CN114228418B - 飞行汽车的车身结构及飞行汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种飞行汽车的车身结构及飞行汽车。该飞行汽车的车身结构包括前车体组件、后车体组件、设于所述前车体组件与所述后车体组件之间的舱体组件、以及支撑杆组件;其中,所述前车体组件设置有与所述舱体组件连接的载荷传递结构,所述载荷传递结构用于向所述舱体组件传递载荷;所述后车体组件包括一体成型的支撑框架;所述支撑杆组件分别呈斜向与所述支撑框架以及所述舱体组件相连接。本申请提供的方案,能够实现车身结构轻量化的同时满足飞行工况以及陆行工况的载荷要求。
Description
技术领域
本申请涉及飞行汽车技术领域,尤其涉及飞行汽车的车身结构及飞行汽车。
背景技术
飞行汽车,是一种能够兼具在空中飞行和在陆地上行驶的交通工具。
相关技术中,传统汽车的车身结构重量较重,无法满足飞行汽车对轻量化的结构要求;另外,传统汽车的车身结构的只需要满足在陆地上行驶的载荷要求,而飞行汽车既要满足飞行工况的载荷要求,又要满足陆行工况的载荷要求。
因此,传统汽车的车身结构无法直接应用于飞行汽车上。如何开发一种满足多方面需求的飞行汽车的车身结构,是目前需要解决的问题。
发明内容
为解决或部分解决相关技术中存在的问题,本申请提供一种飞行汽车的车身结构及飞行汽车,该车身结构,能够实现轻量化的同时满足飞行工况以及陆行工况的载荷要求。
本申请第一方面提供一种飞行汽车的车身结构,包括前车体组件、后车体组件、设于所述前车体组件与所述后车体组件之间的舱体组件、以及支撑杆组件;其中,所述前车体组件设置有与所述舱体组件连接的载荷传递结构,所述载荷传递结构用于向所述舱体组件传递载荷;所述后车体组件包括一体成型的支撑框架;所述支撑杆组件分别呈斜向与所述支撑框架以及所述舱体组件相连接。
在其中一个实施方式中,所述舱体组件包括:沿第一方向相对间隔设置的左侧围结构与右侧围结构、以及沿第二方向相对间隔设置的前围板结构与后围板结构;
其中,所述前围板结构、所述右侧围结构、所述后围板结构以及所述左侧围结构依次首尾相连,围合限定出舱体空间。
在其中一个实施方式中,所述左侧围结构与所述右侧围结构分别包括沿所述第二方向设置的门槛梁,所述门槛梁的一端连接于所述前车体组件,所述门槛梁的另一端连接于所述后车体组件;
所述前车体组件包括第一横梁、至少两第一纵梁及至少两扭力盒,其中,所述第一纵梁分别连接于所述第一横梁的两端,单个所述扭力盒分别连接于对应的所述第一纵梁的延伸方向,所述扭力盒与所述门槛梁的一端连接;
其中,所述第一纵梁与所述扭力盒共同形成所述载荷传递结构,用以将载荷沿所述第二方向传递至所述门槛梁。
在其中一个实施方式中,所述左侧围结构和/或所述右侧围结构分别包括相互配合连接的侧围外板与侧围内板,所述侧围外板与所述侧围内板之间设有容纳腔,所述容纳腔内设有结构加强件,所述结构加强件的外表面贴附于所述容纳腔的腔壁。
在其中一个实施方式中,所述支撑框架包括依次首尾相连的前框架、左侧板、后框架以及右侧板,还包括分别与所述前框架、所述左侧板、所述后框架以及所述右侧板相连接的上侧板;
所述支撑框架于相对所述上侧板的一侧开设有脱模口;
其中,所述支撑框架的外表面包覆有结构加强层。
在其中一个实施方式中,所述左侧板朝靠近所述舱体结构的方向延伸,并与所述左侧围结构相连接,所述右侧板朝靠近所述舱体结构的方向延伸,并与所述右侧围结构相连接,以在所述支撑框架与所述舱体结构之间形成有容纳空间;或
所述左侧围结构朝靠近所述支撑框架的方向延伸,并与所述左侧板相连接,所述右侧围结构朝靠近所述支撑框架的方向延伸,并与所述右侧板相连接,以在所述支撑框架与所述舱体结构之间形成有容纳空间。
在其中一个实施方式中,所述支撑杆组件包括交叉连接的多个支撑梁,
所述多个支撑梁分别与所述支撑框架以及所述后围板结构相连接。
