CN209426502U - 一种飞行汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种飞行汽车，包括：汽车本体，旋翼组件，巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；巡航组件包括：机翼和推力风扇；旋翼组件包括：多组涵道风扇；机翼设置在汽车本体的顶部，推力风扇设置在汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件设置在汽车本体的底部；多组涵道风扇对称分布并设置在汽车本体的四周；控制组件用于根据传感器组件监控到的行驶状态，控制旋翼组件、巡航组件、降落组件工作。本实用新型通过涵道风扇提供的垂直升力实现了飞行汽车的垂直起降功能，并通过巡航组件实现了在飞行过程中提高巡航和续航能力的目的，利用旋翼组件和巡航组件的配合，实现飞行汽车的陆空转换能力。

Description

一种飞行汽车

技术领域

本实用新型涉及飞行汽车领域，特别涉及一种飞行汽车。

背景技术

从上世纪初开始，国外就有了让汽车飞行的尝试，且飞行汽车的研制一直没有停止。飞行汽车作为未来交通的一个趋势，能够缓解目前交通拥堵的现状，提高交通运输效率。

目前，已有飞行汽车通常采用两种设计方案，包括：第一种，在飞行汽车上架设机翼，通过在起飞跑道上加速推进进行起飞。第二种，在飞行汽车上架设多组旋翼，通过多组旋翼同时工作实现垂直起飞和飞行。

因此，针对目前第一种方案，机翼飞行汽车需要依赖机场跑道进行起降，无法自由实现陆空转换，第二种方案中，旋翼式飞行汽车巡航效率低，续航能力差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种飞行汽车，以解决现有技术中飞行汽车无法自由实现陆空转换、巡航效率低、续航能力差的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种飞行汽车，所述飞行汽车包括：

汽车本体、旋翼组件、巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；

所述巡航组件包括：机翼和推力风扇；

所述旋翼组件包括：多组涵道风扇；

所述机翼设置在所述汽车本体的顶部，所述推力风扇设置在所述汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；所述降落组件设置在所述汽车本体的底部；

所述多组涵道风扇对称分布并设置在所述汽车本体的四周；

所述传感器组件用于将监测到的所述汽车本体的行驶状态发送到所述控制组件；所述控制组件用于根据所述行驶状态，控制所述旋翼组件、所述巡航组件、所述降落组件工作。

进一步的，所述涵道风扇的数量为4的整数倍。

进一步的，所述旋翼组件还包括：

四组整流罩；

所述四组整流罩的一端分别设置在所述汽车本体的四个顶角位置处，所述整流罩的另一端为流线型结构；

在所述整流罩上设置有风扇安装孔，所述涵道风扇设置在所述风扇安装孔中。

进一步的，所述涵道风扇的数量为8组；

每个所述整流罩上分别设置有两组所述涵道风扇；

所述8组涵道风扇中，任意相邻的两组涵道风扇的旋转方向相反。

进一步的，所述降落组件包括：

降落支架和行走轮；

所述行走轮设置在所述降落支架上，所述汽车本体的底部设置有收纳槽，所述降落支架设置在所述收纳槽中，所述降落支架用于从所述收纳槽中伸出或收回。

进一步的，所述机翼包括：

第一固定部、第一连接部、第二连接部、第一端部和第二端部；

所述第一固定部设置在所述汽车本体的顶部，所述第一固定部的两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部的一端活动连接，所述第一连接部的另一端与所述第一端部的一端活动连接，所述第二连接部的另一端与所述第二端部的一端活动连接。

进一步的，所述机翼包括：

第二固定部、第一旋转组件、第二旋转组件、第三端部和第四端部；

所述第二固定部设置在所述汽车本体的顶部，所述第二固定部的一端通过所述第一旋转组件与所述第三端部连接，所述第二固定部的另一端通过所述第二旋转组件与所述第四端部连接；

所述第三端部和所述第四端部用于通过所述第一旋转组件和所述第二旋转组件，以所述第二固定部为轴心做旋转运动。

进一步的，所述巡航组件还包括：

尾翼；

所述尾翼为T型结构尾翼，所述尾翼设置在所述汽车本体远离驾驶舱的一侧。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种飞行汽车具有以下优势：

