CN212195070U - 一种基于地面效应的无动力小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于地面效应的无动力小车，包括底盘(1)、用于提供车辆前端下压力的气流发生器(2)，以及用于疏导车辆尾部气流和提供车辆尾部下压力的尾翼(3)，所述底盘(1)两侧的前后端分别安装有车轮(4)，所述气流发生器(2)安装在底盘(1)顶部的前端，所述尾翼(3)安装在底盘(1)顶部的后端，所述底盘(1)底部的后端安装有用于疏导底盘(1)尾部气流的扩散器(5)。与现有技术相比，本实用新型结合气流发生器、底盘的地面效设计结构、尾翼及扩散器的共同作用，能够有效利用地面效应，达到减少摩擦、加速气流通过的目的，既能实现车辆无动力行驶，同时能够保证车辆受力均衡、避免翘头现象的发生。

Description

一种基于地面效应的无动力小车

技术领域

本实用新型涉及新型交通工具领域，尤其是涉及一种基于地面效应的无动力小车。

背景技术

地面效应是一种使飞行器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升阻比的流体力学效应：当运动的飞行器距离地面(或水面)很近时，整个飞行器体的上下压力差增大，升力会陡然增加。如今在一些跑车和赛车的设计中，已经利用地面效应使车辆的行驶性能得到提升，但车辆作为一种地面运动钝体，行驶时受到车辆底部和地面之间的气流干扰，使得车辆底盘气流无法顺利通过，车辆底盘与地面之间的摩擦过大，不能有效利用地面效应，导致车辆整体受力不均衡，容易发生翘头现象。

此外，目前通常只是利用地面效应以提升车辆的行驶性能，并没有实现车辆的无动力行驶，综上所述，本实用新型考虑利用地面效应能够简单实现车辆的无动力行驶，并能解决车辆行驶过程中整车受力不均衡和翘头的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于地面效应的无动力小车，通过提高车辆前端和尾部的下压力，以及加速底盘气流通过，从而实现车辆无动力行驶、避免翘头现象的发生。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于地面效应的无动力小车，包括底盘、用于提供车辆前端下压力的气流发生器，以及用于疏导车辆尾部气流和提供车辆尾部下压力的尾翼，所述底盘两侧的前后端分别安装有车轮，所述气流发生器安装在底盘顶部的前端，所述尾翼安装在底盘顶部的后端，所述底盘底部的后端安装有用于疏导底盘尾部气流的扩散器。

进一步地，所述底盘底部的前端和后端均为上翘结构。

进一步地，所述底盘底部前端的上翘角度大于底盘底部后端的上翘角度。

进一步地，所述气流发生器为前端薄、中间厚的流线结构。

进一步地，所述气流发生器的内部是中空的。

进一步地，所述尾翼包括两块侧板和一块顶板，所述顶板倾斜地覆盖安装在两块侧板之间，以形成气流疏导腔。

进一步地，所述扩散器包括两块挡板，所述的两块挡板对称地安装在底盘两侧后端的车轮之间。

进一步地，所述挡板为中间厚、两端薄的板式结构。

进一步地，所述气流发生器通过基座安装在底盘上，所述气流发生器的位置高于尾翼的位置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

一、本实用新型采用流线结构的气流发生器，能够有效提高气流流动效率，减缓车辆上方气流的流动速度，从而提高车辆前端的下压力、避免翘头现象。

二、本实用新型采用具有气流疏导腔的尾翼，以疏导车辆尾部气流、提高尾部下压力，使尾部方向的气流能直接推动车辆前进。

三、本实用新型采用前后端均上翘的底盘地面效应设计，底盘前端的上翘结构能够减小车辆受到的气动阻力，底盘后端的上翘结构能够加速气流的通过，减小车辆底盘与地面之间的摩擦力，进一步避免翘头现象。

