本發(fā)明涉及飛行汽車領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)是一種飛行汽車。

背景技術(shù)：

自二十世紀(jì)四十年代以來(lái)，汽車和飛機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)日益成熟，極大地推動(dòng)了地面交通和空中交通的高速發(fā)展，增強(qiáng)了居民出行的便捷性。然而，在交通發(fā)達(dá)的今天，城市交通堵塞、邊遠(yuǎn)地區(qū)交通不便等問題日益顯著。于是，“飛行汽車”的概念應(yīng)運(yùn)而生。至今已提出了若干種飛行汽車的布局形式并得到驗(yàn)證。固定翼式飛行汽車是其中的典型布局形式之一，它的問世及其飛行許可證的獲批使得飛行汽車真正走進(jìn)人們的視野。為了使飛行汽車在地面行駛狀態(tài)下更加緊湊并保持高性能，各種形式的折疊式固定翼相繼出現(xiàn)。同時(shí)，Transition、Aeromobil等幾款車型的成功試飛使人們對(duì)于飛行汽車的發(fā)展前景更為自信，也加深了人們對(duì)飛行汽車的渴望。

目前設(shè)計(jì)的飛行汽車多采用“汽車-固定翼”的布局形式，這類飛行汽車的機(jī)翼多采用大展弦比直機(jī)翼設(shè)計(jì)。為減小飛行汽車在地面行駛狀態(tài)下的整體寬度，現(xiàn)有車型均采用了不同形式的折疊機(jī)翼。即便如此，當(dāng)飛行汽車由地面狀態(tài)轉(zhuǎn)為飛行狀態(tài)在地面滑跑時(shí)，其機(jī)翼展長(zhǎng)都遠(yuǎn)超出普通車道寬度。這使其無(wú)法在普通公路上完成起降，也極大地限制了飛行汽車的使用。為使飛行汽車適應(yīng)不同的公路情況，并通過(guò)“飛-車”狀態(tài)智能轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)順利起降，其設(shè)計(jì)方案還需要更進(jìn)一步的改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有飛行汽車的飛行部件大都外露帶來(lái)的整體美觀性差、地面狀態(tài)尺寸大于普通汽車以及行駛阻力增大的問題，提出一種新的飛行汽車設(shè)計(jì)方案。該飛行汽車設(shè)計(jì)采用雙翼機(jī)的布局形式，在保證機(jī)翼總升力不變的前提下，有效地減小了機(jī)翼展長(zhǎng)，便于其折疊收于車身內(nèi)部；同時(shí)，飛行汽車的尾翼和螺旋槳也可收進(jìn)后備箱。這種設(shè)計(jì)使得飛行汽車在地面狀態(tài)下與普通汽車基本無(wú)差別，在飛行狀態(tài)下類似于一架小型通航飛機(jī)，很好地解決了現(xiàn)有飛行汽車存在的上述問題。

本發(fā)明一種飛行汽車，包括汽車部分、機(jī)翼、尾翼、螺旋槳、機(jī)翼伸縮及折疊機(jī)構(gòu)、尾翼伸縮機(jī)構(gòu)、螺旋槳伸縮及折疊機(jī)構(gòu)等組成。

汽車部分與普通汽車類似，用于飛行汽車在地面行駛，車身內(nèi)駕駛室后部空間用于安置折疊收起的機(jī)翼，后備箱用于安置伸縮收起的尾翼和螺旋槳。機(jī)翼采用雙翼布局，分為上下兩組平直翼，上機(jī)翼較短，為輔助承力部件，下機(jī)翼較長(zhǎng)，為主承力部件，一上一下布置于汽車部分駕駛室后部。上機(jī)翼在車身左右兩側(cè)都分為兩段，由外至內(nèi)分別為外段和內(nèi)段，其中內(nèi)段位于車內(nèi)，外段位于車身外，內(nèi)外段之間鉸接。下機(jī)翼在車身左右兩側(cè)都分為三段，由外至內(nèi)分別為外段、中段和內(nèi)段，內(nèi)段位于車內(nèi)，中段和外段位于車身外，各段之間鉸接。螺旋槳位于車身后側(cè)，尾翼位于螺旋槳后側(cè)，螺旋槳和尾翼錯(cuò)開一定的前后距離，避免發(fā)生不利的相互干擾。機(jī)翼的收放通過(guò)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，尾翼的伸縮通過(guò)多級(jí)伸縮式液壓缸實(shí)現(xiàn)，螺旋槳的伸縮通過(guò)多級(jí)伸縮式液壓缸實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明一種飛行汽車設(shè)計(jì)的“飛-車”智能轉(zhuǎn)換過(guò)程如下：首先，飛行汽車在地面狀態(tài)下展開機(jī)翼、伸出尾翼和螺旋槳，然后加速滑跑起飛。到達(dá)目的地后，飛行汽車減速著陸，最后收起機(jī)翼、收進(jìn)螺旋槳和尾翼，即可將其放入停車位。機(jī)翼、尾翼、螺旋槳的具體收放過(guò)程如下：