在其中一个实施方式中,所述左侧板、所述上侧板和/或所述右侧板分别成型有多个减重孔以及成型于多个所述减重孔之间的结构加强梁;
所述多个支撑梁分别设于所述容纳空间的顶部与底部,其中,设于所述容纳空间顶部的一部分所述支撑梁沿所述上侧板上成型的所述结构加强梁的延伸方向设置。
在其中一个实施方式中,所述舱体组件包括设于所述舱体空间顶部的顶盖结构,所述顶盖结构包括:
分别与所述左侧围结构以及所述右侧围结构连接的顶板,以及设于所述顶板上的机翼安装横梁。
本申请第二方面提供一种飞行汽车,包括如上任一实施方式所描述的车身结构。
本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请的技术方案,通过在前车体组件设置有与舱体组件连接的载荷传递结构,载荷传递结构用于向舱体组件传递载荷,以满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求,并且满足碰撞安全要求;通过在后车体组件设置一体成型的支撑框架,能够实现后车体组件的减重,以实现车身结构的轻量化,同时,支撑杆组件分别呈斜向与支撑框架以及舱体组件相连接,大幅度提升了车身结构的扭转刚度,以进一步满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细地描述,本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本申请示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1是本申请实施例示出的飞行汽车的车身结构的***结构示意图;
图2是本申请实施例示出的车身结构的整体结构示意图;
图3是本申请实施例示出的车身结构的舱体组件的结构示意图;
图4是本申请实施例示出的车身结构的前车体组件的结构示意图;
图5是本申请实施例示出的车身结构的舱体组件的左侧围结构或右侧围结构的结构示意图;
图6是本申请实施例示出的车身结构的后车体组件的结构示意图;
图7是本申请实施例示出的车身结构的后车体组件与支撑杆组件连接的结构示意图。
附图标记:
100、前车体组件;200、后车体组件;300、舱体组件;400、支撑杆组件;600、减震结构;700、载荷传递结构;110、第一横梁;120、第一纵梁;130、扭力盒;140、防撞横梁;210、支撑框架;211、前框架;212、左侧板;213、后框架;214、右侧板;215、上侧板;216、结构加强梁;201、脱模口;310、左侧围结构;311、侧围外板;312、侧围内板;313、结构加强件;314、斜向结构;320、右侧围结构;330、前围板结构;340、后围板结构;331、前围板横梁;341、后围板横梁;350、门槛梁;360、顶盖结构;361、顶板;362、机翼安装横梁;363、顶盖前横梁;370、地板结构;371、地板本体;372、座椅安装横梁;301、舱体空间;410、支撑梁;501、容纳空间;502、减重孔;X、第一方向;Y、第二方向。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的实施方式。虽然附图中显示了本申请的实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整,并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
相关技术中,传统汽车的车身结构重量较重,无法满足飞行汽车对轻量化的结构要求;另外,传统汽车的车身结构的只需要满足在陆地上行驶的载荷要求,而飞行汽车既要满足飞行工况的载荷要求,又要满足陆行工况的载荷要求。
针对上述问题,本申请实施例提供一种飞行汽车的车身结构及飞行汽车,能够实现轻量化的同时满足飞行工况以及陆行工况的载荷要求。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
