CN106427434A - 飞行汽车 - Google Patents

Abstract

一种飞行汽车，包括升力体外形的车身，位于车身中部的水滴形的驾驶舱，车身前部设置有升力风扇，升力风扇进气口设置有竖向排列的百叶窗，排气口设置有横向排列的百叶窗，车身头部两侧设置有鼓起的车灯，车灯后部自然延伸设置有鸭翼转轴，由鸭翼安定面和鸭翼舵面组成的鸭翼的翼根连接在鸭翼转轴上，车身后部两侧分别设置一个推进气动一体化***，推进气动一体化***能通过折叠翼段折叠与打开，通过推进气动一体化***的前后倾转，再配合升力风扇以及鸭翼和升力体车身，使飞行汽车能够垂直起降，高速飞行，并且航程远，耗能少。

Description

飞行汽车

技术领域

本发明涉及陆空两栖交通工具领域，特别涉及一种飞行汽车。

背景技术

中国发明专利2016101724705公开了一种飞行汽车，这种飞行汽车在车头设置一个升力风扇，在车尾设置两个可折叠的涵道风扇，当涵道风扇折叠，飞行汽车车宽较小，可以在道路行驶，当涵道风扇打开，飞行汽车就成为三风扇布局的飞行器，三风扇使得飞行汽车可以实现垂直起降，但这种飞行汽车没有机翼，只能用风扇产生直接升力来维持飞行汽车飞行，速度和航程有限，耗能也大。

中国发明专利2011100865703公开了一种涵道机翼***以及运用涵道机翼***的飞行器，这种涵道机翼***能够同时产生升力和推力，是高度整合的，推进气动一体化的***，通过涵道机翼***的倾转，能使运用这种涵道机翼***的飞行器实现垂直起降以及高速飞行，但这种涵道机翼***的风扇一部分在涵道翼内，一部分在涵道翼外，工作时会有周期性的振动，容易使结构疲劳；中国发明专利2014101730228公开了一种涵道机翼***以及运用该***的飞行器，对上述专利作了更进一步的改进，使得这种涵道机翼***以及运用这种***的飞行器更加完善，但这种涵道机翼***尚未运用于飞行汽车领域。

已有的涵道风扇***也是推进气动一体化的***，涵道风扇***通过合适的设置，能够使相应的飞行器垂直起降，向前倾转后，风扇能推动飞行器前进，涵道能产生升力，但涵道风扇***尚未这样运用于飞行汽车。

发明内容

本发明的目的就是提供一种飞行汽车，这种飞行汽车运用推进气动一体化***，能同时产生升力和推力，使飞行汽车能够高速远航程飞行，耗能也少。

本发明飞行汽车，包括升力体外形的车身，位于车身中部的水滴形的驾驶舱，车身前部设置有升力风扇，升力风扇进气口设置有竖向排列的百叶窗，排气口设置有横向排列的百叶窗，车身头部两侧设置有鼓起的车灯，车灯后部自然延伸设置有鸭翼转轴由鸭翼安定面和鸭翼舵面组成的鸭翼的翼根连接在鸭翼转轴上，鸭翼翼展约等于车身宽度的一半，鸭翼能通过翼根的鸭翼转轴的转动向上向外打开或向上向内折叠，折叠后的鸭翼两翼尖相连，并水平放置于车头上方，车身尖锐的车身后缘通过铰链与车身相连，车身后缘能够通过铰链向上折叠，车身底部两侧，从车头至前轮前面，设置有下端板前部，从前轮后面至后轮前面，设置有下端板中部，从后轮后面至车身尾部，设置有下端板后部，车身后部两侧对称地各设置有一个推进气动一体化***，在车身后部上部两侧的边缘，与推进气动一体化***相对应的位置，设置有转轴，推进气动一体化***通过倾转翼段和折叠翼段与转轴相连，折叠翼段的翼根与转轴相连，倾转翼段的翼梢与推进气动一体化***相连，倾转翼段的翼根通过一根展向的转轴与折叠翼段的翼梢相连。

