CN208698395U - 一种飞行汽车双发双桨尾部推进器及飞行汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞行汽车双发双桨尾部推进器及飞行汽车，包括：两组尾部螺旋桨和两台电机，两台电机设置于汽车内靠近尾部位置，两台电机对称位于汽车两侧，每台电机连接一个旋桨轴，且电机能够驱动旋桨轴旋转。电机与汽车的供电系统连接，当汽车需要启动尾部推进器时，启动电机，电机带动旋桨轴旋转，尾部螺旋桨与旋桨轴同步旋转，产生气流，推动汽车前进。

Description

一种飞行汽车双发双桨尾部推进器及飞行汽车

技术领域

本实用新型涉及一种飞行汽车双发双桨尾部推进器及飞行汽车，属于飞行汽车技术领域。

背景技术

飞行汽车顾名思义是一种能够实现路面行驶和空中飞行的交通工具，飞行汽车不同于飞机，飞机设计时，只考虑飞行问题，一般飞机的机翼长度远大于飞机舱的宽度，飞机的尾部较长。但是，飞行汽车还要兼顾地面行驶，飞行汽车作为地面行驶时，其车身的长度和宽度不宜太大，要符合陆面交通规则。那么如何设计给汽车提供充足的飞行动力，且能够在陆面行驶时，恢复到汽车外形结构成为研究的主要和难点问题。

传统的飞行汽车，主要依靠设置在汽车左右的机翼飞行，驱动耗能大。

实用新型内容

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种飞行汽车双发双桨尾部推进器及飞行汽车，其具体技术方案如下：

一种飞行汽车双发双桨尾部推进器，包括：

两台电机：设置于汽车内靠近尾部位置，两台电机对称位于汽车两侧，每台电机连接一个旋桨轴，电机能够驱动旋桨轴旋转；

两组尾部螺旋桨：每个旋桨轴末端连接一组尾部螺旋桨，旋桨轴位于靠近汽车两侧的位置，每组尾部螺旋桨包括至少两个桨叶。

所述尾部螺旋桨不工作时，所有的桨叶均相互折叠。

每个所述桨叶与旋桨轴连接的一端均设置有与桨叶轴向倾斜的台阶断面，所述台阶断面位于靠近桨叶轴向中心线位置，所述台阶断面迎向旋桨轴旋转方向，台阶断面将桨叶端部分成有高度差的台阶下平面和台阶上平面，旋桨轴贯穿所有的桨叶的台阶下平面，且当桨叶高速旋转后，在对应的台阶断面的阻挡下，桨叶沿着旋桨轴圆周均匀分散，当旋转轴不旋转后，所有桨叶垂挂在旋桨轴上。

所述电机的驱动轴套设固定有主动齿轮，所述旋桨轴套设固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮，通过主动齿轮和从动齿轮将电机的驱动力转移到位于汽车边缘的旋桨轴。

一种设有双发双桨尾部推进器的飞行汽车，包括车身主体，所述车身主体的尾部设置有上述任一所述的双发双桨尾部推进器。

所述汽车尾部设置有两个尾桨保护罩，尾部螺旋桨不工作时，尾桨保护罩罩在尾部螺旋桨上，将尾部螺旋桨包围罩住。

所述汽车尾部设置有与尾桨保护罩配套的卡槽，所述卡槽围绕在旋桨四周，所述尾桨保护罩的四周插入到卡槽中，与其卡接连接。

两个所述电机串联一个控制开关，所述控制开关设置于汽车驾驶室的操作盘上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型在传统的飞行汽车上增加了尾部推进器，从汽车尾部给汽车提供前进的推力，驱动效果好，且耗能低。