本实用新型实施例提供的一种飞行汽车，包括：汽车本体，旋翼组件，巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；巡航组件包括：机翼和推力风扇；旋翼组件包括：多组涵道风扇；机翼设置在汽车本体的顶部，推力风扇设置在汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件设置在汽车本体的底部；多组涵道风扇对称分布并设置在汽车本体的四周；传感器组件用于将监测到的汽车本体的行驶状态发送到控制组件；控制组件用于根据行驶状态，控制旋翼组件、巡航组件、降落组件工作。本实用新型通过涵道风扇提供的垂直升力实现了飞行汽车的垂直起降功能，并通过巡航组件实现了在飞行过程中提高巡航和续航能力的目的，利用旋翼组件和巡航组件的配合，实现飞行汽车的陆空转换能力。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车的结构图；

图2为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车的俯视结构图；

图3为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车的飞行状态变更图；

图4为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的飞行状态变更图；

图5为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的飞行状态变更图；

图6为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的飞行状态变更图；

图7为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的结构图；

图8为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的结构图；

图9为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的结构图；

图10为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的结构图；

图11为本实用新型实施例所述的另一种飞行汽车的结构图；

图12为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车控制方法的步骤流程图；

图13为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车方案状态转换框图；

图14为本实用新型实施例所述的一种飞行汽车方案状态控制流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，其示出了本实用新型实施例提供的一种飞行汽车的结构图，飞行汽车包括：汽车本体10，旋翼组件20，巡航组件30、传感器组件(图中未绘出)、降落组件40和控制组件(图中未绘出)；巡航组件30包括：机翼301 和推力风扇302；旋翼组件包括：多组涵道风扇201；机翼301设置在汽车本体 10的顶部，推力风扇302设置在汽车本体10顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件40设置在汽车本体10的底部；多组涵道风扇201对称分布并设置在汽车本体10的四周；传感器组件用于将监测到的汽车本体10的行驶状态发送到控制组件；控制组件用于根据行驶状态，控制旋翼组件20、巡航组件30、降落组件40工作。

在本实用新型实施例中，飞行汽车可以通过旋翼组件20和降落组件40的配合，实现垂直起飞和降落，满足飞行汽车在多场景下垂直起飞和垂直降落的需求，摆脱现有技术方案中飞行汽车需要助飞跑道才能起降的问题，并且，在飞行状态下，通过巡航组件30可以实现飞行汽车的水平巡航，大大提升了飞行汽车的巡航效率和续航能力。

汽车本体10与目前的汽车车体一致，其在路面上行驶时的动力驱动可以为前驱动型、后驱动型或四驱型，另外，汽车本体10还可以利用巡航组件30的推力风扇302，实现在路面的推力驱动，本实用新型实施例以推力风扇302作为飞行汽车在地面的驱动设备为例进行飞行汽车的描述。

具体的，汽车本体10的整体结构可以为流线型结构，以降低风阻，汽车本体10包括：顶部、底部和前驾驶舱101和尾部，沿着车身长度方向规定了汽车本体10的纵轴方向，平行于飞行汽车的主要运动方向，前驾驶舱101可以被设计成至少承载两人的容量，进一步的，汽车本体10可以采用轻量化材料(例如: 碳纤维材料)，在保证安全的情况下尽量减轻车体质量，提高飞行汽车的续航能力。

可选的，涵道风扇的数量为4的整数倍。

在本实用新型实施例中，参照图2，其示出了本实用新型实施例提供的一种飞行汽车的俯视结构图，旋翼组件20主要用于实现飞行汽车的垂直起降功能，包括多组涵道风扇201，涵道风扇201是为飞行汽车提供垂直起降升力的装置，涵道风扇201的涵道轴线平行于垂直方向，用于提供垂直升力，出于安全考虑，可以采用至少4组涵道风扇201，在特殊情况下可以增加涵道风扇201的数量为4的整数倍，(附图2中采用了8组涵道风扇201)，8组涵道风扇201采用均匀分布的方式分布在汽车本体10的四周，为汽车本体10垂直起降提供升力或辅助汽车本体10进行姿态调整。涵道风扇201在工作过程中，其来流速度小，其旋翼可采用适用于低来流速度的定距桨叶，通过转速控制其推力大小，旋翼可以由电动马达(未在附图中显示)直接驱动。

进一步的，多组涵道风扇201可以呈矩形分布。沿机翼301的翼展方向，汽车本体10两侧的涵道风扇201相对于汽车本体10的纵向对称面A对称；沿汽车本体10的长度方向，汽车本体10前后涵道风扇201相对于横向竖直切面 B对称。其中，纵向对称面A与横向竖直切面B垂直相交，相交线大体接近或经过汽车本体10的重心与机翼301的升力中心。