本发明中，在车身后部两侧分别采用了一个推进气动一体化***，由于推进气动一体化***通过折叠翼段和倾转翼段与车身后部的转轴相连，这样通过转轴的向内转动，折叠翼段的向内折叠，车身两侧的推进气动一体化***相应向内折叠起来，使飞行汽车在汽车状态宽度较小，能够在道路上行驶；通过转轴的向外转动，折叠翼段的向外打开，车身两侧的推进气动一体化***相应向外打开，再配合车身头部的升力风扇，使飞行汽车在飞行器状态能够垂直起降，再通过倾转翼段的倾转，推进气动一体化***相应向前倾转，使推进气动一体化***能够同时产生升力和推力，同时配合车身头部两侧打开的鸭翼和升力体外形的车身，使飞行汽车能够高速远航程飞行，同时耗能较少。

本发明的有益效果：本发明飞行汽车在车身后部两侧分别设置一个推进气动一体化***，通过推进气动一体化***的前后倾转，再配合升力风扇以及鸭翼和升力体车身，使飞行汽车能够垂直起降，高速飞行，并且航程远，耗能少。

附图说明

图1为本发明第一种飞行汽车在汽车状态的前视立体图；

图2为本发明第一种飞行汽车在直升机状态的前视立体图；

图3为本发明第一种飞行汽车在固定翼飞机状态的前视立体图；

图4为本发明第一种飞行汽车在固定翼飞机状态的后视视立体图；

图5为本发明第二种飞行汽车在汽车状态的前视立体图；

图6为本发明第二种飞行汽车在直升机状态的前视立体图；

图7为本发明第二种飞行汽车在固定翼飞机状态的前视立体图；

图8为本发明第二种飞行汽车在固定翼飞机状态的后视立体图。

图中：1.车身；2.驾驶舱；3.百叶窗；4.车灯；5.鸭翼转轴；6.鸭翼安定面；7.鸭翼舵面；8.上端板；9.涵道；10.风扇；11.折叠翼段；12.倾转翼段；13.水平支撑安定面；14.襟副翼；15.垂直支撑安定面；16.方向舵；17.车身后缘；18.转轴；19.进气道；20.下端板前部；21.下端板中部；22.下端板后部；23.涵道翼；24.襟副翼；25.上方向舵；26.下方向舵；27.下襟翼；28中襟翼。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，本发明包括升力体外形的车身1，位于车身中部的水滴形的驾驶舱2，车身1前部设置有升力风扇，升力风扇进气口设置有竖向排列的百叶窗3，排气口设置有横向排列的百叶窗，车身1头部两侧设置有鼓起的车灯4，车灯4后部自然延伸设置有鸭翼转轴5，由鸭翼安定面6和鸭翼舵面7组成的鸭翼的翼根连接在鸭翼转轴5上，鸭翼翼展约等于车身宽度的一半，鸭翼能通过翼根的鸭翼转轴5的转动向上向外打开或向上向内折叠，折叠后的鸭翼两翼尖相连，并水平放置于车头上方，车身1尖锐的车身后缘17通过铰链与车身1相连，车身后缘17能够通过铰链向上折叠，车身1底部两侧，从车头至前轮前面，设置有下端板前部20，从前轮后面至后轮前面，设置有下端板中部21，从后轮后面至车身尾部，设置有下端板后部22，车身1后部两侧对称地各设置有一个推进气动一体化***，在车身1后部上部两侧的边缘，与推进气动一体化***相对应的位置，设置有转轴18，推进气动一体化***通过倾转翼段12和折叠翼段11与转轴18相连，折叠翼段11的翼根与转轴18相连，倾转翼段12的翼梢与推进气动一体化***相连，倾转翼段12的翼根通过一根展向的转轴与折叠翼段11的翼梢相连。