附图说明

图1是本实用新型在实际使用时的飞行状态图；

图2是本实用新型在实际使用时的飞行状态俯视图；

图3是本实用新型在实际使用时的飞行状态侧视图；

图4是本实用新型在陆面行驶时，飞行机构均收回的状态图；

图5是本实用新型飞行汽车飞行状态时的尾部俯视图；

图6是本实用新型旋桨轴与电机的连接状态图；

图7是本实用新型实际使用时飞行状态的尾部正视图；

图8是本实用新型实际使用时飞行状态时尾部视图；

图9是本实用新型尾桨保护罩罩在助推器上的视图；

图10是本实用新型前翼的收回到车身主体中的状态图；

图11是本实用新型前翼旋转打开的状态图；

图12是本实用新型后翼收回到车身主体中的状态图；

图13是本实用新型后翼旋转打开时其连接处的局部放大图；

附图标记列表：1—车身主体，2—后翼，3—后旋翼，4—尾部螺旋桨，41—旋桨轴，42—桨叶，5—平尾，51—平尾安定面，52—平尾升降舵，6—垂尾，61—垂尾安定面，62—垂尾方向舵，7—下尾杆，8—尾部旋翼，9—前翼，10—前旋翼，11—后翼舱，12—前翼舱，13—头杆，14—头部旋翼，15—前翼同步齿，16—前翼主动齿，17—后翼同步齿，18—后翼主动齿，19—电机，20—尾桨保护罩，21 —前翼固定轴，22—支撑杆，23—后翼固定轴，24—气缸伸缩杆，25—旋翼舱， 26—垂尾舱，27—平尾舱，28—主动齿轮，29—从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

本实用新型所称“前”指的是飞行汽车正常行驶或飞行时的前进方向，反之为“后”；

本实用新型所称“上”指的是飞行汽车正常行驶或飞行时，位于飞行汽车的竖向方向的上方为“上”，反之为“下”。

图5是本实用新型的汽车尾部的俯视图，图2是本实用新型的侧视图，结合附图可见，双发双桨尾部推进器，设置于飞行汽车尾部，用于给飞行汽车提供向前的推动力，参见图5，该双发双桨尾部推进器包括：

两台电机19：设置于汽车内靠近尾部位置，两台电机19对称位于飞行汽车两侧，每台电机连接一个旋桨轴41，电机能够驱动旋桨轴41旋转；

两组尾部螺旋桨4：每个旋桨轴41末端连接一组尾部螺旋桨4，每个旋桨轴位于汽车靠近两侧的位置，每组尾部螺旋桨4包括至少两个桨叶42。

桨叶42旋转后，两组桨叶42不接触，旋桨轴41尽量靠近汽车两侧边缘，这样能够最大限度地延长桨叶42的长度。桨叶42长度与桨叶42旋转产生的风力呈正比，在飞行汽车宽度允许的范围内，双发双桨尾部推进器产生的助推力最大。

为了实现让旋桨轴41尽量靠近汽车两侧边缘，所述电机的驱动轴套设固定有主动齿轮28，所述旋桨轴41套设固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮29，通过主动齿轮28和从动齿轮29将电机19的驱动力转移到位于汽车边缘的旋桨轴41。此仅为一个具体实现手段，也可以通过其他手段将电机的驱动平行转移到位于汽车边缘。

每个所述桨叶42与旋桨轴41连接的一端均设置有与桨叶42轴向倾斜的台阶断面，所述台阶断面位于靠近桨叶42轴向中心线位置，所述台阶断面迎向旋桨轴41旋转方向，台阶断面将桨叶42端部分成有高度差的台阶下平面和台阶上平面，旋桨轴41贯穿所有的桨叶42的台阶下平面，且当桨叶42高速旋转后，在对应的台阶断面的阻挡下，桨叶42沿着旋桨轴41圆周均匀分散，当旋转轴不旋转后，所有桨叶42下垂挂在旋桨轴41上。

当飞行汽车飞行时，电机带动对应的尾部螺旋桨4高速旋转，给飞行汽车提供向前的推力。

参见图6中的实现部分的旋桨，当做汽车行驶时，桨叶42不旋转，下垂，不会给汽车行驶带来阻力。为了保护推进器，在其上面罩上尾桨保护罩20，桨叶42重叠，尾桨保护罩20的体积小。

为了提高飞行汽车在实际飞行时的稳定性，可实现性，快速起飞、平稳飞行和降落，节省能耗，本实用新型飞行汽车在实际应用中，不仅设置了双发双桨尾部推进器，还设置有伸缩式尾翼机构、串列式双翼收放系统、重心自动调节系统和头部旋翼14。

伸缩式尾翼机构，该机构设置于飞行汽车尾部，结合附图3、7和8可见，该机构包括：

下尾杆7：下尾杆7伸出在汽车后方，所述下尾杆7位于汽车位于靠近汽车车架下方位置；

尾部旋翼8：设置于下尾杆7的下方，能够旋转给飞行汽车提供升力；

垂尾6：垂尾6位于下尾杆7的伸出末端，垂尾6竖直向上，或者朝向汽车后方倾斜向上；

平尾5：平尾5设置在垂尾6的顶部，平尾5水平设置。

所述平尾5呈梭形形状，包括平尾安定面51和平尾升降舵52，所述平尾安定面51和平尾升降舵52通过方向舵机连接，平尾安定面51朝向汽车，且朝向汽车的一侧边缘呈圆弧形状，平尾升降舵52的边呈尖状；