當(dāng)飛行汽車由地面狀態(tài)向飛行狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，機(jī)翼的展開過(guò)程為：首先打開后車門，然后下機(jī)翼在兩處變體機(jī)構(gòu)的作用下展開。其中，下機(jī)翼中段的展開采用對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，曲柄安置在下機(jī)翼中段，滑塊裝置安置在下機(jī)翼內(nèi)段。下機(jī)翼外段的展開采用對(duì)稱的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在下機(jī)翼的中段和外段關(guān)于其相交截面分別對(duì)稱安置一個(gè)滑塊和曲柄，兩段之間采用鉸接的形式，該鉸鏈和兩個(gè)曲柄固連在一起。在下機(jī)翼展開時(shí)，內(nèi)段的滑塊推動(dòng)中段與之相連的曲柄向車身外旋轉(zhuǎn)，使下機(jī)翼中段繞鉸鏈向外翻折展開；同時(shí)，中段滑塊的拉動(dòng)和外段滑塊的推動(dòng)共同作用，使下機(jī)翼外段繞鉸鏈向上翻折遠(yuǎn)離中段，這兩處變形同時(shí)作用使下機(jī)翼展開。接著上機(jī)翼在對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的作用下展開，曲柄安置在上機(jī)翼外段，滑塊裝置安置在上機(jī)翼內(nèi)段。在上機(jī)翼展開時(shí)，滑塊推動(dòng)曲柄向車身外旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使上機(jī)翼外段繞鉸鏈向外翻折展開。當(dāng)上下機(jī)翼均成功展開后，關(guān)上后車門。

尾翼和螺旋槳的展開過(guò)程為：首先后備箱蓋在伸縮桿的推動(dòng)作用下打開(類似于普通汽車后備箱的打開方式)，然后尾翼在伸縮式液壓缸的推動(dòng)作用下從后備箱內(nèi)部伸出，接著螺旋槳在伸縮式液壓缸的推動(dòng)作用下從后備箱內(nèi)部伸出，最終使尾翼位于螺旋槳之后，且螺旋槳距離車尾一段距離，再關(guān)上后備箱。這樣變體完成后，飛行汽車即可加速滑跑起飛。

當(dāng)飛行汽車由飛行狀態(tài)向地面狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)，機(jī)翼的折疊過(guò)程為：首先打開后車門，然后上機(jī)翼在對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的作用下折疊，曲柄安置在上機(jī)翼外段，滑塊裝置安置在上機(jī)翼內(nèi)段。在上機(jī)翼折疊時(shí)，滑塊拉動(dòng)曲柄向車身內(nèi)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而使上機(jī)翼外段繞鉸鏈向下翻折收進(jìn)車身。接著下機(jī)翼在兩處變體機(jī)構(gòu)的作用下收進(jìn)車身。其中，下機(jī)翼中段的折疊采用對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，曲柄安置在下機(jī)翼中段，滑塊裝置安置在下機(jī)翼內(nèi)段。下機(jī)翼外段的折疊采用對(duì)稱的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在下機(jī)翼的中段和外段關(guān)于其相交截面分別對(duì)稱安置一個(gè)滑塊和曲柄，兩段之間采用鉸接的形式，該鉸鏈和兩個(gè)曲柄固連在一起。在下機(jī)翼收起時(shí)，內(nèi)段的滑塊拉動(dòng)中段與之相連的曲柄向車身內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使下機(jī)翼中段繞鉸鏈向上翻折收進(jìn)車身；同時(shí)，中段滑塊的推動(dòng)和外段滑塊的拉動(dòng)共同作用，使下機(jī)翼外段繞鉸鏈向下翻折靠近中段，這兩處變形同時(shí)作用使下機(jī)翼收進(jìn)車身。地面狀態(tài)下兩組機(jī)翼均收在車內(nèi)，后車門位于最外側(cè)，下機(jī)翼位于后車門內(nèi)側(cè)，上機(jī)翼位于下機(jī)翼內(nèi)側(cè)。

