本實(shí)用新型涉及飛行器領(lǐng)域,并且更具體地,涉及一種飛行汽車。
背景技術(shù):
在當(dāng)前的飛行器領(lǐng)域中,飛行汽車已逐漸成為將飛行器與車輛相結(jié)合的新的發(fā)展方向。然而,在一些現(xiàn)有的飛行汽車中,其前飛時(shí)功耗較大,并且可能需要較長的跑道來進(jìn)行飛行汽車的起降。此外,在一些現(xiàn)有技術(shù)中,布置有固定翼的涵道飛行器,其固定翼所占空間較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠垂直起降并在前飛時(shí)具有較低功耗且體積較小的飛行汽車。
根據(jù)本實(shí)用新型,提供了一種飛行汽車,包括:車身,車身上設(shè)置有涵道風(fēng)扇,涵道風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于車身的車身頂部和車身底部;以及設(shè)置在車身的相對兩側(cè)的機(jī)翼,機(jī)翼可在由車身的兩側(cè)向外伸出的展開位置以及貼靠在車身兩側(cè)的折疊位置之間轉(zhuǎn)換。
根據(jù)本實(shí)用新型,機(jī)翼包括彼此可樞轉(zhuǎn)地連接的翼根部分和翼梢部分,并且翼根部分還與車身可樞轉(zhuǎn)地連接。
根據(jù)本實(shí)用新型,翼根部分通過轉(zhuǎn)軸與車身可樞轉(zhuǎn)地連接,車身上設(shè)置有齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)本實(shí)用新型,所述飛行汽車進(jìn)一步包括:設(shè)置于所述機(jī)翼內(nèi)的環(huán)形液壓桿組件,包括圓弧形套筒和容納在所述套筒中的圓弧形伸縮桿,其中,所述套筒的端部連接于所述翼根部分的內(nèi)側(cè)壁,所述伸縮桿的端部連接于所述翼梢部分的內(nèi)側(cè)壁。
根據(jù)本實(shí)用新型,所述伸縮桿收容在所述套筒內(nèi)的端部設(shè)置止檔凸緣,所述套筒內(nèi)設(shè)置有遠(yuǎn)離所述套筒開口的第一限位件和靠近所述套筒開口的第二限位件,所述機(jī)翼處于展開位置時(shí),所述伸縮桿的止檔凸緣抵靠于所述第一限位件;所述機(jī)翼處于折疊位置時(shí),所述第二限位件止檔所述止檔凸緣。
根據(jù)本實(shí)用新型,機(jī)翼在折疊位置時(shí),翼根部分和翼梢部分在豎直方向上折疊在一起,并且機(jī)翼在展開位置時(shí),翼梢部分和翼根部分在水平方向上展開。
根據(jù)本實(shí)用新型,翼根部分和翼梢部分上分別設(shè)置有耳片,其中,套筒和伸縮桿分別通過螺栓與翼梢部分和翼根部分上的耳片連接。
根據(jù)本實(shí)用新型,涵道風(fēng)扇的樞轉(zhuǎn)軸線沿車身的高度方向布置。
根據(jù)本實(shí)用新型,所述涵道風(fēng)扇的數(shù)量為多個(gè),彼此間隔地設(shè)置于所述車身。
根據(jù)本實(shí)用新型,車身上設(shè)置的涵道風(fēng)扇的數(shù)量為三個(gè),其中,一個(gè)涵道風(fēng)扇沿車身的縱向中心軸線靠近飛行汽車的車頭設(shè)置,另外兩個(gè)涵道風(fēng)扇相對于縱向中心軸線彼此對稱地設(shè)置在飛行汽車的車尾。
根據(jù)本實(shí)用新型,車身上設(shè)置的涵道風(fēng)扇的數(shù)量為四個(gè),其中,靠近車身左側(cè)的兩個(gè)涵道風(fēng)扇與靠近車身右側(cè)的兩個(gè)涵道風(fēng)扇相對于車身的縱向中心軸線對稱設(shè)置。
根據(jù)本實(shí)用新型,每個(gè)涵道風(fēng)扇構(gòu)造成通過設(shè)置在車身中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以同步地旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)本實(shí)用新型,每個(gè)涵道風(fēng)扇構(gòu)造成通過設(shè)置在車身中的對應(yīng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以獨(dú)立地旋轉(zhuǎn),并且,每個(gè)涵道風(fēng)扇構(gòu)造成通過對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以獨(dú)立地進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