所述垂尾6包括垂尾安定面61和垂尾方向舵62，所述垂尾安定面61和垂尾方向舵62通过方向舵机连接，垂尾6也呈梭形形状，所述垂尾6为竖向对称结构。垂尾安定面61均朝向汽车尾部。

垂尾安定面61的下端与下尾杆7的末端焊接固定，所述垂尾安定面61的上端与平尾安定面51的中心固定连接。

车身主体1的尾部设置有与伸缩式尾翼机构配套的容纳舱，所述伸缩式尾翼机构能够缩回进入到容纳舱。

所述容纳舱包括旋翼舱25、垂尾舱26和平尾舱27；

所述旋翼舱25位于汽车尾部靠近下方位置，所述平尾舱27位于汽车尾部顶部位置，所述垂尾舱26位于汽车尾部的纵向中轴线上，且连通旋翼舱25和平尾舱27。

所述平尾5收回到平尾舱27中以后，平尾安定面51插入到平尾舱27中，平尾升降舵52露在车体外部，所述平尾升降舵52围绕其与平尾安定面51连接边向上旋转，作为向上倾斜的汽车尾翼；下尾杆7和旋翼完全缩回到旋翼舱25 中，垂尾6完全进入到垂尾舱26中。飞行汽车的尾部与传统的正常汽车相似，不增加飞行汽车的长度。

所述旋翼舱25内设置有气缸伸缩杆24，所述下尾杆7朝向旋翼舱25的一端与气缸伸缩杆24固定连接；通过驱动气缸伸缩杆24来实现下尾杆7伸出和缩回。操作简单，容易实现。

为了整体整洁，保护线路，也防止线路外漏，造成不美观，所述旋翼的中心轴连接电机的驱动轴，所述电机的电源线穿在下尾杆7中，从下尾杆7与气缸伸缩杆24连接端伸出，并连接汽车电源，电机的控制按钮设置于汽车驾驶操控面板上。

串列式双翼收放系统，该系统对称设置于飞行汽车前进方向的两侧，结合图 1和2可见，该系统包括：

两个前翼9：对称位于车身主体1两侧，设置在车身主体1靠近下边缘位置，位于前车轮后方；

两个后翼2：对称位于车身主体1两侧，设置在车身主体1靠近车顶位置，靠近汽车尾部；

两个前旋翼10：每个前翼9靠近末端位置均设置有一个前旋翼10，且前旋翼10位于前翼9下方；

两个后旋翼3：每个后翼2靠近末端位置均设置有一个后旋翼3，且后旋翼 3位于后翼2下方。

参见图2，两个所述前翼9的首端相对设置，位于车身主体1内，前翼9能够围绕该端朝向汽车尾部水平旋转，两个前翼9同步旋转进入到车身主体1内，相邻并排，以及再反向水平旋转，前翼9末端旋出车身主体1，前翼9与车身主体1前进方向垂直；

参见图2，两个所述后翼2的首端相对设置，位于车身主体1内，后翼2能够围绕该端朝向汽车头部水平旋转，两个后翼2同步旋转进入到车身主体1内，相邻并排，以及再反向水平旋转，后翼2末端旋出车身主体1，后翼2与车身主体1呈任意掠角角度。

参见图9和图10，每个所述前翼9的首端中心均垂直设置有前翼固定轴21，两个前翼9的首端均水平设置有前翼同步齿15，所述前翼固定轴21贯穿前翼同步齿15所在圆的中心，前翼固定轴21与前翼同步齿15固定连接，两个前翼同步齿15啮合接触，其中一个前翼同步齿15与前翼主动齿16啮合连接，所述前翼主动齿16的中心轴连接有前翼9电机的驱动轴；

参见图11和图12，每个所述后翼2的首端中心均垂直设置有后翼固定轴23，两个后翼2的首端均水平设置有后翼同步齿17，所述后翼固定轴23贯穿后翼同步齿17所在圆的中心，后翼固定轴23与后翼同步齿17固定连接，两个后翼同步齿17啮合接触，其中一个后翼同步齿17与后翼主动齿18啮合连接，所述后翼主动齿18的中心轴连接有后翼2电机的驱动轴。