尾翼和螺旋槳的收起過(guò)程為：首先后備箱蓋在伸縮桿的推動(dòng)作用下打開(類似于普通汽車后備箱的打開方式)，然后螺旋槳在伸縮式液壓缸的作用下向后備箱內(nèi)收進(jìn)，接著尾翼在伸縮式液壓缸的作用下向后備箱內(nèi)收進(jìn)，最后關(guān)上后備箱蓋。這樣完成變體后，飛行汽車即可在地面正常行駛。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

(1)本發(fā)明一種飛行汽車設(shè)計(jì)，機(jī)翼采用雙翼布局，在保證總升力不變的前提下，大幅減小了翼展長(zhǎng)度，便于機(jī)翼折疊收進(jìn)車身內(nèi)部，保證地面狀態(tài)下飛行汽車的整體尺寸和普通汽車基本一樣，且不影響其行駛性能和整體美觀性；

(2)本發(fā)明一種飛行汽車設(shè)計(jì)，可伸縮的螺旋槳和尾翼使得飛行汽車能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)飛行狀態(tài)下的良好操縱和地面狀態(tài)下的正常行駛，可保證飛行汽車在空中飛行和地面行駛兩種狀態(tài)下均保持高性能；

(3)本發(fā)明一種飛行汽車設(shè)計(jì)，飛行汽車的“飛-車”智能轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行，且加工制作方便。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明飛行汽車在地面行駛狀態(tài)下的整體示意圖；

圖2為本發(fā)明飛行汽車在空中飛行狀態(tài)下的整體示意圖；

圖3為本發(fā)明飛行汽車的上下機(jī)翼的分段示意圖；

圖4為本發(fā)明飛行汽車由空中飛行狀態(tài)向地面行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)上機(jī)翼的折疊收起過(guò)程；

圖5為本發(fā)明飛行汽車由空中飛行狀態(tài)向地面行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)下機(jī)翼的折疊收起過(guò)程；

圖6為本發(fā)明飛行汽車由空中飛行狀態(tài)向地面行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)螺旋槳和尾翼的伸縮收進(jìn)過(guò)程；

圖7為本發(fā)明飛行汽車的上機(jī)翼外段的折疊實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，即對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；

圖8為本發(fā)明飛行汽車的下機(jī)翼中段的折疊實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，即對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；

圖9為本發(fā)明飛行汽車的下機(jī)翼外段的折疊實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)，即對(duì)稱的對(duì)心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)；

圖10為本發(fā)明飛行汽車的尾翼和螺旋槳的伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的展開狀態(tài)，即多級(jí)伸縮式液壓缸；

圖11為本發(fā)明飛行汽車的尾翼和螺旋槳的伸縮實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的收起狀態(tài)，即多級(jí)伸縮式液壓缸。