在本實(shí)用新型的飛行汽車中,通過設(shè)置在機(jī)身上的涵道風(fēng)扇,從而可以提供較大的升力,以使得飛行汽車可以進(jìn)行垂直起降;進(jìn)一步,在機(jī)身兩側(cè)設(shè)置有可在展開位置和折疊位置之間轉(zhuǎn)換的機(jī)翼,當(dāng)飛行汽車前飛時(shí),可以將折疊的機(jī)翼打開,從而利用氣動(dòng)外形來對飛行汽車提供升力,以降低功耗。并且,由于機(jī)翼是可折疊/展開的構(gòu)造,因此使得本實(shí)用新型的飛行汽車體積較小,因而占地面積更小。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的飛行汽車在前飛時(shí)機(jī)翼處于展開位置處的立體圖;
圖2是本實(shí)用新型的飛行汽車的機(jī)翼處于折疊位置處的立體圖;
圖3是本實(shí)用新型飛行汽車另一個(gè)實(shí)例的立體圖;
圖4是本實(shí)用新型飛行汽車中環(huán)形液壓桿組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型飛行汽車中用于連接環(huán)形液壓桿組件和機(jī)翼的耳片的立體圖;
圖6是本實(shí)用新型飛行汽車環(huán)形液壓桿組件在機(jī)翼展開位置時(shí)的示意圖;
圖7是本實(shí)用新型飛行汽車環(huán)形液壓桿組件在機(jī)翼折疊位置時(shí)的示意圖;以及
圖8是本實(shí)用新型飛行汽車中控制系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的飛行汽車10進(jìn)行描述。如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型的飛行汽車10包括車身12、涵道風(fēng)扇14以及機(jī)翼16。其中,涵道風(fēng)扇14設(shè)置在車身12上,并且涵道風(fēng)扇14的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口分別位于車身12的車身頂部和車身底部。優(yōu)選地,涵道風(fēng)扇14的樞轉(zhuǎn)軸線沿車身12的高度方向布置。
具體地,在車身12上可以開設(shè)有用于安裝涵道風(fēng)扇14的通道,涵道風(fēng)扇14安裝在通道中并且與車身12內(nèi)部的車架固定連接。此外,機(jī)翼16設(shè)置在車身12的相對兩側(cè),并且機(jī)翼16可在由車身12的兩側(cè)向外伸出的展開位置E(如圖1所示)以及貼靠在車身12兩側(cè)的折疊位置F(如圖2所示)之間轉(zhuǎn)換。
通過設(shè)置在機(jī)身12上的涵道風(fēng)扇14,從而可以提供較大的升力,以使得飛行汽車10可以進(jìn)行垂直起降;進(jìn)一步,在機(jī)身12兩側(cè)設(shè)置有可在展開位置E和折疊位置F之間轉(zhuǎn)換的機(jī)翼16,當(dāng)飛行汽車10前飛時(shí),可以將折疊的機(jī)翼16打開,從而利用氣動(dòng)外形來對飛行汽車提供升力,以降低功耗。并且,由于機(jī)翼16是可折疊/展開的構(gòu)造,因此使得本實(shí)用新型的飛行汽車10體積較小,因而占地面積更小。
參照圖6和圖7,在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,機(jī)翼16可以包括彼此可樞轉(zhuǎn)地連接的翼根部分18和翼梢部分20,并且翼根部分18還與車身12可樞轉(zhuǎn)地連接,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)翼16的折疊和展開。進(jìn)一步優(yōu)選地,翼根部分18可以通過轉(zhuǎn)軸與車身12可樞轉(zhuǎn)地連接,并且車身12上設(shè)置有齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),該齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由此,當(dāng)機(jī)翼16處于如圖2所示的折疊位置F時(shí),機(jī)翼16折疊收起,不會(huì)對飛行汽車10的正常行駛造成影響;當(dāng)起飛后需要機(jī)翼16對飛行汽車10的前飛進(jìn)行輔助時(shí),將機(jī)翼由折疊位置F移動(dòng)至如圖1所示的展開位置E,從而進(jìn)行使用。優(yōu)選地,翼根部分18通過由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸與機(jī)身12可樞轉(zhuǎn)地連接,從而利用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)機(jī)翼16旋轉(zhuǎn)。