四、本实用新型采用中间厚、两端薄的板式结构作为车辆尾部的扩散器，能够进一步疏导车辆尾部底盘气流、加速底盘气流通过，以产生真空区域，保证整车的受力均衡。

附图说明

图1为本实用新型无动力小车的侧面结构示意图；

图2为本实用新型无动力小车的底部结构示意图；

图中标记说明：1、底盘，2、气流发生器，3、尾翼，4、车轮，5、扩散器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1和图2所示，一种基于地面效应的无动力小车，包括底盘1、气流发生器2，以及尾翼3，底盘1的四周安装有车轮4，其中，气流发生器2通过基座安装在底盘1顶部的前端，尾翼3安装在底盘1顶部的后端，气流发生器2的位置高于尾翼3的位置，底盘1底部的后端安装有扩散器5。

具体的，底盘1承载所有车辆载荷，底盘1底部的前端和后端均为上翘结构，且前端的上翘角度大于后端的上翘角度，以形成地面效应设计，能够加速气流通过，在过于接近地面时，还能提供向上的力，减小车辆底盘与地面的摩擦；

气流发生器2为前端薄、中间厚的流线型内部中空结构，既能减轻重量，还能疏导车辆上部的气流，有效提高气流流动的效率，提高车辆前端的下压力、减缓上部气流的流动速度；

尾翼3包括两块侧板和一块顶板，顶板倾斜地覆盖安装在两块侧板之间，以形成气流疏导腔，用于疏导尾部气流，避免出现大量湍流、提高尾部下压力，使尾部方向的气流能直接推动车辆前进，与产生下压力抵消，因此只向前提供前进的推进力，进而成为无动力小车的动力源；

扩散器5包括两块挡板，两块挡板对称地安装在底盘1两侧的车轮4之间，挡板为中间厚、两端薄的板式结构，用于疏导尾部底盘气流、加速底盘气流通过，以产生真空区域，使整车受力均衡。

综上所述，本实用新型以底盘1为载体，通过气流本身的作用，由尾翼3疏导尾部气流、提供尾部下压力，使小车不至于离开地面，由扩散器5加速疏导尾部底盘的气流，由气流发生器2疏导小车上部气流提供前端下压力，避免翘头现象，底盘1的结构采用地面效应设计，能够有效利用地面效应，最终通过车轮4实现无动力小车的顺利行驶。

经过CFD有限元模拟计算，本实用新型提出的无动力小车能够减少车辆与气流约50％的接触面积，使地面效应损失降低至10％，仅靠车辆后方的风速(>3m/s)便能持续向前行进，车辆与地面的摩擦力可近乎忽略不计。

Claims (6)

1.一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，包括底盘(1)、用于提供车辆前端下压力的气流发生器(2)，以及用于疏导车辆尾部气流和提供车辆尾部下压力的尾翼(3)，所述底盘(1)底部的前端和后端均为上翘结构，以形成地面效应结构，所述底盘(1)两侧的前后端分别安装有车轮(4)，所述气流发生器(2)安装在底盘(1)顶部的前端，所述气流发生器(2)为前端薄、中间厚的流线结构，所述尾翼(3)安装在底盘(1)顶部的后端，所述尾翼(3)包括两块侧板和一块顶板，所述顶板倾斜地覆盖安装在两块侧板之间，以形成气流疏导腔，所述底盘(1)底部的后端安装有用于疏导底盘(1)尾部气流的扩散器(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，所述底盘(1)底部前端的上翘角度大于底盘(1)底部后端的上翘角度。

3.根据权利要求1所述的一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，所述气流发生器(2)的内部是中空的。

4.根据权利要求1所述的一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，所述扩散器(5)包括两块挡板，所述的两块挡板对称地安装在底盘(1)两侧后端的车轮(4)之间。

5.根据权利要求4所述的一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，所述挡板为中间厚、两端薄的板式结构。

6.根据权利要求1所述的一种基于地面效应的无动力小车，其特征在于，所述气流发生器(2)通过基座安装在底盘(1)上，所述气流发生器(2)的位置高于尾翼(3)的位置。

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