本发明中，在车身1后部两侧分别采用了一个推进气动一体化***，由于推进气动一体化***通过折叠翼段11和倾转翼段12与车身1后部的转轴18相连，这样通过转轴18的向内转动，折叠翼段11的向内折叠，车身1两侧的推进气动一体化***相应向内折叠起来，使飞行汽车在汽车状态宽度较小，能够在道路上行驶；通过转轴18的向外转动，折叠翼段11的向外打开，车身1两侧的推进气动一体化***相应向外打开，再配合车身1头部的升力风扇，使飞行汽车在飞行器状态能够垂直起降，再通过倾转翼段12的倾转，推进气动一体化系相应向前倾转，使推进气动一体化***能够同时产生升力和推力，同时配合车身1头部两侧打开的鸭翼和升力体外形的车身1，使飞行汽车能够高速远航程飞行，同时耗能较少。

下面列举两种推进气动一体化***加以说明：

实施例一：如图1、2、3、4所示，推进气动一体化***为涵道风扇***，涵道风扇***包括涵道9，风扇10，水平支撑安定面13，水平支撑安定面13后缘的襟副翼14，垂直支撑安定面15，垂直支撑安定面15后缘的方向舵16。

该实施例为常规涵道风扇***，涵道9剖面为对称翼型，风扇10为共轴风扇，水平支撑安定面13和垂直支撑安定面15十字交叉，以支撑驱动风扇10的电动机，当涵道风扇处于水平姿态，可以产生直接升力，使飞行汽车垂直起飞，当涵道风扇***处于有小迎角的垂直姿态，水平支撑安定面13和襟副翼14组成的翼面以及涵道9能够产生升力，同时风扇10能够产生推力，以推动飞行汽车前飞。

它是这样工作的： 当运用涵道风扇***的飞行汽车在汽车状态时，由于转轴18向内转动，折叠翼段11向内折叠，涵道风扇***也相应折叠起来，倾转翼段12与折叠翼段11相垂直，使两个涵道风扇***的涵道9进气口的上部相接触，使两个涵道风扇***形成三角结构，同时使得飞行汽车在汽车状态不太宽，能够方便地在道路行驶；当运用涵道风扇***的飞行汽车要垂直起飞时，通过转轴18的向外转动，折叠翼段11向外打开，使涵道风扇***也相应向外打开，保持倾转翼段12和折叠翼段11的相对垂直姿态，使涵道风扇***呈水平姿态，同时向外转动鸭翼转轴5，打开车身1头部的鸭翼，下偏鸭翼安定面6后缘的鸭翼舵面7，开启车身1头部升力风扇进气口的百叶窗3和排气口的百叶窗，放下车身尾部的车身后缘17，转动驱动升力风扇的电动机，使升力风扇开始工作，转动驱动风扇10的电动机，使风扇10开始工作，升力风扇和涵道风扇***将产生直接升力，直接升力超过飞行汽车所受的重力，并且保持纵向和横向平衡，使飞行汽车垂直起飞，当飞行汽车垂直起飞超过一定高度后，适当减小升力风扇和风扇10转速以适当减小升力，飞行汽车进入悬停状态；当飞行汽车要从悬停状态转为水平巡航飞行状态时，逐渐向前倾转涵道风扇***，同时逐渐向后偏转升力风扇排气口横向排列的百叶窗，使飞行汽车向前飞行，同时，鸭翼安定面6和鸭翼舵面7组成的鸭翼，涵道9，水平支撑安定面13和襟副翼14形成的翼面，以及升力体外形的车身1将产生升力，继续加强这种趋势，涵道风扇***将前倾到小的迎角角度，鸭翼安定面6和鸭翼舵面7组成的鸭翼，涵道9，水平支撑安定面13和襟副翼14形成的翼面，以及升力体外形的车身1将产生足够维持飞行汽车水平飞行的升力，风扇10推动飞行汽车达到水平巡航速度，此时，停止升力风扇工作，关闭升力风扇进气口百叶窗3和排气口百叶窗，收起鸭翼安定面6后缘的鸭翼舵面7，飞行汽车进入水平巡航飞行状态，飞行汽车进入水平巡航状态后，用鸭翼舵面7进行纵向操纵，用襟副翼14进行横向操纵，综合运用鸭翼舵面7，襟副翼14和方向舵16进行航向操纵；当飞行汽车要从水平巡航飞行状态转为悬停状态时，适当减小风扇10转速以减小推力，同时放下鸭翼舵面7和襟副翼14，飞行汽车逐渐减小前飞速度，当飞行汽车前飞速度减小到不能维持水平飞行，开启升力风扇进气口百叶窗3和排气口百叶窗，使升力风扇开始工作产生直接升力，同时逐渐向后倾转涵道风扇***，使风扇10产生直接升力，当飞行汽车继续减速，涵道风扇***逐渐倾转为水平姿态，飞行汽车失去前飞速度，升力风扇和风扇10产生直接升力使飞行汽车进入悬停状态；当飞行汽车要在悬停状态垂直降落时，适当减小升力风扇和风扇10转速，使飞行汽车产生的直接升力略小于所受的重力，飞行汽车慢慢下降，当前轮和后轮接触地面，飞行汽车垂直降落过程结束；当飞行汽车需要从直升机状态转为汽车状态时，转轴18向内转动，折叠翼段11向内折叠，同时通过倾转翼段12使涵道风扇***向内折叠，关闭升力风扇进气口的百叶窗3和排气口的百叶窗，收起鸭翼舵面7，鸭翼转轴5向内转动，使鸭翼向上向内折叠，并水平放置于车身1头部上表面，收起车身1尾部的车身1后缘17，使车身1减小长度，并且增加车身1尾部强度，飞行汽车转变为汽车状态。