请一并参见图1和图2,本申请一实施例提供一种飞行汽车的车身结构,其包括前车体组件100、后车体组件200、设于前车体组件100与后车体组件200之间的舱体组件300、以及支撑杆组件400;其中,前车体组件100设置有与舱体组件300连接的载荷传递结构700,载荷传递结构700用于向舱体组件300传递载荷;后车体组件200包括一体成型的支撑框架210;支撑杆组件400分别呈斜向与支撑框架210以及舱体组件300相连接。
从该实施例可以看出,通过在前车体组件100设置有与舱体组件300连接的载荷传递结构700,载荷传递结构700用于向舱体组件300传递载荷,以满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求,并且满足碰撞安全要求;通过在后车体组件200设置一体成型的支撑框架210,能够实现后车体组件200的减重,以实现车身结构的轻量化,同时,支撑杆组件400分别呈斜向与支撑框架210以及舱体组件300相连接,大幅度提升了车身结构的扭转刚度,以进一步满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求。
请参见图3,一些实施例中,舱体组件300包括:沿第一方向X相对间隔设置的左侧围结构310与右侧围结构320、以及沿第二方向Y相对间隔设置的前围板结构330与后围板结构340,其中,第一方向X可以是车身的宽度方向,第二方向Y可以是车身的长度方向;其中,前围板结构330、右侧围结构320、后围板结构340以及左侧围结构310依次首尾相连,围合限定出舱体空间301。舱体空间301可以用于设置座椅等车身部件。本实施例中,左侧围结构310、右侧围结构320、前围板结构330以及后围板结构340可以是分体式结构,可以通过胶接的方式连接,例如可以使用结构胶进行胶接。
一些实施例中,为了进一步保证前围板结构330与后围板结构340的结构强度,前围板结构330的上侧边缘连接有前围板横梁331,后围板结构340的上侧边缘连接有后围板横梁341,前围板横梁331与后围板横梁341可以是一体成型结构,前围板横梁331可以通过多种连接方式例如胶接的方式与前围板结构330连接,后围板横梁341可以通过多种连接方式例如胶接的方式与后围板结构340连接,其中,前围板横梁331可以用于安装前风窗玻璃,并与前风窗玻璃的下缘连接,因此,前围板横梁331也可以称为前风窗下横梁。需要说明的是,本实施例中的上侧、下缘等关于方位的描述是以地面为基准,位于车身结构中的自体方位。
一些实施例中,为了使舱体组件300能够满足轻量化的使用要求,前围板结构330与后围板结构340可以采用轻量化材料一体成型的方式,例如可以使用泡沫等材料作为前围板结构330与后围板结构340的内部骨架,优选为PMI泡沫;可以使用碳纤维复合材料紧密贴附于泡沫外周表面以作为前围板结构330与后围板结构340的外部加强结构,例如将碳纤维复合材料以铺层工艺覆盖于泡沫材料表面,以形成泡沫夹心的面板结构,在保证前围板结构330与后围板结构340的结构强度的同时,实现了前围板结构330与后围板结构340的轻量化,有利于飞行汽车的飞行。另外,前围板横梁331与后围板横梁341均可以采用本实施例中的方式制得,在此不再赘述。
一些实施例中,舱体组件300包括设于舱体空间301顶部的顶盖结构360,顶盖结构360包括:分别与左侧围结构310以及右侧围结构320连接的顶板361,以及设于顶板361上的机翼安装横梁362。这样设置后,车身顶部集成了机翼安装结构,更有利于结构传力,提高了结构效率。为了增强顶盖结构360的结构强度,提升机翼安装结构的可靠性,顶盖结构360还包括顶盖前横梁363与顶盖后横梁,顶盖前横梁363与顶盖后横梁沿第二方向Y分别设于顶板361的相对两侧,顶盖前横梁363的两端分别连接左侧围结构310与右侧围结构320,顶盖后横梁的两端分别连接左侧围结构310与右侧围结构320,机翼安装横梁362通过连接杆等连接件分别与顶盖前横梁363以及顶盖后横梁相连接,如此,机翼安装横梁362的连接强度得到大幅度加强,大大增强了机翼安装结构的牢固程度与可靠性。优选地,顶板361上设有两根机翼安装横梁362,以进一步保证机翼的安装稳定性。另外,本实施例中的顶盖后横梁可以是后围板横梁341,顶盖前横梁363用于与前风窗玻璃的上缘相连,因此,顶盖前横梁363也可以称为前风窗上横梁。