參照圖4至圖7,本實(shí)用新型的飛行汽車10還包括環(huán)形液壓桿組件22,該環(huán)形液壓桿組件22由套筒24和容納在套筒24中的伸縮桿26組成。具體地,在組裝過程中,套筒24和伸縮桿26分別與翼梢部分20和翼根部分18連接。當(dāng)飛行汽車10在展開位置E和折疊位置F之間轉(zhuǎn)換時(shí),機(jī)翼16在展開位置E時(shí)伸縮桿26由套筒24中伸出第一弧長;而當(dāng)機(jī)翼16在折疊位置F時(shí)伸縮桿26由套筒24中伸出第二弧長,其中,第二弧長大于第一弧長。換句話說,機(jī)翼16折疊時(shí)伸縮桿26由套筒24中伸出的弧長要大于機(jī)翼16在展開時(shí)伸縮桿26由套筒24中伸出的弧長。
此外,為了使得伸縮桿26在套筒24中的移動(dòng)更加穩(wěn)定,并且防止伸縮桿26由套筒24中脫出的情況發(fā)生,可以在套筒24內(nèi)部設(shè)置遠(yuǎn)離套筒24開口的第一限位件和靠近套筒24開口的第二限位件,并且相應(yīng)地在伸縮桿26在套筒24內(nèi)的端部設(shè)置止擋凸緣。在展開位置E時(shí)該止擋凸緣抵靠于第一限位件,并且在折疊位置F時(shí)該止擋凸緣由第二限位件止擋,從而實(shí)現(xiàn)伸縮桿26在套筒24中能夠移動(dòng)特定距離,并且不會(huì)從套筒24中脫出。
返回參照圖1和圖2,機(jī)翼16在折疊位置F時(shí),翼根部分18和翼梢部分20可以在豎直方向上折疊在一起,并且機(jī)翼16在展開位置E時(shí),翼梢部分20和翼根部分18可以在水平方向上展開,從而使得當(dāng)飛行汽車10前飛時(shí),可以將折疊的機(jī)翼16打開,以利用氣動(dòng)外形來對飛行汽車提供升力,以降低功耗。并且,當(dāng)不需使用機(jī)翼16時(shí),可以將機(jī)翼16的翼根部分18和翼梢部分20折疊在一起,因此使得本實(shí)用新型的飛行汽車體積較小,因而占地面積更小。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中,如圖4和圖5所示,翼根部分18和翼梢部分20上分別設(shè)置有耳片28,并且套筒24和伸縮桿26分別通過螺栓與翼梢部分20和翼根部分18上的耳片28連接。
在一個(gè)實(shí)施例中,如圖所示,為了使得飛行汽車10在飛行過程中更加穩(wěn)定,車身12上可以進(jìn)一步設(shè)置有彼此間隔開的多個(gè)涵道風(fēng)扇14。此外,如圖所示,飛行汽車10還包括彼此對稱地設(shè)置在飛行汽車10的相對兩側(cè)的多個(gè)車輪,這樣使得飛行汽車10可以具備與常規(guī)機(jī)動(dòng)車輛相同的駕駛行駛功能。
例如,在如圖3所示的實(shí)施例中,車身12上設(shè)置的涵道風(fēng)扇14的數(shù)量可以為三個(gè)。具體地,其中一個(gè)涵道風(fēng)扇14沿車身12的縱向中心軸線靠近飛行汽車的車頭設(shè)置,并且另外兩個(gè)涵道風(fēng)扇14相對于縱向中心軸線彼此對稱地設(shè)置在飛行汽車的車尾。此處應(yīng)當(dāng)理解,車身12的縱向中心軸線指的是車身12在長度方向的中心軸線。
再例如,在如圖1和圖2所示的實(shí)施例中,車身12上設(shè)置的涵道風(fēng)扇14的數(shù)量可以為四個(gè),其中,靠近車身12左側(cè)的兩個(gè)涵道風(fēng)扇14與靠近車身12右側(cè)的兩個(gè)涵道風(fēng)扇14相對于車身12的縱向中心軸線對稱設(shè)置。與以上實(shí)施例類似的,本實(shí)施例中車身12的縱向中心軸線指的是車身12在長度方向的中心軸線。
當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解,涵道風(fēng)扇14的數(shù)量和布置位置并不對本實(shí)用新型構(gòu)成任何限定,數(shù)量和位置均可以根據(jù)具體使用情況而定,本實(shí)用新型不局限于此。
此外,在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施例中,每個(gè)涵道風(fēng)扇14可以構(gòu)造成通過設(shè)置在車身12中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以同步地旋轉(zhuǎn)??蛇x地,在其他實(shí)施例中,每個(gè)涵道風(fēng)扇14也可以構(gòu)造成通過設(shè)置在車身12中的對應(yīng)的多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以獨(dú)立地旋轉(zhuǎn),并且,每個(gè)涵道風(fēng)扇14構(gòu)造成通過對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以獨(dú)立地進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