需要说明的是，根据公路汽车行驶标准，汽车宽度应不超过2.5米，因此，在保证飞行汽车在近地和地面状态宽度一定的情况下，增加涵道风扇201数量，采用尺寸更小的涵道风扇201，可以能增加飞行汽车两侧升力点的横向轴距，对于飞行汽车的姿态调整将更加有利，因此，采用8组涵道风扇201为优选方案。

相较于高功率低转速的大型变距桨叶，电动马达很适合驱动此类分布式小尺寸的、高转速旋翼或风扇，相较于内燃机转子直接驱动的方式，电动马达驱动具有重量轻、尺寸小、响应速度快等优点，其次电动马达结构简单，运动部件少，可靠性高。此外，旋翼周围的外涵道能够对旋翼及其周围的事物起到良好的保护作用，提高整机的安全性，外涵道还有增加额外升力、降低噪声等优点。

传感器模块用于将监测到的飞行汽车的行驶状态发送到控制模块，控制模块用于根据接收到的行驶状态，在确定飞行汽车在处于不同飞行状态时，执行具体的飞行操作，需要说明的是，传感器模块还可以将监测到的数据通过无线网络的方式发送至车联网服务器，车联网服务器可以根据该数据对飞行汽车进行进一步的飞行操作规划，并将结果反馈给飞行汽车的控制模块。

进一步的，参照图2，机翼301位于汽车本体10顶部，其纵向位置与飞行汽车整体的重心位置相关，平飞状态下，沿着机翼301的翼展的方向规定了飞行汽车的横向轴线，机翼301其后缘外侧可以设置含有可控制飞行汽车滚转机动的活动副翼3011，根据需求，在其他实施方式中，机翼301可以增加其他增升、减阻等优化气动性能的操纵面如襟翼、翼尖小翼等装置。

在本实用新型实施例中，推力风扇302是为飞行汽车提供前飞推力的装置，也可与涵道风扇201的结构相似，优选的，可以对称设置两组推力风扇302，两组推力风扇302关于汽车本体10的纵向对称面A对称，推力风扇302工作时与涵道风扇201不产生气流影响。推力风扇302与机翼301可以相互独立安装，不影响机翼301的展收。针对推力风扇302在工作过程中来流速度变化较大、巡航过程中来流速度高等特点，因此推力风扇302的旋翼采用可变桨距桨叶，使其在不同的来流速度下始终保持较高的推进效率。此外，通过变距调节可使旋翼产生反向推力，增加了飞行汽车的平飞机动性。同样由于涵道风扇201与推力风扇302的工作环境不同，其外涵道的设计也会有差异。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种飞行汽车，包括：汽车本体，旋翼组件，巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；巡航组件包括：机翼和推力风扇；旋翼组件包括：多组涵道风扇；机翼设置在汽车本体的顶部，推力风扇设置在汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件设置在汽车本体的底部；多组涵道风扇对称分布并设置在汽车本体的四周；传感器组件用于将监测到的汽车本体的行驶状态发送到控制组件；控制组件用于根据行驶状态，控制旋翼组件、巡航组件、降落组件工作。本实用新型通过涵道风扇提供的垂直升力实现了飞行汽车的垂直起降功能，并通过巡航组件实现了在飞行过程中提高巡航和续航能力的目的，利用旋翼组件和巡航组件的配合，实现飞行汽车的陆空转换能力。

可选的，参照图1，旋翼组件20还包括：四组整流罩202；四组整流罩202 的一端分别设置在汽车本体10的四个顶角位置处，整流罩202的另一端为流线型结构；在整流罩上设置有风扇安装孔，涵道风扇201设置在风扇安装孔中。

在本实用新型实施例中，整流罩202主要可以用来优化涵道风扇201的前飞气动性能，一般来说，根据对飞行汽车的飞行稳定性分析，可以在汽车本体 10的四个顶角位置处分别设置对应的整流罩202，并将整流罩202的另一端设计为流线型结构，用于减少飞行汽车前飞时涵道风扇201的迎风阻力，根据飞行汽车设计中采取的涵道风扇201数量、尺寸及排布方式不同，整流罩202可以有不同的设计，本实用新型对此不做限定。