一些实施例中,舱体结构包括设于舱体空间301底部的地板结构370,地板结构370包括:分别与前围板结构330、右侧围结构320、后围板结构340以及左侧围结构310的地板本体371,以及设于地板本体371上的座椅安装结构,座椅安装结构包括设于地板本体371上的用于安装座椅的座椅安装横梁372。为了实现舱体结构的轻量化,座椅安装横梁372可以是碳纤维复合材料,可以通过胶接等连接方式与地板本体371相连接,或者,座椅安装横梁372与地板本体371可以是一体成型结构。优选地,座椅安装横梁372的数量为4根。
请参见图3,一些实施例中,为了满足飞行汽车的载荷传递要求,左侧围结构310与右侧围结构320分别包括沿第二方向Y设置的门槛梁350,门槛梁350的一端连接于前车体组件100,门槛梁350的另一端连接于后车体组件200;前车体组件100包括第一横梁110、至少两第一纵梁120及至少两扭力盒130,其中,第一纵梁120分别连接于第一横梁110的两端,单个扭力盒130分别连接于对应的第一纵梁120的延伸方向,扭力盒130与门槛梁350的一端连接;其中,第一纵梁120与扭力盒130共同形成载荷传递结构700,用以将载荷沿第二方向Y传递至门槛梁350。这样设置后,位于车身结构前侧的前车体组件100上的载荷能够经第一纵梁120、扭力盒130传递至门槛梁350,门槛梁350上的载荷能够传递至后车体组件200,同样,位于车身结构后侧的后车体组件200上的载荷能够经门槛梁350传递给前车体组件100的扭力盒130与第一纵梁120,如此,能够使车身结构形成完整的载荷传递路径,以满足飞行汽车在飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求。
请参见图5,一些实施例中,左侧围结构310和/或右侧围结构320分别包括相互配合连接的侧围外板311与侧围内板312,侧围外板311与侧围内板312之间设有容纳腔,容纳腔内设有结构加强件313,结构加强件313的外表面贴附于容纳腔的腔壁。结构加强件313能够从容纳腔的内部的对侧围外板311和侧围内板312起结构加强的作用,侧围外板311与侧围内板312可以是金属材料例如铝合金或镁合金,并且可以是一体成型结构,例如可以通过一体冲压的方式成型,侧围外板311与侧围内板312可以通过多种连接方式连接,优选为胶接,与螺栓连接等方式相比,胶接不需要额外的紧固件,在保证连接强度与密封性的同时,能够更好地实现轻量化。容纳腔内部的结构加强件313可以是泡沫材料,优选为PMI泡沫,在满足结构加强效果的同时,尽可能实现轻量化。另外,本实施例中的结构加强件313既可以是一体式结构也可以是分体式结构。
请一并参见图1和图3,一些实施例中,为了满足舱体组件300中不同区域的传力要求,位于舱体空间301不同方位的结构可以采用与传力要求相匹配的结构设计,例如,沿第二方向Y相对间隔设置的前围板结构330与后围板结构340,前围板结构330用于与前车体组件100连接,后围板结构340用于与后车体组件200连接。为了保证前围板结构330与后围板结构340的结构强度,前围板结构330与后围板结构340可以是一体成型结构。例如,沿第一方向X相对间隔设置的左侧围结构310与右侧围结构320,分别用于连接前围板结构330与后围板结构340,左侧围结构310与右侧围结构320分别集成了A柱、B柱以及门槛梁350等车身传力部件,为了保证A柱、B柱以及门槛梁350等车身传力部件的结构强度,左侧围结构310与右侧围结构320分别在集成了A柱、B柱以及门槛梁350等车身传力部件的区域沿传力部件的传力方向设置有结构加强件313。