具體來說,在空中若要改變飛行汽車10的姿態(tài),飛行汽車10的俯仰可以通過增大或者減小單個(gè)涵道風(fēng)扇14的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn);飛行汽車10的滾轉(zhuǎn)可以通過增大或者減小某一側(cè)的涵道風(fēng)扇14來實(shí)現(xiàn);如果飛行汽車10在飛行過程中出現(xiàn)偏航,也可以通過增大或者減小單個(gè)涵道風(fēng)扇14來實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步,飛行汽車10的前飛通過增大或者減小單獨(dú)涵道風(fēng)扇14的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)飛行汽車10前飛速度足夠大時(shí),可以將機(jī)翼16展開,利用氣動(dòng)外形提供升力,減小功耗。
因此,與現(xiàn)有技術(shù)中諸如縱置雙涵道螺旋槳的飛行汽車相比,上述結(jié)構(gòu)不需要變矩槳或者舵面來實(shí)現(xiàn)姿態(tài)變化,省略了機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性;與多涵道螺旋槳飛行汽車相比,上述結(jié)構(gòu)具有升力足等特點(diǎn),在空中平飛時(shí)利用氣動(dòng)外形提供足夠升力。
進(jìn)一步地,如圖6所示,飛行汽車10還可以包括用于控制機(jī)翼16的折疊和展開的控制系統(tǒng)100。在一個(gè)實(shí)施例中,該控制系統(tǒng)100可以包括:用于檢測環(huán)形液壓桿組件22中壓力的壓力傳感器、用于檢測機(jī)翼16的折疊角度的角度傳感器、可編程控制器、以及PID控制模塊。
具體地,在本實(shí)用新型控制系統(tǒng)100的使用以及連接過程中,如圖6所示,角度傳感器的輸入端和輸出端可以分別連接至機(jī)翼16和可編程控制器;可編程控制器的輸入端連接至壓力傳感器和角度傳感器,并且可編程控制器的輸出端連接至PID控制模塊;PID控制模塊的輸出端連接至環(huán)形液壓桿組件22;環(huán)形液壓桿組件22的輸出端連接至壓力傳感器,由此使得控制系統(tǒng)100形成閉合的控制回路,實(shí)現(xiàn)液壓桿的伸縮自如,從而達(dá)到控制機(jī)翼16折疊的功能。
綜上所述,在本實(shí)用新型提供的飛行汽車10中,飛行汽車10的機(jī)翼16能夠利用上下表面產(chǎn)生的壓差來產(chǎn)生升力。具體地,如圖1和圖2所示,在飛行汽車10飛行前,機(jī)翼16折疊并處于機(jī)身12的兩側(cè),這樣使得本實(shí)用新型的飛行汽車10所占空間較?。划?dāng)飛行汽車10飛行時(shí),涵道風(fēng)扇14中的風(fēng)扇旋轉(zhuǎn),并且機(jī)翼16通過環(huán)形液壓桿組件22中伸縮桿26的伸縮實(shí)現(xiàn)伸展,以使得機(jī)翼16展開至展開位置E。對于環(huán)形液壓桿組件22而言,其由套筒24和內(nèi)部的伸縮桿26組成,套筒24和伸縮桿26分別固定于翼梢部分20和翼根部分18相互連接處的折痕兩端,并且套筒24和伸縮桿26的自由端通過螺栓與機(jī)翼16上的耳片28連接。當(dāng)伸縮桿26伸出時(shí),機(jī)翼16實(shí)現(xiàn)翼梢部分20的折疊;當(dāng)伸縮桿26收縮時(shí),實(shí)現(xiàn)翼梢部分20的展開。對于機(jī)翼16的翼根部分18而言,其連接于機(jī)身12并且二者的接觸面處設(shè)置有轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)翼根部分18的旋轉(zhuǎn)折疊。如圖1和圖2所示,在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中,飛行汽車10的內(nèi)部布置有四個(gè)涵道風(fēng)扇14,這樣使得飛行汽車10能夠在有限的尺寸下提供足夠的升力,從而實(shí)現(xiàn)飛行汽車10的垂直起降的功能。
因此,本實(shí)用新型所提供的飛行汽車10在具有垂直起降功能的同時(shí),也具有固定翼飛機(jī)的特點(diǎn)。其中,一方面,機(jī)翼16可實(shí)現(xiàn)折疊的功能,這樣可以有效節(jié)省空間;另一方面,可通過改變機(jī)翼16的面積的方式實(shí)現(xiàn)機(jī)身12在飛行過程中的偏航。本實(shí)用新型所提供的飛行汽車10在實(shí)際應(yīng)用中可用于緊急救援、搶險(xiǎn)、堵車等突發(fā)狀況,無需跑道,對空間要求更低。同時(shí),涵道與折疊翼的結(jié)合也提高了飛行汽車的氣動(dòng)性能。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。