可选的，参照图2，涵道风扇201的数量为8组；每个整流罩202上分别设置有两组涵道风扇201；每个整流罩202上的相邻两组涵道风扇201的旋转方向相反。

在本实用新型实施例的一种较优选方案中，飞行汽车可以采用4组整流罩 202和8组涵道风扇201的设计，每个整流罩202上分别设置有两组涵道风扇 201，同时，参照图3至图6，为了达到飞行汽车的扭矩平衡，8组涵道风扇中任意相邻的两组涵道风扇201应朝相反的方向旋转。

需要说明的是，传感器模块分别于每组涵道风扇201连接，用于监控涵道风扇201的工作状态数据，以供驾驶员进行实时分析，并且传感器模块还可以将涵道风扇201的工作状态数据发送给控制模块，控制模块可以根据对涵道风扇201工作状态数据的分析或接收驾驶员发送的控制指令，对每个涵道风扇201 的转速分别进行调整，以实现飞行汽车相关飞行姿态的改变。

可选的，参照图1，降落组件40包括：降落支架401和行走轮402；行走轮402设置在降落支架401上，汽车本体10的底部设置有收纳槽，降落支架 401设置在收纳槽中，降落支架401用于从收纳槽中伸出或收回。

在本实用新型实施例中，降落组件40用于缓冲飞行汽车降落时的冲击，以及地面的机动。另外，在飞行汽车处于飞行状态时，为了避免降落组件40产生风阻，可以将降落组件40收回收纳槽中，在飞行汽车处于降落状态时，以将降落组件40从收纳槽中取出进行降落操作。

可选的，参照图3，其示出了本实用新型实施例提供的一种飞行汽车的飞行状态变更图，展示了飞行汽车在垂直飞行模式下的垂直飞行控制方案，其中，虚线椭圆代表所述飞行汽车的汽车主体，虚线矩形框代表飞行汽车的车头方向，以转速控制为例，转向箭头的粗细程度代表了涵道风扇201的转速快慢。

具体的，当传感器组件监测到汽车本体的行驶状态为垂直降落状态b时，控制组件控制所有涵道风扇201的转速小于第一预设转速，并控制降落支架401 从收纳槽中伸出。

可选的，当所述传感器组件监测到所述汽车本体的行驶状态为垂直上升状态时，所述控制组件控制所有所述涵道风扇的转速大于第六预设转速。

在一个具体实例中，飞行汽车处于悬停状态a时，其涵道风扇201的转速为第一预设转速，当飞行汽车从悬停状态a变为垂直降落状态b时，需要同时减小8组涵道风扇201的转速来减小总体升力，使得涵道风扇201的转速小于第一预设转速；另外，当飞行汽车想要进入垂直爬升状态c时，则需要同时增加8组涵道风扇201的转速来增加总体升力，使得涵道风扇的转速大于第六预设转速，其中，第六预设转速大于等于第一预设转速。

可选的，参照图4，其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的飞行状态变更图，展示了飞行汽车在单侧机动状态下的飞行控制方案，其中，虚线椭圆代表所述飞行汽车的汽车主体，虚线矩形框代表飞行汽车的车头方向，以转速控制为例，转向箭头的粗细程度代表了涵道风扇201的转速快慢。

具体的，当传感器组件监测到所述汽车本体的行驶状态为单侧机动状态时，控制组件控制位于滚动方向一侧的涵道风扇201的转速小于第二预设转速，并控制位于另一侧的涵道风扇201的转速大于第三预设转速。

在一个具体实例中，当飞行汽车想向左做滚转机动d且保持飞行高度不变 (竖直方向总升力不变)时，需要同时增加汽车主体10右侧的涵道风扇201 的转速来提高右侧升力，并且同时减小汽车主体10左侧涵道风扇201的转速来减小左侧升力，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。与之相对应，当飞行汽车想向右做滚转机动e时且保持飞行高度不变时，需要同时增加汽车主体10左侧的涵道风扇201的转速来提高左侧升力并且同时减小汽车主体 10右侧涵道风扇201的转速来减小右侧升力，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。

需要说明的是，当汽车本体的行驶状态为单侧机动状态时，控制组件控制位于滚动方向一侧的涵道风扇的转速小于第二预设转速，并控制位于另一侧的涵道风扇的转速大于第三预设转速，其中，在一种情况下，第二预设转速和第三预设转速可以为同一转速，即假设第二预设转速和第三预设转速为10000转/ 分，当飞行汽车需要进行轻微左转时，可以控制左侧的涵道风扇的转速小于 10000转/分，同时控制右侧的涵道风扇的转速大于10000转/分。在另一种情况下，第二预设转速和第三预设转速可以分别为不同转速，即假设第二预设转速为7000转/分，第三预设转速为12000转/分，当飞行汽车需要进行更大角度的左转时，可以控制左侧的涵道风扇的转速小于7000转/分，同时控制右侧的涵道风扇的转速大于12000转/分。