本实施例中,为了提升飞行汽车的防撞性能,前车体组件100还包括防撞横梁140,防撞横梁140设于第一纵梁120远离扭力盒130的一端,并分别与至少两第一纵梁120连接。为了满足飞行汽车正面碰撞的吸能要求,第一纵梁120与扭力盒130可以由金属材料例如铝合金型材和铝合金铸件组成。扭力盒130和门槛梁350通过多种连接方式例如胶接加螺栓连接结合的方式连接。另外,前车体组件100上还集成有减震结构600,例如减震塔,减震结构600可以金属材料例如铝合金型材和铝合金铸件组成。值得说明的是,在不考虑成本,以及尽可能实现车身结构轻量化的情况下,扭力盒130也可以为碳纤维复合材料。
请一并参见图6和图7,一些实施例中,支撑框架210包括依次首尾相连的前框架211、左侧板212、后框架213以及右侧板214,还包括分别与前框架211、左侧板212、后框架213以及右侧板214相连接的上侧板215;支撑框架210于相对上侧板215的一侧开设有脱模口201;其中,支撑框架210的外表面包覆有结构加强层。
该实施例中,通过将支撑框架210一体成型,使得前框架211、左侧板212、后框架213、右侧板214以及上侧板215等部件能够成型为一体,简化了工艺流程,节约了制造成本;同时,减少了螺栓等用于连接的零件的使用,提高装配效率,有利于降低整体结构的重量;另外,上侧板215四周分别与前框架211、左侧板212、后框架213以及右侧板214的侧面相连接,使后车体结构整体形成一体式的笼式结构,大大提升了支撑框架210的强度与刚度。支撑框架210于相对上侧板215的一侧开设有脱模口201,这样,前框架211、左侧板212、后框架213、右侧板214以及上侧板215的脱模方向相同,有利于减少各部件之间的负角,能够有效降低支撑框架210的脱模难度,提升支撑框架210的成型质量。此外,通过在支撑框架210的内部设置一体式的支撑结构,以及在支撑结构表面设置结构加强层,能够增强支撑框架210的强度与刚度性能。
一些实施例中,支撑框架210为泡沫材料,优选为PMI泡沫,PMI泡沫是一种高分子复合材料。它以改性聚甲基丙烯酰亚胺为基,分子链结构中含有大量的环状结构和交联结构,具有很高的力学性能和耐热性能,因此,PMI泡沫是支撑框架210的理想材料。通过将泡沫材料一体成型出后车体组件200的支撑框架210,包括支撑框架210的骨架,具体可以包括前框架211、左侧板212、后框架213、右侧板214以及上侧板215等部件的骨架,这样的设计,降低了后车体组件200的成型难度,同时,保证了后车体组件200的强度与刚度性能的同时,大幅度实现了轻量化。
一些实施例中,支撑框架210表面的结构加强层为碳纤维复合材料层。碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维比重小,有很高的比强度,能够大幅增强支撑框架210的强度性能。优选地,碳纤维为连续纤维。
一些实施例中,结构加强层为碳纤维复合材料层,支撑框架210为泡沫材料。通过在泡沫材料的表面设置碳纤维复合材料层,使碳纤维复合材料层包覆于支撑框架210的表面,以形成碳纤维泡沫夹心结构,既实现了轻量化,也保证了后车体组件200的强度与刚度性能。值得说明的是,碳纤维泡沫夹心结构能够使后车体组件200相对于传统结构减重40%左右。本实施例中,碳纤维复合材料层以整体铺层的方式铺设于支撑框架210表面,在铺层完成后,通过热压罐工艺实现碳纤维复合材料层与支撑框架210的一体成型。上述前围板结构、后围板结构也可以采用同样的工艺制作。
一些实施例中,为实现底盘悬架安装,后车体组件200上安装有用于安装底盘连杆的安装支座,安装支座可以通过螺栓连接等连接方式与后车体组件200连接;为了实现减震结构600的安装,后车体组件200上安装有减震塔等减震结构600。为了保证安装支座与减震结构600的强度与刚度性能,本实施例中的安装支座与减震结构600可以是铝合金等金属材料。
