升力以及操纵力矩，灵活有效的舵面控制使汽车实现复杂的姿态变换。汽车在地面行驶时，涵道风扇与舵面均静止不动；起飞时，涵道风扇运转，舵面静止不动，起飞到前飞变换时，涵道风扇转速变大，前后舵面2212、3212向后倾转；需要左(右)转弯时，第一左右舵面2211向右(左)倾转，第二左右舵面3211舵面向左(右)倾转；若第一左右舵面2211和第二左右舵面3211均向左(右)侧倾斜，汽车可以在空中左右平移；若第一前后舵面2212和第二前后舵面3212向车头方向倾斜，汽车还可以实现向后飞行。

本实用新型的飞行汽车可以在如下领域得到广泛应用：

1.解决城市交通拥堵问题。

2.解决因地理环境限制导致绕行的问题。

3.应用在救援救灾、执法、快递和空中出租车等特殊用途，当出现自然灾害或者事故后，需要运送伤员到医院紧急处理时，而一般的直升飞机因受其尺寸限制而没法在狭小的空间着陆或者起飞，同时个人飞行包往往载荷有限。

4.休闲娱乐和极限运动，全世界有数量众多的赛车运动爱好者，同时随着个人飞行时代的到来，越来越多人成为了飞行活动(运动小飞机，滑翔机，个人飞行包等)的拥护者。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种飞行汽车，其特征在于，包括：

车身；

在所述车身沿着所述车身的中轴线设置的第一涵道风扇和第二涵道风扇；

其中，所述第一涵道风扇和所述第二涵道风扇分别包括设置在所述车身的底部的第一出风口和第二出风口，以及分别设置在所述第一出风口和所述第二出风口的第一舵面机构和第二舵面机构。

2.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述飞行汽车包括驱动机构，所述第一涵道风扇和所述第二涵道风扇中的每一个包括涵道壁、桨毂、动叶片和静叶片，所述静叶片的两端分别与所述涵道壁和所述桨毂相连，所述动叶片连接在所述桨毂的转轴上，所述转轴与驱动机构驱动连接。

3.根据权利要求2所述的飞行汽车，其特征在于，所述驱动机构设置在所述桨毂上或设置在所述车身上，并包括电机或者发动机。

4.根据权利要求2所述的飞行汽车，其特征在于，所述涵道壁与所述车身一体化。

5.根据权利要求2所述的飞行汽车，其特征在于，所述第一舵面机构和所述第二舵面机构分别包括连接于所述桨毂的第一舵面和第二舵面，所述第一舵面和所述第二舵面凸出于所述车身的底面或与所述车身的底面平齐。

6.根据权利要求5所述的飞行汽车，其特征在于，所述第一舵面和所述第二舵面构造为一叶舵面、双叶舵面和多叶舵面中的一种或两种；每一叶所述舵面的两端部设有挡风板，并且各自具有转轴。

7.根据权利要求5所述的飞行汽车，其特征在于，所述第一舵面包括转轴沿所述车身的中轴线设置的第一左右舵面和转轴沿垂直于所述中轴线的方向设置的第一前后舵面；所述第二舵面包括转轴沿所述车身的中轴线设置的第二左右舵面和转轴沿垂直于所述中轴线的方向设置的第二前后舵面。

8.根据权利要求7所述的飞行汽车，其特征在于，所述第一左右舵面和所述第二左右舵面在舵机的驱动下可沿垂直于所述中轴线方向倾转，所述第一前后舵面和所述第二前后舵面在舵机的驱动下可沿所述中轴线方向倾转。

9.根据权利要求7所述的飞行汽车，其特征在于，当所述飞行汽车转向时，所述第一左右舵面和所述第二左右舵面的倾转方向相反。

10.根据权利要求7所述的飞行汽车，其特征在于，当所述第一舵面机构和所述第二舵面机构沿着从车头到车尾的方向依次设置时，所述第一左右舵面的倾转方向与所述飞行汽车的偏转方向相反，所述第二左右舵面的倾转方向与所述飞行汽车的偏转方向相同。

11.根据权利要求7所述的飞行汽车，其特征在于，当所述飞行汽车在垂直于所述中轴线方向平移时，所述第一左右舵面和所述第二左右舵面的倾转方向相同。