进一步的，图5其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的飞行状态变更图，展示了飞行汽车在俯仰飞行状态下的飞行控制方案，其中，虚线椭圆代表所述飞行汽车的汽车主体，虚线矩形框代表飞行汽车的车头方向，以转速控制为例，转向箭头的粗细程度代表了涵道风扇201的转速快慢。

当飞行汽车想做低头机动f且保持飞行高度不变时，需要同时增加汽车主体10尾部的涵道风扇201的转速来提高后侧升力并且同时减小汽车主体10头部涵道风扇201的转速来减小前侧升力，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。与之相对应，当飞行汽车想做抬头机动g时且保持飞行高度不变时，需要同时增加汽车主体10头部的涵道风扇201的转速来提高前侧升力并且同时减小汽车主体10尾部涵道风扇201的转速来减小后侧升力，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。

可选的，参照图6，其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的飞行状态变更图，展示了飞行汽车在顺逆时针偏航状态下的飞行控制方案，其中，虚线椭圆代表所述飞行汽车的汽车主体，虚线矩形框代表飞行汽车的车头方向，以转速控制为例，转向箭头的粗细程度代表了涵道风扇201的转速快慢。

当飞行汽车想绕其中心做逆时针偏航状态h且保持飞行高度不变时，需要同时增加汽车主体10顺时针旋转的涵道风扇201的转速，并且同时减小汽车主体10逆时针旋转的涵道风扇201的转速，使汽车主体10整体承受一个逆时针旋转力矩，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。与之相对应，当飞行汽车想绕其中心做顺时针偏航状态i且保持飞行高度不变时，需要同时增加汽车主体10逆时针旋转的涵道风扇201的转速，并且同时减小汽车主体 10顺时针旋转的涵道风扇201的转速，使汽车主体10整体承受一个顺时针旋转力矩，同时需要维持汽车主体10竖直方向总升力保持不变。

综合上述对顺/逆时针偏航状态飞行汽车的描述，需要说明的是，在一种情况下，第四预设转速和第五预设转速可以为同一转速，即假设第四预设转速和第五预设转速为10000转/分，当飞行汽车需要进行轻微逆时针旋转时，可以控顺时针方向旋转的涵道风扇的转速大于10000转/分，并控制处于逆时针方向旋转的涵道风扇的转速小于10000转/分。在另一种情况下，第四预设转速和第五预设转速可以分别为不同转速，即假设第四预设转速为7000转/分，第五预设转速为12000转/分，当飞行汽车需要更快速的逆时针旋转时，可以控制逆时针方向旋转的涵道风扇的转速小于7000转/分，同时控制顺时针方向旋转的涵道风扇的转速大于12000转/分。

可选的，参照图7，其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的结构图，机翼301包括：第一固定部301a、第一连接部301b、第二连接部301c、第一端部301d和第二端部301e；第一固定部301a设置在汽车本体10的顶部，第一固定部301a的两端分别与第一连接部301b和第二连接部301c的一端活动连接，第一连接部301b的另一端与第一端部301d的一端活动连接，第二连接部301c的另一端与第二端部301e的一端活动连接。

在本实用新型实施例中，由于机翼301仅在飞行汽车处于飞行状态下工作，因此，在飞行汽车处于地面行驶状态或停止工作时，为了避免长度较长的机翼 301造成的空间占用，应将机翼301进行折叠收纳，图7示出了本实用新型提出的第一种机翼301折叠实例。机翼301将被分成五部分，第一固定部301a、第一连接部301b、第二连接部301c、第一端部301d和第二端部301e之间可以通过旋转轴进行连接，使得第一连接部301b、第二连接部301c、第一端部301d 和第二端部301可以基于第一固定部301a进行折叠收纳，第一固定部301a与汽车本体10重叠部分保持不变；第一连接部301b、第二连接部301c相对于第一固定部301a沿轴C向下偏转约90度，保持与汽车本体10的侧面贴合；第一端部301d和第二端部301e相对于第一连接部301b、第二连接部301c沿轴D 向上偏转约180度，保持与汽车本体10的侧面贴合，因此，达到了机翼301 折叠收纳的目的，针对此种折叠方案，并不对机翼301各部分的折展顺序进行强制要求。