在其他实施例中,后车体组件200中的支撑框架210也可以是铝合金材料,可以通过多个零件组合装配的方式形成支撑框架210,以降低飞行汽车的碰撞维修成本。
一些实施例中,左侧板212朝靠近舱体结构的方向延伸,并与左侧围结构310相连接,右侧板214朝靠近舱体结构的方向延伸,并与右侧围结构320相连接,以在支撑框架210与舱体结构之间形成有容纳空间501。这样设置后,能够增加飞行汽车的容纳空间501,提升飞行汽车的承载效率。或左侧围结构310朝靠近支撑框架210的方向延伸,并与左侧板212相连接,右侧围结构320朝靠近支撑框架210的方向延伸,并与右侧板214相连接,以在支撑框架210与舱体结构之间形成有容纳空间501。这样设置后,能够增加飞行汽车的容纳空间501,提升飞行汽车的承载效率。本实施例中,左侧围结构310与左侧板212相连接的区域开设有减重孔502,以形成斜向结构314(见图5);右侧围结构320与右侧板214相连接的区域开设有减重孔502,以形成斜向结构314,斜向结构314可以是斜梁;在确保车身结构轻量化的同时,提升车身结构的刚度。本实施例中的斜向结构314也可以称为斜梁,如图5所示,斜向结构314能够沿斜向支撑左侧围结构310或右侧围结构320,进而提升车身结构的抗扭转刚度。
一些实施例中,支撑框架210可以通过螺栓等连接方式与舱体组件300连接,螺栓的安装方向沿车身的长度方向,有利于车身装配尺寸调整。
一些实施例中,左侧板212、上侧板215和/或右侧板214分别成型有多个减重孔502以及成型于多个减重孔502之间的结构加强梁216。本实施例中,减重孔502能够减小左侧板212、上侧板215和/或右侧板214的重量,进而减小支撑框架210的重量,以进一步实现后车体结构的轻量化。左侧板212、上侧板215和/或右侧板214分别成型出多个减重孔502后,相邻的两个减重孔502被结构加强梁216分隔。以左侧板212为例,通过在左侧板212上开设两个减重孔502,相邻两个减重孔502之间的板材形成结构加强梁216。通过调整单个侧板上的减重孔502的数量,从而可以调整结构加强梁216的数量;通过调整相邻两个减重孔502之间的相对位置和孔径尺寸,从而调整单个侧板上成型的各结构加强梁216之间的角度和尺寸,从而改变单个侧板的结构强度。进一步地,单个结构加强梁216分别与前框架211、左侧板212、后框架213、右侧板214以及上侧板215中的至少两个部件相连接。优选地,单个结构加强梁216分别与前框架211以及后框架213相连接,以增强前框架211与后框架213的连接强度。优选地,单个结构加强梁216分别与前框架211以及左侧板212相连接,以增强前框架211与左侧板212的连接强度。优选地,单个结构加强梁216分别与前框架211以及右侧板214相连接,以增强前框架211与右侧板214的连接强度。优选地,单个结构加强梁216分别与左侧板212以及右侧板214相连接,以增强左侧板212与右侧板214的连接强度。也就是说,通过在各侧板上的特定位置开设减重孔502形成结构加强梁216,使得单个结构梁还可以提高相邻两个部件之间的结构强度,从而有助于提高整体结构的结构强度。
一些实施例中,减重孔502的形状可以是类三角形,从而使成型于减重孔502侧面的相邻两个结构加强梁216间形成夹角,这样的设计,每两个结构加强梁216相交设置,以增强支撑框架210的弯曲扭转性能,每三个结构加强梁216围绕减重孔502组成三角形结构,从而提高所在侧板的结构稳固性。优选地,相邻两个结构加强梁216呈V型相交设置,相邻两个结构加强形成V形梁结构。为了提升整体结构的抗扭转能力上限,在一实施例中,上侧板215的V形梁结构沿前框架211与后框架213的中线设置,也就是说,V形梁结构中的两段结构加强梁216以前框架211与后框架213的中线为对称轴呈对称设置。这样的设计,从上侧板215两侧的左侧板212与右侧板214传递到上侧板215的扭矩能够沿V形梁结构的梁体传递;并且,从左侧板212传递到上侧板215的扭矩与右侧板214传递到上侧板215的扭矩在V形梁结构上的传递长度相同,如此,能够有效提升整体结构的抗扭转能力上限。