前翼9和后翼2同步转动，为了实现每次启动前翼9、后翼2，前翼9电机和后翼2电机的转向相同，所述前翼9电机位于后翼2电机的斜对面，位于车身主体1的两侧。

所述前翼固定轴21的上下两端均套设有前翼9轴承，前翼9轴承的轴承座安装固定在车身主体1中对应位置。

所述后翼固定轴23的上下两端均套设有后翼2轴承，后翼2轴承的轴承座安装固定在车身主体1中对应位置。

为了减少前翼同步齿15和后翼同步齿17的重量，前翼同步齿15和后翼同步齿17的中部镂空，且均选用对应的扇形同步齿，前翼9和后翼2在旋转区域内，不会使用到的部分同步齿去掉，整体呈半圆形，为了防止在半圆形的边缘脱落，在半圆形的边缘延伸部分，形成扇形结构，具体为：所述前翼同步齿15选用扇形前翼同步齿15，所述扇形前翼同步齿15的扇形开度大于半圆，所述扇形前翼同步齿15的端部设置有连接到前翼固定轴21的支撑杆22，当两个前翼9 并排收缩在车身主体1内时，两个前翼同步齿15的扇形弧面的中心相对啮合，当两个前翼9向外旋转与车身主体1前进方向垂直时，两个前翼同步齿15的扇形弧面的中心朝向汽车尾部，两个前翼同步齿15的扇形弧面的边缘啮合连接；

所述后翼同步齿17选用扇形后翼同步齿17，所述扇形后翼同步齿17的扇形开度大于半圆，所述扇形后翼同步齿17的端部设置有连接到后翼固定轴23 的支撑杆22，当两个后翼2并排收缩在车身主体1内时，两个后翼同步齿17的扇形弧面的中心相对啮合，当两个后翼2向外旋转与车身主体1前进方向垂直时，两个后翼同步齿17的扇形弧面的中心朝向汽车头部，两个后翼同步齿17的扇形弧面的边缘啮合连接。

前翼同步齿15和后翼同步齿17的规格一致，前翼主动齿16和后翼主动齿 18的规格一致，这样，前翼9电机和后翼2电机由一个开关控制时，能够实现前翼9和后翼2旋转角度同步。前翼同步齿15和后翼同步齿17规格也可以不相同，只要使得前翼同步齿15和前翼主动齿16组成的旋转副与后翼同步齿17和后翼主动齿18组成的旋转副，达到旋转角度同步即可。

参见图1和图3，车身主体1靠近车架底部开设有前翼舱12，所述前翼舱 12用于收纳前翼9和前旋翼10；

车身主体1靠近车架顶部开设有后翼舱11，所述后翼舱11用于收纳后翼2 和后旋翼3。

两个所述前翼9的首端对称设置于前翼舱12靠近汽车头部的一端，两个所述后翼2的首端对称设置于后翼舱11靠近汽车尾部的一端。

重心自动调节系统，参见图2，其中飞行汽车每侧有两个前翼9和后翼2，表示前翼9和后翼2的移动轨迹，该调节系统借助于上述的飞行汽车伸缩式尾翼机构和串列式双翼收放系统，通过重心检测系统检测飞行汽车的重心平面，调节尾翼机构的伸出长度，前翼9和后翼2与飞行汽车的掠角角度来调节重心平面，该重心自动调节系统包括：

重心检测系统：包括设置在车身主体1上的高度和压力传感系统，所述高度和压力传感系统能够分析得到飞行汽车的重心；

车身主体1左右两侧的主调系统：包括上述设置在车身主体1靠近下部的前翼9，和设置在汽车车架靠近顶部的后翼2，所述前翼9和后翼2均有两个，且延汽车前进方向对称，通过前翼9和后翼2旋转，变化其与车身主体1的掠角来调整汽车重心；

车身主体1尾部的微调系统：包括尾部伸缩式尾翼机构，通过伸缩尾翼机构，通过控制尾翼机构的停留位置，来调整汽车重心。

车身主体1左右两侧的主调系统的结构有两种，一种与上述的串列式双翼收放系统的结构相同，还有一种是不设置前旋翼10和后旋翼3，其他与串列式双翼收放系统结构一致。前翼9电机和后翼2电机不串联，分别与重心检测系统连接，分别独立控制前翼9和后翼2与汽车之间的掠角角度。