可选的，参照图8，其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的结构图，机翼301包括：第二固定部301f、第一旋转组件、第二旋转组件、第三端部301g和第四端部301h；第二固定部301f设置在汽车本体10的顶部，第二固定部301f的一端通过第一旋转组件与第三端部301g连接，第二固定部 301f的另一端通过第二旋转组件与第四端部301h连接；第三端部301g和第四端部301h用于通过第一旋转组件和第二旋转组件，以第二固定部301f为轴心做旋转运动。

图8中展示的是本实用新型提出的第二种机翼301展收方式，其中第二固定部301f与汽车本体10重叠部分保持不变；第三端部301g和第四端部301h 首先可以通过第一旋转组件、第二旋转组件绕机翼301横轴(轴F)旋转约90度，使第三端部301g和第四端部301h的前缘位于上方，进一步，再绕转轴(轴E) 沿图示方向向后旋转90度与汽车本体10的后部贴合，得到图9所示的收纳状态，其中，第一旋转组件、第二旋转组件可以为旋转轴或球销结构的旋转组件。

需要说明的是，参照图10，图10中展示的是本实用新型提出的第三种机翼301展收实例。第三端部301g和第四端部301h可以通过第一旋转组件、第二旋转组件，基于第二固定部301f分别绕转轴G和转轴H向后旋转约90度，使得第三端部301g和第四端部301h与汽车本体10纵向基本平行。

可选的，参照图11，其示出了本实用新型实施例提供的另一种飞行汽车的结构图，巡航组件30还包括：尾翼303，尾翼303为T型结构尾翼，尾翼303 设置在汽车本体10远离驾驶舱101的一侧。

在本实用新型实施例中，尾翼303具有维持整机平衡和调整姿态航向的作用。本实用新型实施例中可以采用“T”型翼结构，分为水平尾翼3031和垂直尾翼3032，其中水平尾翼3031与机翼301平行，同时在水平尾翼3031上设置有升降舵3033，在垂直尾翼3032上设置有方向舵3034；竖直尾翼3032与机翼 301垂直，升降舵3033，可以上下偏转，用于控制飞行汽车的俯仰机动，方向舵3034可以左右偏转，用于控制飞行汽车的偏航机动。

需要说明的是，图1展示了本实用新型涉及的飞行汽车方案的无尾翼形态，与图11展示的飞行汽车的形态不同，图1中所示飞行汽车为无尾翼结构，尾翼 303具有维持整机平衡和调整姿态航向的作用，但是，尾翼303并不是本实用新型涉及飞行汽车方案的必要装置，因为，在汽车本体10周围布置多组(至少 4组)涵道风扇201。涵道风扇201不仅能为飞行汽车提可垂直起降的升力，同时也可在任何状态下辅助飞行汽车完成姿态和航向的调整，也就是说，本实用新型涉及的飞行汽车兼具机翼和多旋翼飞行汽车的特点，对于图11中展示的飞行汽车实例，在稳定巡航过程中，涵道风扇201可以处于完全关闭状态，由巡航组件30提供平飞所需的全部升力，靠机翼301、尾翼303、推力风扇302等装置来控制飞行汽车的姿态与航向；也可采用多旋翼及机翼结合的控制方法来提高整机的机动性，而对于图1中展示的无尾翼飞行汽车实例，在平飞巡航阶段，则必须依靠涵道风扇201来辅助飞行汽车进行姿态及航向的调整。

需要说明的是，参照图1，飞行汽车在平飞过程中，飞行汽车的滚转机动，主要靠副翼3011上下偏转完成；如图11所示，巡航过程中，飞行汽车的俯仰机动主要靠水平尾翼3031的升降舵3033上下偏转完成；飞行汽车的偏航机动主要靠竖直尾翼3032的方向舵3034左右偏转来完成。具体控制方式对于本领域专业人员显而易见，在此不做过多赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种飞行汽车，包括：汽车本体，旋翼组件，巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；巡航组件包括：机翼和推力风扇；旋翼组件包括：多组涵道风扇；机翼设置在汽车本体的顶部，推力风扇设置在汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件设置在汽车本体的底部；多组涵道风扇对称分布并设置在汽车本体的四周；传感器组件用于将监测到的汽车本体的行驶状态发送到控制组件；控制组件用于根据行驶状态，控制旋翼组件、巡航组件、降落组件工作。本实用新型通过涵道风扇提供的垂直升力实现了飞行汽车的垂直起降功能，并通过巡航组件实现了在飞行过程中提高巡航和续航能力的目的，利用旋翼组件和巡航组件的配合，实现飞行汽车的陆空转换能力。