实施例二：如图5、6、7、8所示，推进气动一体化***为涵道机翼***，涵道机翼***包括涵道翼23，风扇10，涵道翼上部后缘的襟副翼24，支撑翼，支撑翼后缘的中襟翼28，涵道翼下部后缘的下襟翼27，涵道翼23立面后缘上部的上方向舵25，涵道翼23立面后缘下部的下方向舵26，在风扇10后方，涵道翼23上部，有一条贯穿涵道翼23的缝道。

该实施例的涵道翼23上部，下部，以及支撑翼都为不对称翼型，风扇10为共轴风扇，产生的滑流没有滑流扭转，能够很好的给支撑翼，以及涵道翼23上部和下部进行动力增升，并且风扇10滑流还能穿过涵道翼23上部的缝道，对涵道翼23上部进行动力增升，当涵道机翼***处于大的迎角姿态时，放下襟副翼24，中襟翼28和下襟翼27，风扇滑流能够对涵道翼23和支撑翼进行动力增升，并产生向上的升力合力，当涵道机翼***处于小的迎角角度，收起襟副翼24，中襟翼28和下襟翼27，风扇10滑流也能给涵道翼23和支撑翼进行动力增升，并且风扇10滑流在流过涵道机翼***后，还能产生向前的推力，推动飞行汽车前飞。