圖中：

1-車身 2-機(jī)翼 3-尾翼

4-螺旋槳 101-車體結(jié)構(gòu) 102-前車門

103-后車門 104-后備箱蓋 201-上機(jī)翼

202-下機(jī)翼 203-上機(jī)翼內(nèi)段 204-上機(jī)翼外段

205-下機(jī)翼內(nèi)段 206-下機(jī)翼中段 207-下機(jī)翼外段

208-上機(jī)翼外段翼梁 209-鉸鏈 210-鉸鏈

211-鉸鏈 212-滑塊 213-滑軌

214-連桿 215-下機(jī)翼中段翼梁 216-鉸鏈

217-鉸鏈 218-鉸鏈 219-滑塊

220-滑軌 221-連桿 222-滑軌

223-滑塊 224-鉸鏈 225-連桿

226-鉸鏈 227-鉸鏈 228-鉸鏈

229-連接裝置 230-連桿 231-鉸鏈

232-滑塊 233-滑軌 301-平尾

302-垂尾 303-尾翼伸縮軸 304-液壓缸

305-一級(jí)活塞桿 306-二級(jí)活塞桿 401-螺旋槳葉片

402-螺旋槳槳轂 403-螺旋槳伸縮軸

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1、2所示分別為本發(fā)明飛行汽車在地面行駛和空中飛行兩種狀態(tài)下的整體示意圖，本發(fā)明的一種飛行汽車，包括車身1、機(jī)翼2、尾翼3和螺旋槳4，如圖1、2所示。

車身1包括車體結(jié)構(gòu)101、前車門102、后車門103和后備箱蓋104，如圖1所示，其中，前車門102、后車門103和后備箱蓋104分別與車體結(jié)構(gòu)101鉸接；

機(jī)翼2包括上機(jī)翼201和下機(jī)翼202及其變體機(jī)構(gòu)，如圖2所示，其中，上機(jī)翼201和下機(jī)翼202分別與車體結(jié)構(gòu)101鉸接；上機(jī)翼201分為上機(jī)翼內(nèi)段203和上機(jī)翼外段204，下機(jī)翼202分為下機(jī)翼內(nèi)段205、下機(jī)翼中段206和下機(jī)翼外段207，如圖3所示，其中，上機(jī)翼內(nèi)段203和下機(jī)翼內(nèi)段205均位于車體結(jié)構(gòu)101內(nèi)部，且與其固接，上機(jī)翼內(nèi)段203和上機(jī)翼外段204、下機(jī)翼內(nèi)段205和下機(jī)翼中段206、下機(jī)翼中段206和下機(jī)翼外段207均為鉸接；上機(jī)翼外段204的變體機(jī)構(gòu)由上機(jī)翼外段翼梁208、鉸鏈209、鉸鏈210、鉸鏈211、滑塊212、滑軌213和連桿214組成，如圖7所示，其中，上機(jī)翼外段翼梁208固定安裝于上機(jī)翼外段204內(nèi)部，滑軌213固定安裝于上機(jī)翼內(nèi)段203內(nèi)部，滑軌213和上機(jī)翼外段翼梁208通過(guò)鉸鏈209鉸接，滑塊212可在滑軌213上自由滑動(dòng)，連桿214一端通過(guò)鉸鏈211與滑塊212鉸接，另一端通過(guò)鉸鏈210與上機(jī)翼外段翼梁208鉸接；下機(jī)翼中段206的變體機(jī)構(gòu)由下機(jī)翼中段翼梁215、鉸鏈216、鉸鏈217、鉸鏈218、滑塊219、滑軌220和連桿221組成，如圖8所示，其中，下機(jī)翼中段翼梁215固定安裝于下機(jī)翼中段206內(nèi)部，滑軌220固定安裝于下機(jī)翼內(nèi)段205內(nèi)部，滑軌220和下機(jī)翼中段翼梁215通過(guò)鉸鏈217鉸接，滑塊219可在滑軌220上自由滑動(dòng)，連桿221一端通過(guò)鉸鏈218與滑塊219鉸接，另一端通過(guò)鉸鏈216與下機(jī)翼中段翼梁215鉸接；下機(jī)翼外段207的變體機(jī)構(gòu)由滑軌222、滑塊223、鉸鏈224、連桿225、鉸鏈226、鉸鏈227、鉸鏈228、連接裝置229、連桿230、鉸鏈231、滑塊232和滑軌233組成，如圖9所示，其中，滑軌222固定安裝于下機(jī)翼外段207內(nèi)部，滑塊223可在滑軌222上自由滑動(dòng)，滑軌233固定安裝于下機(jī)翼中段206內(nèi)部，滑塊232可在滑軌233上自由滑動(dòng)，連桿225一端通過(guò)鉸鏈224與滑塊223鉸接，另一端通過(guò)鉸鏈226與連接裝置229鉸接，連桿230一端通過(guò)鉸鏈231與滑塊232鉸接，另一端通過(guò)鉸鏈227與連接裝置229鉸接，下機(jī)翼外段207和下機(jī)翼中段206與連接裝置229共同通過(guò)鉸鏈228鉸接；

