一种串翼飞行汽车的六旋翼布置结构及飞行汽车的制作方法

文档序号:15565218发布日期:2018-09-29 03:10阅读:146来源:国知局

本发明涉及一种串翼飞行汽车的六旋翼布置结构及飞行汽车,属于飞行汽车技术领域。



背景技术:

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,且通常要借助跑道起飞,不利于日常使用。



技术实现要素:

为了解决上述存在的问题,本发明公开了一种串翼飞行汽车的六旋翼布置结构及飞行汽车,其具体技术方案如下:

一种串翼飞行汽车的六旋翼布置结构,包括:

两个前旋翼:两个前旋翼对称设置在汽车左右两侧,且均通过前翼设置在汽车外部;

两个后旋翼:两个后旋翼对称设置在汽车左右两侧,且均通过后翼设置在汽车外部;

一个尾部旋翼:尾部旋翼位于汽车尾部后方,且通过下尾杆设置在汽车外部;

一个头部旋翼:头部旋翼位于汽车头部前方,且通过头部连杆设置在汽车外部。

两个前翼和两个后翼均水平设置,

两个所述前翼对称设置在车身主体靠近下边缘位置,位于前车轮后方,

两个后翼对称设置在车身主体靠近车顶位置,位于后车轮上方。

两个前翼的首端相对设置在车身主体中,每个所述前翼的首端中心均垂直设置有前翼固定轴,两个前翼的首端均水平设置有前翼同步齿,所述前翼固定轴贯穿前翼同步齿所在圆的中心,前翼固定轴与前翼同步齿固定连接,两个前翼同步齿啮合接触,其中一个前翼同步齿与前翼主动齿啮合连接,所述前翼主动齿的中心轴连接前翼电机的驱动轴;

前翼电机的驱动轴旋转,前翼主动齿同步旋转,前翼主动齿带动与其啮合连接前翼同步齿旋转,该前翼同步齿啮合带动另一个前翼同步齿一起旋转,进而驱动两个前翼同步旋转,根据变换前翼电机的转向,实现两个前翼同步相向旋转进入车身主体中,或者同步反向旋出车身主体;

两个后翼的首端相对设置在车身主体中,每个所述后翼的首端中心均垂直设置有后翼固定轴,两个后翼的首端均水平设置有后翼同步齿,所述后翼固定轴贯穿后翼同步齿所在圆的中心,后翼固定轴与后翼同步齿固定连接,两个后翼同步齿啮合接触,其中一个后翼同步齿与后翼主动齿啮合连接,所述后翼主动齿的中心轴连接有后翼电机的驱动轴。

所述前翼的首端靠近车身主体的前车轮,前翼朝向车身主体尾部旋转进入车身主体,

所述后翼的首端靠近车身主体的后车轮,后翼朝向车身主体头部旋转进入车身主体,

两个前翼同步齿和两个后翼同步齿呈矩形形状分布,前翼主动齿与后翼主动齿分别与矩形对角线上的前翼同步齿和后翼同步齿啮合连接。

前旋翼、后旋翼、尾部旋翼和头部旋翼均包括中心轴和与中心轴连接的若干个旋翼桨片,每个中心轴均连接一个微型电机,微型电机驱动对应的中心轴旋转,进而带动对应的旋翼桨片旋转。

所述尾部旋翼设置于下尾杆的下方,所述下尾杆设置在汽车尾部靠近下方的位置,所述下尾杆朝向车身主体内的一端设置有尾部液压缸,所述尾部液压缸能够驱动下尾杆水平伸缩移动;

所述头部旋翼设置在头部连杆的下方,所述头部连杆设置在汽车头部靠近下方的位置,所述头部连杆朝向车身主体内的一端也设置有头部液压缸,所述头部液压缸能够驱动头部连杆水平伸缩移动。

所述前翼电机和后翼电机的并联同一个开关控制,所述控制开关设置于汽车驾驶室的控制面板上;启动控制开关后,前翼和后翼同步旋出或旋进车身主体,所述控制开关设定任意连续两次的执行动作相反,前翼电机和后翼电机连续执行的转向相反。