参照图12，示出了本实用新型实施例的一种飞行汽车控制方法的步骤流程图，具体可以包括如下步骤：

步骤501，监测汽车本体的行驶状态。

在本实用新型实施例中，传感器模块可以包括速度传感器，探测雷达等设备，用于将监测到的飞行汽车的行驶状态发送到控制模块，控制模块用于根据接收到的行驶状态，在确定飞行汽车在处于不同飞行状态时，执行具体的飞行操作，需要说明的是，传感器模块还可以将监测到的数据通过无线网络的方式发送至车联网服务器，车联网服务器可以根据该数据对飞行汽车进行进一步的飞行操作规划，并将结果反馈给飞行汽车的控制模块。

步骤502，当所述行驶状态为垂直飞行状态时，控制所述旋翼组件工作，并控制所述巡航组件停止工作。

在本实用新型实施例中，旋翼组件主要用于实现飞行汽车的垂直起降功能，包括多组涵道风扇，涵道风扇是为飞行汽车提供垂直起降升力的装置，涵道风扇的涵道轴线平行于垂直方向，用于提供垂直升力，同时为了降低垂直飞行状态下的风阻，还需要控制巡航组件停止工作，避免机翼造成风阻的提升。

步骤503，当所述行驶状态为巡航飞行状态时，控制所述旋翼组件和/或所述巡航组件工作。

在本实用新型实施例中，在汽车本体周围布置旋翼组件，涵道风扇不仅能为飞行汽车提可垂直起降的升力，同时也可在任何状态下辅助飞行汽车完成姿态和航向的调整，也就是说，本实用新型涉及的飞行汽车兼具机翼和多旋翼飞行汽车的特点，另外，在稳定巡航飞行状态中，涵道风扇可以处于完全关闭状态，由巡航组件提供平飞所需的全部升力，靠机翼、尾翼、推力风扇等装置来控制飞行汽车的姿态与航向；也可采用多旋翼及机翼结合的控制方法来提高整机的机动性。

步骤504，当所述行驶状态为降落状态时，控制所述旋翼组件和所述降落组件工作，并控制所述巡航组件停止工作。

在本实用新型实施例中，当行驶状态为降落状态时，旋翼组件提供垂直降落所需的垂直缓冲力，并由降落组件实现飞行汽车接触地面的最终缓冲，同时控制巡航组件停止工作，即将机翼进行收纳，避免产生风阻和占用额外空间。

进一步的，参照图13，示出了本实用新型实施例的一种飞行汽车方案状态转换框图，飞行汽车主要包括四个主要状态：地面静止状态j、机翼收起悬停状态k、机翼展开悬停状态l以及稳定巡航状态m。

具体的，可通过起飞过程n从地面静止状态j变为机翼收起悬停状态k，此时垂直飞行的升力及机动完全由旋翼组件完成。飞行汽车再经过机翼展开过程p，可由机翼收起悬停状态k变为机翼展开悬停状态l，为垂飞/平飞模式切换做准备。通过推力风扇302的作用可以使飞行汽车进一步通过一个加速过程 r，完成从机翼展开悬停状态l变为稳定巡航状态m。此时，飞行汽车的推力、升力及机动作用力都由巡航组件提供。

同理，通过减速过程s，飞行汽车可再次从稳定巡航状态m，变为机翼展开悬停状态l；在经过机翼收起过程q，完成从机翼展开悬停状态l变为机翼收起悬停状态k。机翼在空中收起，即可通过降落过程o完成从机翼收起状态转换为地面静止状态j停放在地面上。