请一并参见图2和图3,一些实施例中,支撑杆组件400包括交叉连接的多个支撑梁410,多个支撑梁410分别与支撑框架210以及后围板结构340相连接。交叉连接的多个支撑梁410能够呈斜向分别与支撑框架210以及后围板结构340相连接,如此,能够大幅度提升了车身结构的扭转刚度。本实施例中,支撑杆组件400也可以称为斜拉梁结构,支撑梁410可以采用碳纤维复合材料拉挤成型,在保证结构强度的同时,满足轻量化要求。另外,多个支撑梁410还能够为机臂展开电推杆提供支撑。
请参见图7,一些实施例中,多个支撑梁410分别设于容纳空间501的顶部与底部,其中,设于容纳空间501顶部的一部分支撑梁410沿上侧板215上成型的结构加强梁216的延伸方向设置。这样设置后,结构加强梁216与支撑梁410之间能够形成载荷传递路径,结构加强梁216的载荷传递至支撑梁410后,能够被支撑梁410的多个分支分解,同样,支撑梁410的载荷传递至结构加强梁216后,能够被结构加强梁216的分支分解,如此,大幅度提升了支撑框架210与舱体组件300之间的载荷承载上限,有效提升了支撑框架210与舱体组件300之间的抗扭转性能。
以上实施例介绍了本申请实施例提供的飞行汽车的车身结构,相应地,本申请还提供一种飞行汽车,本实施例提供的飞行汽车包括如上述任一实施例所描述的车身结构。
本实施例提供的车身结构包括前车体组件100、后车体组件200、设于前车体组件100与后车体组件200之间的舱体组件300、以及支撑杆组件400;其中,前车体组件100设置有与舱体组件300连接的载荷传递结构700,载荷传递结构700用于向舱体组件300传递载荷;后车体组件200包括一体成型的支撑框架210;支撑杆组件400分别呈斜向与支撑框架210以及舱体组件300相连接。通过在前车体组件100设置有与舱体组件300连接的载荷传递结构700,载荷传递结构700用于向舱体组件300传递载荷,以满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求,并且满足碰撞安全要求;通过在后车体组件200设置一体成型的支撑框架210,能够实现后车体组件200的减重,以实现车身结构的轻量化,同时,支撑杆组件400分别呈斜向与支撑框架210以及舱体组件300相连接,大幅度提升了车身结构的扭转刚度,以进一步满足飞行工况和陆行工况下的各种载荷要求。
以上已经描述了本申请的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择,旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进,或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (13)
1.一种飞行汽车的车身结构,其特征在于,包括:
前车体组件、后车体组件、设于所述前车体组件与所述后车体组件之间的舱体组件、顶盖结构以及支撑杆组件;
其中,所述前车体组件设置有与所述舱体组件连接的载荷传递结构,所述载荷传递结构用于向所述舱体组件传递载荷;
所述舱体组件包括沿第一方向相对间隔设置的左侧围结构与右侧围结构、以及沿第二方向相对间隔设置的前围板结构与后围板结构;
所述后车体组件包括一体成型的支撑框架;
所述顶盖结构包括分别与所述左侧围结构以及所述右侧围结构连接的顶板、顶盖前横梁与顶盖后横梁,以及设于所述顶板上的机翼安装横梁;所述顶盖前横梁与顶盖后横梁沿第二方向分别设于顶板的相对两侧,所述顶盖前横梁的两端分别连接左侧围结构与右侧围结构,所述顶盖后横梁的两端分别连接左侧围结构与右侧围结构,所述机翼安装横梁通过连接件分别与顶盖前横梁以及顶盖后横梁相连接;