它是这样工作的： 当运用涵道机翼***的飞行汽车在汽车状态时，由于转轴18向内转动，折叠翼段11向内折叠，倾转翼段12与折叠翼段11展向对齐，涵道机翼***也相应折叠起来，使两个涵道机翼***相接触并形成三角结构，这使得飞行汽车在汽车状态不太宽，能够方便地在道路行驶；当运用涵道机翼***的飞行汽车需要从汽车状态转变为直升机状态时，通过转轴18的向外转动，折叠翼段11向外打开，使涵道机翼***也相应向外打开，然后倾转翼段12向后大角度倾转，使涵道机翼***处于大的迎角角度，放下涵道机翼***后缘的襟副翼24，中襟翼28，下襟翼27，同时向外转动鸭翼转轴5，打开车身头部的鸭翼，下偏鸭翼安定面6后缘的鸭翼舵面7，开启车身1头部升力风扇进气口的百叶窗3和排气口的百叶窗，放下车身1尾部的车身后缘17，运用涵道机翼***的飞行汽车从汽车状态转变为直升机状态；当运用涵道机翼***的飞行汽车在直升机状态需要垂直起飞时，转动驱动升力风扇的电动机，使升力风扇开始工作，转动驱动风扇的电动机，使风扇10开始工作，升力风扇将产生直接升力，涵道机翼***将产生升力合力，直接升力和升力合力相加将超过飞行汽车所受的重力，并且保持纵向和横向平衡，使飞行汽车垂直起飞，当飞行汽车垂直起飞超过一定高度后，适当减小升力风扇和风扇10转速以减小升力，飞行汽车进入悬停状态；当飞行汽车需要从悬停状态转为水平巡航飞行状态时，逐渐向前倾转涵道机翼***，逐渐收起襟副翼24，中襟翼28，下襟翼27，同时逐渐向后偏转升力风扇排气口横向排列的百叶窗，使飞行汽车向前飞行，同时，鸭翼安定面6和鸭翼舵面7组成的鸭翼，以及升力体外形的车身1将产生升力，涵道机翼***的升力合力逐渐转向前方，继续加强这种趋势，涵道机翼***将前倾到小的迎角角度，襟副翼24，中襟翼28，下襟翼27将完全收起，鸭翼安定面6和鸭翼舵面7组成的鸭翼，涵道翼23，支撑翼和中襟翼28形成的翼面，以及升力体外形的车身1将产生足够维持飞行汽车水平飞行的升力，风扇10推动飞行汽车达到水平巡航速度，此时，停止升力风扇工作，关闭升力风扇进气口百叶窗3和排气口百叶窗，收起鸭翼安定面6后缘的鸭翼舵面7，飞行汽车进入水平巡航飞行状态，飞行汽车进入水平巡航状态后，用鸭翼舵面7进行纵向操纵，用襟副翼24进行横向操纵，综合运用鸭翼舵面7，襟副翼24，以及上方向舵25和下方向舵26进行航向操纵；当飞行汽车要从水平巡航飞行状态转为悬停状态时，适当减小风扇10转速以减小推力，同时放下鸭翼舵面7和襟副翼24，中襟翼28，下襟翼27，飞行汽车逐渐减小前飞速度，当飞行汽车前飞速度减小到不能维持水平飞行，开启升力风扇进气口百叶窗3和排气口百叶窗，使升力风扇开始工作产生直接升力，同时逐渐向后倾转涵道机翼***，使涵道机翼***产生的升力合力逐渐转向后方，减小了向前的推进，当飞行汽车继续减速，涵道机翼***逐渐倾转为大的迎角姿态，飞行汽车失去前飞速度，升力风扇产生直接升力，涵道机翼***产生升力合力，直接升力和升力合力使飞行汽车进入悬停状态；当飞行汽车要在悬停状态垂直降落时，适当减小升力风扇和风扇10转速，飞行汽车产生的直接升力和升力合力略小于所受的重力，使飞行汽车慢慢下降，当前轮和后轮接触地面，飞行汽车垂直降落过程结束；当飞行汽车需要从直升机状态转为汽车状态时，倾转翼段12向前倾转，使涵道机翼***处于小的迎角角度，转轴18向内转动，折叠翼段11向内折叠，同时通过倾转翼段12使涵道机翼***向内折叠，关闭升力风扇进气口的百叶窗3和排气口的百叶窗，收起鸭翼舵面7，鸭翼转轴5向内转动，使鸭翼向内折叠，并水平放置于车身1头部上表面，收起车身1尾部的车身后缘17，使车身1减小长度，并且增加车身1尾部强度，飞行汽车转变为汽车状态。