所述前翼同步齿选用扇形前翼同步齿,所述扇形前翼同步齿的扇形开度大于半圆,所述扇形前翼同步齿的端部设置有连接到前翼固定轴的支撑杆,当两个前翼并排旋进在车身主体内时,两个前翼同步齿的扇形弧面的中心相对啮合,当两个前翼旋出车身主体后,两个前翼同步齿的扇形弧面的中心朝向汽车尾部旋转;

所述后翼同步齿选用扇形后翼同步齿,所述扇形后翼同步齿的扇形开度大于半圆,所述扇形后翼同步齿的端部设置有连接到后翼固定轴的支撑杆,当两个后翼并排旋进在车身主体内时,两个后翼同步齿的扇形弧面的中心相对啮合,当两个后翼旋出车身主体后,两个后翼同步齿的扇形弧面的中心朝向汽车头部旋转

一种六旋翼飞行汽车,包括车身主体,该飞行汽车设置有上述任一所述的串翼飞行汽车的六旋翼布置结构,

所述车身主体靠近顶部设置有用于容纳后翼和后旋翼的后翼舱;

所述车身主体靠近底部设置有用于容纳前翼和前旋翼的前翼舱,所述前翼舱位于汽车前轮和后轮之间;

所述车身主体的尾部设置有用于容纳尾部旋翼的尾部旋翼舱;

所述车身主体的头部设置有用于容纳头部旋翼的头部旋翼舱;

当飞行汽车陆面行驶时,所述前翼围绕对应的前翼旋转轴旋进到前翼舱中,所述后翼围绕对应的后翼旋转轴旋进到后翼舱后翼围绕对应的后翼旋转轴旋进到后翼舱中,所述尾部旋翼通过下尾杆收缩进入到尾部旋翼舱,所述头部旋翼通过头部连杆收缩进入到头部旋翼舱中。

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

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

本发明的有益效果是:

本发明在飞行汽车的头部前方、尾部后方,车身主体的左右两侧,均设置有旋翼,车身两侧设置两个前旋翼和两个后旋翼,六个旋翼协同配合,共同实现给飞行汽车提供向上的助推力,确保飞机能够起飞,以及飞行汽车在平飞时,克服飞行汽车的重力。

本发明六个旋翼协同配合,从飞行汽车的四周提供飞行升力,能克服更大的起飞重量,抗风能力更强,不使用时,所有旋翼均能收回到飞行汽车内部,外观整齐、美观。

附图说明

图1是本发明在实际使用时的飞行状态图;

图2是本发明在实际使用时的飞行状态俯视图;

图3是本发明在实际使用时的飞行状态侧视图;

图4是本发明在陆面行驶时,飞行机构均收回的状态图;

图5是本发明飞行汽车飞行状态时的尾部俯视图;

图6是本发明实际使用时飞行状态的尾部正视图;

图7是本发明实际使用时飞行状态时尾部视图;

图8是本发明尾桨护罩罩在助推器上的视图;

图9是本发明前翼的收回到车身主体中的状态图;

图10是本发明前翼旋转打开的状态图;

图11是本发明后翼收回到车身主体中的状态图;

图12是本发明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—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—头部连杆,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。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式,进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明所称“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”;

本发明所称“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”。

本发明汽车在实际应用中,为了提高飞行汽车的飞行平稳性,抗风性,提高前进推动力,不仅设置了串翼飞行汽车的六旋翼布置结构,同时,还设置有双发双桨尾部推进器,尾翼结构,以及重心调节系统。

串翼飞行汽车的六旋翼布置结构,包括两个前旋翼10、两个后旋翼3、一个尾部旋翼8和一个头部旋翼14;两个前旋翼10对称设置在汽车左右两侧,且均通过前翼9设置在汽车外部;两个后旋翼3对称设置在汽车左右两侧,且均通过后翼2设置在汽车外部;尾部旋翼8位于汽车尾部,且通过下尾杆7设置在汽车外部;头部旋翼14位于汽车头部下方。本发明,六个旋翼协同配合,给飞行汽车提供稳定的向上的飞行动力,以及维持平稳飞行的垂直方向的动力,旋翼产生的动力有汽车的重力相抵消,让汽车能够在空中维持平衡。

