專利名稱：垂直起降飛行汽車的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種垂直起降飛行汽車，屬于飛行器設計技術領域。
背景技術：
近些年以來，隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大中城市私家車大量增多，交通壓力日益增大，交通堵塞頻繁發(fā)生，引發(fā)了一系列的能源問題、環(huán)境問題等。如何有效解決現(xiàn)代城市存在的交通問題成為一大難題。結(jié)合享利·福特提出的飛行汽車的概念，有人提出依靠這種飛行汽車來緩解交通壓力的想法，使飛行汽車成為世界各國相關行業(yè)競相研究的熱
點ο國外相關公司和愛好者對可以飛行的汽車進行了探索，提出了各式各樣的概念設計，但可惜的是，無一不存在不足之處。莫勒教授[魏延.高性能空中汽車.今日科苑， 2009，(15):39.]研制的MX-400飛行汽車，擁有四個涵道旋翼，通過同時控制四個涵道的轉(zhuǎn)速和方向，提供升力和前進動力，但結(jié)構過于笨重，操縱復雜。美國“Terrafugia”公司生產(chǎn)的飛行汽車“Transition”[易索.世界上首輛可折疊式機翼的飛行汽車試飛成功.軍民兩用技術與產(chǎn)品，2009,(04):11.]，其實就是一架機翼可折疊的固定翼飛機。在地面行駛時機翼折疊收攏在兩側(cè)，需要飛行時展開。這類固定翼飛機存在的致命缺點就是起飛降落需要幾百米長的跑道，完全不適合在城市中起飛降落。以色列科學家設計的一款飛行汽車[鄧然.以色列人研制出會飛行的汽車.解放日報，2007-02-02.]擁有兩個置于車身內(nèi)部的涵道風扇，可以像直升機那樣垂直起降。不過由于只有置于前后的兩個風扇，難以對其橫向進行操縱，因此橫向穩(wěn)定性較差。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的飛行汽車起飛滑跑距離遠、穩(wěn)定性差的不足，本實用新型提供一種垂直起降飛行汽車，該飛行汽車可以在地面行駛，需要時可以將旋翼裝置打開，實現(xiàn)垂直起飛，降低了操縱難度，提高穩(wěn)定性。一種垂直起降飛行汽車，其特征在于包括地面行駛系統(tǒng)，地面行駛系統(tǒng)包括車身、車輪，上述車身四周呈矩形布局方式安裝有四組收放機構，兩組在前，兩組在后，每組收放機構均由收放臂和液壓裝置組成，其中收放臂的一端安裝有旋翼裝置另一端鉸接于車身上，液壓裝置一端也鉸接于車身而另一端鉸接于收放臂中段，上述三個鉸接點位于同一水平面上。所述的垂直起降飛行汽車的行駛方法，其特征在于地面行駛時，收放機構將旋翼裝置收在車身兩側(cè)；飛行行駛時，收放機構打開至一定角度使旋翼裝置展開；空中飛行方式具體如下四組旋翼裝置中，一條對角線上的兩組組旋翼裝置旋轉(zhuǎn)方向相同，且與另一條對角線上的旋翼裝置旋轉(zhuǎn)方向相反；起飛四組旋翼裝置產(chǎn)生相同的升力，當合力大于重力時，車身平穩(wěn)垂直起飛；前飛使在前的兩組旋翼裝置的轉(zhuǎn)速小于后兩組旋翼裝置的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生一個力矩，使車頭降低，當車身旋轉(zhuǎn)達到一定角度后，使在前的兩組旋翼裝置的轉(zhuǎn)速等于后兩組旋翼裝置的轉(zhuǎn)速，即四組旋翼裝置產(chǎn)生同樣大小的升力，四組升力的合力與豎直方向有一定偏角，該合力豎直分量維持整體在空中飛行，水平分量則提供前進的動力， 實現(xiàn)向前飛行；偏航在保持四組旋翼裝置產(chǎn)生的升力的合力不變的情況下，使一條對角線上的二組旋翼裝置轉(zhuǎn)速小于另一條對角線上的二組旋翼裝置轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)車頭向左或向右偏航。