所述支撑杆组件分别呈斜向与所述支撑框架以及所述舱体组件相连接。
2.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前围板结构、所述右侧围结构、所述后围板结构以及所述左侧围结构依次首尾相连,围合限定出舱体空间。
3.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于:
所述左侧围结构与所述右侧围结构分别包括沿所述第二方向设置的门槛梁,所述门槛梁的一端连接于所述前车体组件,所述门槛梁的另一端连接于所述后车体组件;
所述前车体组件包括第一横梁、至少两第一纵梁及至少两扭力盒,其中,所述第一纵梁分别连接于所述第一横梁的两端,单个所述扭力盒分别连接于对应的所述第一纵梁的延伸方向,所述扭力盒与所述门槛梁的一端连接;
其中,所述第一纵梁与所述扭力盒共同形成所述载荷传递结构,用以将载荷沿所述第二方向传递至所述门槛梁。
4.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于:
所述左侧围结构和/或所述右侧围结构分别包括相互配合连接的侧围外板与侧围内板,所述侧围外板与所述侧围内板之间设有容纳腔,所述容纳腔内设有结构加强件,所述结构加强件的外表面贴附于所述容纳腔的腔壁;和/或
所述左侧围结构集成了A柱、B柱和门槛梁并沿传力方向设置有结构加强件,所述右侧围结构集成了A柱、B柱和门槛梁并沿传力方向设置有结构加强件。
5.根据权利要求4所述的车身结构,其特征在于:
所述支撑框架包括依次首尾相连的前框架、左侧板、后框架以及右侧板,还包括分别与所述前框架、所述左侧板、所述后框架以及所述右侧板相连接的上侧板;
所述支撑框架于相对所述上侧板的一侧开设有脱模口;
其中,所述支撑框架的外表面包覆有结构加强层。
6.根据权利要求5所述的车身结构,其特征在于:
所述左侧板朝靠近所述舱体组件的方向延伸,并与所述左侧围结构相连接,所述右侧板朝靠近所述舱体组件的方向延伸,并与所述右侧围结构相连接,以在所述支撑框架与所述舱体组件之间形成有容纳空间;或
所述左侧围结构朝靠近所述支撑框架的方向延伸,并与所述左侧板相连接,所述右侧围结构朝靠近所述支撑框架的方向延伸,并与所述右侧板相连接,以在所述支撑框架与所述舱体组件之间形成有容纳空间。
7.根据权利要求6所述的车身结构,其特征在于:
所述支撑杆组件包括交叉连接的多个支撑梁;
所述多个支撑梁分别与所述支撑框架以及所述后围板结构相连接。
8.根据权利要求7所述的车身结构,其特征在于:
所述左侧板、所述上侧板和/或所述右侧板分别成型有多个减重孔以及成型于多个所述减重孔之间的结构加强梁。
9.根据权利要求8所述的车身结构,其特征在于,
多个所述支撑梁分别设于所述容纳空间的顶部与底部,其中,设于所述容纳空间顶部的一部分所述支撑梁沿所述上侧板上成型的所述结构加强梁的延伸方向设置。
10.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前围板结构与所述后围板结构分别采用轻量化材料一体成型,并使用碳纤维复合材料紧密贴附于外周表面以作为前围板结构与后围板结构的外部加强结构。
11.根据权利要求5所述的车身结构,其特征在于:
所述侧围外板与侧围内板是金属材料,所述结构加强件是泡沫材料;和/或,所述支撑框架为泡沫材料,所述结构加强层为碳纤维复合材料层。
12.根据权利要求8所述的车身结构,其特征在于:
每两个所述结构加强梁相交设置,每三个结构加强梁围绕减重孔组成三角形结构。
13.一种飞行汽车,其特征在于:包括如权利要求1至12任一项所述的车身结构。
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