两个前翼的首端相对设置在车身主体1中,每个所述前翼的首端中心均垂直设置有前翼固定轴,两个前翼的首端均水平设置有前翼同步齿15,所述前翼固定轴贯穿前翼同步齿15所在圆的中心,前翼固定轴与前翼同步齿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的中心轴连接前翼电机的驱动轴;

前翼电机的驱动轴旋转,前翼主动齿16同步旋转,前翼主动齿16带动与其啮合连接前翼同步齿15旋转,该前翼同步齿15啮合带动另一个前翼同步齿15一起旋转,进而驱动两个前翼同步旋转,根据变换前翼电机的转向,实现两个前翼同步相向旋转进入车身主体1中,或者同步反向旋出车身主体1。

两个后翼2的首端相对设置在车身主体1中,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。

所述前翼的首端靠近车身主体1的前车轮,前翼朝向车身主体1尾部旋转进入车身主体1,

所述后翼2的首端靠近车身主体1的后车轮,后翼2朝向车身主体1头部旋转进入车身主体1,

两个前翼同步齿15和两个后翼同步齿17呈矩形形状分布,前翼主动齿16与后翼主动齿18分别与矩形对角线上的前翼同步齿15和后翼同步齿17啮合连接。

前旋翼10、后旋翼3、尾部旋翼8和头部旋翼14均包括中心轴和与中心轴连接的若干个旋翼桨片,每个中心轴均连接一个微型电机,微型电机驱动对应的中心轴旋转,进而带动对应的旋翼桨片旋转。

所述尾部旋翼8设置于下尾杆7的下方,所述下尾杆7设置在汽车尾部靠近下方的位置,所述下尾杆7朝向车身主体1内的一端设置有尾部液压缸,所述尾部液压缸能够驱动下尾杆7水平伸缩移动;

所述头部旋翼14设置在头部连杆13的下方,所述头部连杆13设置在汽车头部靠近下方的位置,所述头部连杆13朝向车身主体1内的一端也设置有头部液压缸,所述头部液压缸能够驱动头部连杆13水平伸缩移动。

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的支撑杆,当两个前翼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,当两个前翼向外旋转到最大极限时,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,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向外旋转到最大极限时,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。

六旋翼飞行汽车的车身主体1靠近顶部设置有用于容纳后翼2和后旋翼3的后翼舱11;

所述车身主体1靠近底部设置有用于容纳前翼和前旋翼10的前翼舱,所述前翼舱位于汽车前轮和后轮之间;

所述车身主体1的尾部设置有用于容纳尾部旋翼8的尾部旋翼舱25;

所述车身主体1的头部设置有用于容纳头部旋翼14的头部旋翼舱;

当飞行汽车陆面行驶时,所述前翼围绕对应的前翼旋转轴旋进到前翼舱中,所述后翼2围绕对应的后翼2旋转轴进入到后翼舱11中,所述尾部旋翼8通过下尾杆收缩进入到尾部旋翼舱25,所述头部旋翼14通过头部连杆13收缩进入到头部旋翼舱中。当飞行汽车不飞行时,前翼和后翼2均能旋转进入到对应的前翼舱和后翼舱11中,汽车变成常规汽车的形状。

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

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有皮带轮,所述旋桨轴41位于汽车内部的一端也套设有皮带轮,两个皮带轮上绷紧套设有皮带,通过皮带将电机的驱动平行转移到位于汽车边缘的旋桨轴。此仅为一个具体实现手段,也可以通过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,或者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自由下垂挂在旋桨轴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,自由下垂,不会给汽车行驶带来阻力。为了保护推进器,在其上面罩上尾桨护罩20,桨叶42重叠,尾桨护罩20的体积小。

尾翼结构包括设置在下尾杆末端的垂尾,垂尾竖直向上或者朝向汽车尾部后方倾斜向上,垂尾的顶部设置有平尾,平尾5与车身主体宽度方向平行。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的自由边呈尖状。

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。

所述下尾杆位于车身主体内的一端设置有气缸伸缩杆,所述气缸伸缩杆能够推动下尾杆水平移动。

本发明飞行汽车还能实现重心的自动调节,实现自动重心调节的方法,包括以下操作步骤:

步骤1:测量飞行状态重心: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:将汽车车体静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。

本发明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。

以上述依据本发明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发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明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。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1