尾翼3包括平尾301、垂尾302和尾翼伸縮軸303，如圖3所示，其中，尾翼伸縮軸303一端與車體結(jié)構(gòu)101固定連接，另一端分別與平尾301的翼尖和垂尾302的翼根固定連接；

螺旋槳4包括螺旋槳葉片401、螺旋槳槳轂402和螺旋槳伸縮軸403，如圖3所示，其中，螺旋槳伸縮軸403一端與車體結(jié)構(gòu)101固定連接，另一端與螺旋槳槳轂402固定連接，三個(gè)螺旋槳葉片401分別與螺旋槳槳轂402鉸接。

本發(fā)明飛行汽車由空中飛行狀態(tài)向地面行駛狀態(tài)轉(zhuǎn)換的變體過(guò)程分為以下兩個(gè)步驟：

1)機(jī)翼2的折疊收起。首先，自動(dòng)打開飛行汽車兩側(cè)的后車門103，并且使其張開約90度左右，以便上機(jī)翼201和下機(jī)翼202可以折疊收進(jìn)車內(nèi)，如圖4所示。然后，兩側(cè)的上機(jī)翼外段204在圖7所示機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)行折疊，其中，滑塊212為主動(dòng)件，曲柄即上機(jī)翼外段翼梁208為從動(dòng)件，其在滑塊212的拉動(dòng)作用下繞鉸鏈209向下旋轉(zhuǎn)90度，從而上機(jī)翼外段204向下折疊收進(jìn)車內(nèi)。接著兩側(cè)的下機(jī)翼202開始折疊收起，其中下機(jī)翼中段206在圖8所示機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)行折疊，滑塊219為主動(dòng)件，曲柄即下機(jī)翼中段翼梁215為從動(dòng)件，其在滑塊219的拉動(dòng)作用下繞鉸鏈217向上旋轉(zhuǎn)90度，從而帶動(dòng)下機(jī)翼中段206繞鉸鏈217的旋轉(zhuǎn)折疊；下機(jī)翼外段207在圖9所示機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)行折疊，滑塊223和滑塊232為主動(dòng)件，由鉸鏈226、227、228構(gòu)成的連接裝置229為從動(dòng)件，其在滑塊223的拉動(dòng)和滑塊232的推動(dòng)作用下繞鉸鏈228逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)下機(jī)翼外段207繞鉸鏈228逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度，實(shí)現(xiàn)下機(jī)翼外段207的折疊收起。在折疊收起的過(guò)程中，下機(jī)翼外段207和中段206同時(shí)旋轉(zhuǎn)，如圖5所示，保證其不觸及地面。上機(jī)翼201和下機(jī)翼202均折疊收起到指定位置之后關(guān)上后車門103，保證飛行汽車在地面行駛過(guò)程中的外形封閉性。

2)尾翼3和螺旋槳4的直線伸縮收進(jìn)。首先，讓螺旋槳各槳葉401在重力作用下自動(dòng)下垂，使其收于一起，如圖6所示。然后，自動(dòng)打開飛行汽車后備箱蓋104，使其張開約90度左右，如圖6所示，保證尾翼3和螺旋槳4在直線收進(jìn)過(guò)程中不與其發(fā)生碰撞。接著，尾翼3和螺旋槳4分別在各自的如圖10所示機(jī)構(gòu)的作用下收進(jìn)車內(nèi)，并且保證二者在收進(jìn)的過(guò)程中不發(fā)生相互碰撞。通過(guò)改變液壓缸304的壓力大小實(shí)現(xiàn)活塞桿305和306的逐級(jí)收縮運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)尾翼3和螺旋槳4的直線收進(jìn)，收起后的伸縮機(jī)構(gòu)如圖11所示。最后，關(guān)上飛行汽車后備箱蓋104，使其能夠在地面正常行駛。

變體成功后，本發(fā)明飛行汽車即可像普通汽車一樣在地面行駛，當(dāng)遇到突發(fā)狀況需要開啟飛行模式時(shí)，進(jìn)行上述變體的相反動(dòng)作即可成功切換到飛行模式，實(shí)現(xiàn)在普通公路上順利滑跑起飛。