如图1、2、3、4、5、6、7，8所示，座舱2宽度小于车身1宽度，在车身1上部两侧边缘，鸭翼转轴5和转轴18之间，设置有上端板8。

由于升力体外形的车身展弦比太小，有强烈的翼梢涡流，上端板可以减小翼梢涡流，增大车身1升力体的升力系数。

如图1、2、3，4所示，倾转翼段12前缘不超出涵道9进气口，后缘与升降舵14后缘对齐。

倾转翼段12前缘不超出涵道9进气口，使涵道进气流畅；后缘与升降舵14后缘对齐，使相应的阻力较小，外形简洁。

如图5、6、7，8所示，倾转翼段12前缘不超出涵道翼23进气口，后缘与中襟翼28后缘对齐。

倾转翼段12前缘不超出涵道翼23进气口，使涵道翼进气流畅；后缘与中襟翼28后缘对齐，使相应的阻力较小，外形简洁。

车身1底部两侧的下端板前部20，下端板中部21和下端板后部22，能够进一步减小车身升力体的翼梢涡流，减小前轮和后轮的气动阻力，增强飞行汽车垂直起降时的喷泉效应；驾驶舱2呈水滴形，以减小气动阻力，并使外观更美，驾驶舱2内可以乘坐2人；动力***的进气道19设置在驾驶舱2顶部，能够减小可能受到的干扰，动力***可以是纯电动***，现阶段合适的动力***是油电混合动力***；车灯4和鸭翼转轴5之间自然连接，以减小阻力；实施例一的升力风扇和涵道风扇***的风扇10的直径相同，实施例二的升力风扇和涵道机翼***的风扇10的直径相同，这样可以减小成本，以及简洁美观；除了上述的两种推进气动一体化***，飞行汽车也可以采用其他的推进气动一体化***，也能达到相应的功能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种飞行汽车，包括升力体外形的车身（1），位于车身中部的水滴形的驾驶舱（2），车身（1）前部设置有升力风扇，升力风扇进气口设置有竖向排列的百叶窗（3），排气口设置有横向排列的百叶窗，车身（1）头部两侧设置有鼓起的车灯（4），车灯（4）后部自然延伸设置有鸭翼转轴（5），由鸭翼安定面（6）和鸭翼舵面（7）组成的鸭翼的翼根连接在鸭翼转轴（5）上，鸭翼翼展约等于车身宽度的一半，鸭翼能通过翼根的鸭翼转轴（5）的转动向上向外打开或向上向内折叠，折叠后的鸭翼两翼尖相连，并水平放置于车头上方，车身（1）尾部尖锐的车身后缘（17）通过铰链与车身（1）相连，车身后缘（17）能够通过铰链向上折叠，车身（1）底部两侧，从车头至前轮前面，设置有下端板前部（20），从前轮后面至后轮前面，设置有下端板中部（21），从后轮后面至车身（1）尾部，设置有下端板后部（22），其特征在于：车身（1）后部两侧对称地各设置有一个推进气动一体化***，在车身（1）后部上部两侧的边缘，与推进气动一体化***相对应的位置，设置有转轴（18），推进气动一体化***通过倾转翼段（12）和折叠翼段（11）与转轴（18）相连，折叠翼段（11）的翼根与转轴（18）相连，倾转翼段（12）的翼梢与推进气动一体化***相连，倾转翼段（12）的翼根通过一根展向的转轴与折叠翼段（11）的翼梢相连。

2.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述推进气动一体化***为涵道风扇***，涵道风扇***包括涵道（9），风扇（10），水平支撑安定面（13），水平支撑安定面（13）后缘的襟副翼（14），垂直支撑安定面（15），垂直支撑安定面（15）后缘的方向舵（16）。

3.根据权利要求1所述的飞行汽车，其特征在于，所述推进气动一体化***为涵道机翼***，涵道机翼***包括涵道翼（23），风扇（10），襟副翼（24），支撑翼，支撑翼后缘的中襟翼（28），下襟翼（27），涵道翼（23）立面后缘上部的上方向舵（25），涵道翼（23）立面后缘下部的下方向舵（26），在风扇（10）后方，涵道翼（23）上部，有一条贯穿涵道翼（23）的缝道。

4.根据权利要求2和3所述的飞行汽车，其特征在于，座舱（2）宽度小于车身（1）宽度，在车身（1）上部两侧边缘，鸭翼转轴（5）和转轴（18）之间，设置有上端板（8）。

5.根据权利要求2所述的飞行汽车，其特征在于，倾转翼段（12）前缘不超出涵道（9）进气口，后缘与襟副翼（14）后缘对齐。

6.根据权利要求3所述的飞行汽车，其特征在于，倾转翼段（12）前缘不超出涵道翼（23）进气口，后缘与中襟翼（28）后缘对齐。