本實用新型采用矩形布局的旋翼裝置，可以輕松實現(xiàn)垂直起飛，同時有效提高車身整體飛行時的橫向、縱向穩(wěn)定性，增強可控性。本實用新型的飛行汽車在地面行駛時，收放機構將旋翼裝置收在車身兩側(cè)；需要飛行時，收放機構打開至一定角度使旋翼裝置展開。采用這種方式可以使汽車在地面行駛時，占用很小的空間，體積與傳統(tǒng)小汽車相差無幾。四組旋翼裝置中，一條對角線上的兩組組旋翼裝置旋轉(zhuǎn)方向相同，且與另一條對角線上的旋翼裝置旋轉(zhuǎn)方向相反。采用這種措施可以抵消四組旋翼裝置由于高速旋轉(zhuǎn)而帶來的反扭矩作用，增強飛行方向的穩(wěn)定。

圖1是本實用新型的工作原理圖；圖2是收放裝置打開時的飛行狀態(tài)圖示；圖3是收放裝置收起時的地面狀態(tài)圖示；圖中標號名稱1、車身，2、車輪，3、右前旋翼裝置，4、左前旋翼裝置；5、右后旋翼裝置，6、右后旋翼裝置，7、液壓裝置，8、收放臂。
具體實施方式
在圖1中，首先，四個旋翼3、4、5、6同時產(chǎn)生相同的升力F，實現(xiàn)平穩(wěn)地垂直起飛； 飛行中，同時控制旋翼3、4產(chǎn)生力F1，旋翼5、6產(chǎn)生力F2,且Fi<F2，從而產(chǎn)生一個繞重心的一個力矩，使車身1逆時針轉(zhuǎn)動，當傾轉(zhuǎn)到與水平面呈一定角度時，調(diào)節(jié)四個旋翼升力達到 F3,合力4F3與豎直分量呈一定的夾角，使F3垂直分量等于初始升力F，提供升力維持飛行； F3水平分量F4提供前進的動力，從而實現(xiàn)向前飛行。在圖2中，四個旋翼3、4、5、6分別安裝在四根收放臂8 一端，收放臂8另一端與車身通過鉸接，液壓裝置7伸長使收放臂8繞旋轉(zhuǎn)到某一固定角度不變，與車身1相對固定， 四個旋翼3、4、5、6可以旋轉(zhuǎn)，提供飛行所需的升力。在圖3中，液壓裝置7收縮使收放臂8收起在車身1兩側(cè)，將四個旋翼3、4、5、6折疊，緊貼車身。
權利要求1. 一種垂直起降飛行汽車，其特征在于包括地面行駛系統(tǒng)，地面行駛系統(tǒng)包括車身 (1)、車輪(2)，上述車身四周呈矩形布局方式安裝有四組收放機構，兩組在前，兩組在后，每組收放機構均由收放臂(8)和液壓裝置(7)組成，其中收放臂(8)的一端安裝有旋翼裝置 (3、4、5、6)另一端鉸接于車身(1)上，液壓裝置(7) —端也鉸接于車身(1)而另一端鉸接于收放臂(8)中段，上述三個鉸接點位于同一水平面上。
專利摘要本實用新型涉及一種垂直起降飛行汽車，屬于飛行器設計技術領域。，該飛行汽車包括地面行駛系統(tǒng)，地面行駛系統(tǒng)包括車身、車輪，上述車身四周呈矩形布局方式安裝有四組收放機構，兩組在前，兩組在后，每組收放機構均由收放臂和液壓裝置組成，其中收放臂的一端安裝有旋翼裝置另一端鉸接于車身上，液壓裝置一端也鉸接于車身而另一端鉸接于收放臂中段，上述三個鉸接點位于同一水平面上。地面行駛時與傳統(tǒng)汽車原理相同。需要飛行時，打開收放機構，分別控制四組旋翼裝置轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)垂直起飛，向前飛行以及左右偏航等。
文檔編號B60F5/02GK202115301SQ20112019178
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者馬曉健 申請人:南京航空航天大學