车身主体1尾部的微调系统与上述尾部伸缩式尾翼机构相同，尾翼伸缩机构伸缩也可以使用伸缩液压缸机构实现伸缩,前进时，油液进入最粗一级缸筒，粗缸前进；当达到顶端时，会推动细缸继续前进。当后退时，油路换向，位于粗和细缸油路之间的单向阀被打开，使得细缸先缩回。伸缩液压缸的控制器与重心检测系统连接，根据重心检测系统反馈的信息，调整伸出和缩回的停留位置。

一种飞行汽车重心自动调节方法，包括以下操作步骤：

步骤1：测量飞行状态的重心：当飞行汽车的主调系统和微调系统均展开，成员及载荷确定之后，汽车车体通过四个车轮上重心检测系统自动测量并计算得飞行状态下重心所在位置；

步骤2：计算偏心距：将汽车车体飞行状态重心平面与飞行汽车的标准重心平面比较，得到两者偏心距；

步骤3：计算调整参数：计算出前翼、后翼与汽车车体之间的掠角，以及尾翼机构伸出长度；

步骤4：调整飞行状态重心：前翼、后翼调整到步骤3计算的掠角位置，尾翼机构伸出步骤3计算的长度；

步骤5：再次测量飞行汽车的飞行状态重心，如果步骤2计算得到的偏心距消除或小于允许偏心距，则结束，如果步骤2计算得到的偏心距大于允许偏心距，则进行步骤3和4；

步骤6：循环步骤5，直到偏心距消除或小于允许偏心距，结束。

参见图1、2和3的飞行汽车头部，在飞行汽车头部设置头杆13，头部旋翼14设置在头杆13朝向车外一端的下方，头杆13的朝向车内的端部连接一个液压缸，通过液压缸控制头杆13伸缩移动。设定头部旋翼14的电机与液压缸联动控制，当起飞时，头杆13完全伸出后，启动头部旋翼14电机旋转，当降落后，停止头部旋翼14电机工作，再启动液压缸，将头杆13缩回。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种飞行汽车双发双桨尾部推进器，其特征在于，包括：

两台电机：设置于汽车内靠近尾部位置，两台电机对称位于汽车两侧，每台电机连接一个旋桨轴，电机能够驱动旋桨轴旋转；

两组尾部螺旋桨：每个旋桨轴末端连接一组尾部螺旋桨，旋桨轴位于靠近汽车两侧的位置，每组尾部螺旋桨包括至少两个桨叶。

2.根据权利要求1所述的一种飞行汽车双发双桨尾部推进器，其特征在于，所述尾部螺旋桨不工作时，所有的桨叶均相互折叠。

3.根据权利要求1所述的一种飞行汽车双发双桨尾部推进器，其特征在于，每个所述桨叶与旋桨轴连接的一端均设置有与桨叶轴向倾斜的台阶断面，所述台阶断面位于靠近桨叶轴向中心线位置，所述台阶断面迎向旋桨轴旋转方向，台阶断面将桨叶端部分成有高度差的台阶下平面和台阶上平面，旋桨轴贯穿所有的桨叶的台阶下平面，且当桨叶高速旋转后，在对应的台阶断面的阻挡下，桨叶沿着旋桨轴圆周均匀分散，当旋转轴不旋转后，所有桨叶相互折叠垂挂在旋桨轴上。

4.根据权利要求1所述的一种飞行汽车双发双桨尾部推进器，其特征在于，所述电机的驱动轴套设固定有主动齿轮，所述旋桨轴套设固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮，通过主动齿轮和从动齿轮将电机的驱动力转移到位于汽车边缘的旋桨轴。

5.一种设有双发双桨尾部推进器的飞行汽车，包括车身主体，其特征在于，所述车身主体的尾部设置有上述任一权利要求所述的双发双桨尾部推进器。

6.根据权利要求5所述的一种设有双发双桨尾部推进器的飞行汽车，其特征在于，所述汽车尾部设置有两个尾桨保护罩，尾部螺旋桨不工作时，尾桨保护罩罩在尾部螺旋桨上，将尾部螺旋桨包围罩住。

7.根据权利要求6所述的一种设有双发双桨尾部推进器的飞行汽车，其特征在于，所述汽车尾部设置有与尾桨保护罩配套的卡槽，所述卡槽围绕在旋桨四周，所述尾桨保护罩的四周插入到卡槽中，与其卡接连接。

8.根据权利要求7所述的一种设有双发双桨尾部推进器的飞行汽车，其特征在于，两个所述电机串联一个控制开关，所述控制开关设置于汽车驾驶室的操作盘上。