进一步参照图14，示出了本实用新型实施例的一种飞行汽车方案状态控制流程图，展示的是本实用新型涉及的飞行汽车方案从悬停/垂飞状态到稳定巡航状态的一种可能的控制流程，当飞行汽车接收到垂飞/平飞模式切换指令(601) 时，模式切换开始，飞行汽车开始检测周围空间及障碍物(602)，由于本实用新型涉及的飞行汽车方案在地面或近地附近，机翼处于收起状态，因此需要判定该悬停高度下是否具备机翼展开条件(603)。若此时，飞行汽车未达到足够的飞行高度，或周围障碍物较高，不具备机翼展开条件，则需要进一步调节飞行高度(604)，当达到一个更高的飞行高度时，重新判断是否具备机翼展开条件，直至具备机翼展开条件，此时飞行汽车可以展开机翼(605)，从机翼收起悬停状态，变为机翼展开悬停状态。此时，需要打开推力风扇，持续监测前飞速度(606)，通过前飞速度监测，可以计算并测得机翼所能提供的升力，并不断调整涵道风扇与机翼的升力占比(607)。之后需要判断机翼是否提供了平飞所需的足够升力(608)，如果机翼提供的升力无法达到与整机重力平衡，则需要继续调整涵道风扇与机翼的升力占比(607)，直至机翼提供全部与重力平衡的升力，此时可以关闭涵道风扇并持续监测升力(609)，模式切换完成(610)。至此，飞行汽车完成了从垂直飞行状态变为稳定巡航状态。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种飞行汽车及飞行汽车控制方法，包括：汽车本体，旋翼组件，巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；巡航组件包括：机翼和推力风扇；旋翼组件包括：多组涵道风扇；机翼设置在汽车本体的顶部，推力风扇设置在汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；降落组件设置在汽车本体的底部；多组涵道风扇对称分布并设置在汽车本体的四周；传感器组件用于将监测到的汽车本体的行驶状态发送到控制组件；控制组件用于根据行驶状态，控制旋翼组件、巡航组件、降落组件工作。本实用新型通过涵道风扇提供的垂直升力实现了飞行汽车的垂直起降功能，并通过巡航组件实现了在飞行过程中提高巡航和续航能力的目的，利用旋翼组件和巡航组件的配合，实现飞行汽车的陆空转换能力。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种飞行汽车，其特征在于，所述飞行汽车包括：

汽车本体、旋翼组件、巡航组件、传感器组件、降落组件和控制组件；

所述巡航组件包括：机翼和推力风扇；

所述旋翼组件包括：多组涵道风扇；

所述机翼设置在所述汽车本体的顶部，所述推力风扇设置在所述汽车本体顶部对应纵向中轴线的位置处；所述降落组件设置在所述汽车本体的底部；

所述多组涵道风扇对称分布并设置在所述汽车本体的四周；

所述传感器组件用于将监测到的所述汽车本体的行驶状态发送到所述控制组件；所述控制组件用于控制所述旋翼组件、所述巡航组件、所述降落组件工作。

2.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述涵道风扇的数量为4的整数倍。

3.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述旋翼组件还包括：

四组整流罩；

所述四组整流罩的一端分别设置在所述汽车本体的四个顶角位置处，所述整流罩的另一端为流线型结构；

在所述整流罩上设置有风扇安装孔，所述涵道风扇设置在所述风扇安装孔中。

4.根据权利要求3所述的飞行汽车，其特征在于，所述涵道风扇的数量为8组；

每个所述整流罩上分别设置有两组所述涵道风扇；

所述8组涵道风扇中，任意相邻的两组涵道风扇的旋转方向相反。

5.根据权利要求4所述的飞行汽车，其特征在于，所述降落组件包括：

降落支架和行走轮；

所述行走轮设置在所述降落支架上，所述汽车本体的底部设置有收纳槽，所述降落支架设置在所述收纳槽中，所述降落支架用于从所述收纳槽中伸出或收回。

6.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述机翼包括：

第一固定部、第一连接部、第二连接部、第一端部和第二端部；

所述第一固定部设置在所述汽车本体的顶部，所述第一固定部的两端分别与所述第一连接部和所述第二连接部的一端活动连接，所述第一连接部的另一端与所述第一端部的一端活动连接，所述第二连接部的另一端与所述第二端部的一端活动连接。

7.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述机翼包括：

第二固定部、第一旋转组件、第二旋转组件、第三端部和第四端部；

所述第二固定部设置在所述汽车本体的顶部，所述第二固定部的一端通过所述第一旋转组件与所述第三端部连接，所述第二固定部的另一端通过所述第二旋转组件与所述第四端部连接；

所述第三端部和所述第四端部用于通过所述第一旋转组件和所述第二旋转组件，以所述第二固定部为轴心做旋转运动。

8.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述巡航组件还包括：

尾翼；

所述尾翼为T型结构尾翼，所述尾翼设置在所述汽车本体远离驾驶舱的一侧。