一种飞行汽车及其控制方法
文献发布时间:2023-06-19 19:27:02
技术领域
本发明涉及飞行汽车的技术领域,特别涉及一种飞行汽车及其控制方法。
背景技术
飞行汽车作为未来交通的一个趋势,能够缓解交通拥堵的现状,提高交通运输效率,所以行业内对飞行汽车的研制一直没有停止。
然而,目前具有垂直起降功能,并具有固定翼的飞行汽车通常包括:固定翼、水平发动机和多个旋翼,在飞行汽车垂直起降时,仅通过旋翼提供所需的升力,在飞行汽车水平飞行时,通过水平发动机提供向前的推力,并由固定翼提供所需的升力。但是目前的飞行汽车固定翼占据的空间较大;同时现有的旋翼机构也未能提供足够的升力。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种飞行汽车,能够使得飞行汽车垂直起降并飞行,缓解交通拥堵,提高交通运输效率。
本发明还提出一种飞行汽车的控制方法。
根据本发明的第一方面实施例的飞行汽车,所述飞行汽车包括:
机身;
旋翼升力机构,所述旋翼升力机构设置在所述机身上,所述旋翼升力机构可折展于所述机身的外侧,展开的所述旋翼升力机构可为所述机身提供第一升力;以及
吹翼升力机构,所述吹翼升力机构设置在所述机身中并位于所述机身的上部,所述吹翼升力机构用于为所述机身提供第二升力。
根据本发明实施例的飞行汽车,至少具有如下有益效果:将所述旋翼升力机构展开于所述机身的外侧,并使其旋翼进行旋转即可为所述机身提供所述第一升力,则使得所述飞行汽车具有垂直起降供能,并可在空中飞行;而所述吹翼升力机构设置在所述机身的上部,使其工作则可作为所述机身中的所述第二升力,可更利于所述飞行汽车的垂直起降以及空中飞行。
根据本发明的一些实施例,所述旋翼升力机构包括:
机臂,所述机臂的第一端可转动地设置在所述机身上,所述机臂可转动靠近所述机身或可转动展开至所述机身外侧;
旋翼,所述旋翼可折展地设置在所述机臂的第二端,所述旋翼通过旋翼电机可转动地连接在所述机臂的第二端上,所述机臂的第二端折弯设置,用于所述机臂水平托举所述旋翼。
根据本发明的一些实施例,所述机身两侧中部设置有避让部,所述旋翼升力机构可折叠收纳于所述避让部中,所述机身两侧的折叠的所述旋翼升力机构上下分布设置。
根据本发明的一些实施例,所述机身的上部设置有吹翼风道,所述吹翼风道具有第一风道口以及第二风道口,所述第一风道口位于所述机身的前侧,所述第二风道口位于所述机身的后侧,所述吹翼升力机构设置在所述吹翼风道中,所述吹翼升力机构包括:
横流风机,所述横流风机设置在所述吹翼风道中并靠近所述第一风道口,所述横流风机的轴线平行于左右方向;
若干第一翼片,若干所述第一翼片依次排列设置,所述第一翼片可活动地设置在所述吹翼风道中并位于所述横流风机的下游处。
根据本发明的一些实施例,所述吹翼升力机构还包括第二翼片,所述第二翼片可活动地设置在所述吹翼风道中并位于所述第一风道口中,所述第二翼板可转动地盖合所述第一风道口。
根据本发明的一些实施例,所述第一翼片设置有两片,在前的所述第一翼片高于在后的所述第一翼片,在前的所述第一翼片的尾端与在后的所述第一翼片的前端部分重叠。
根据本发明的第二方面实施例的飞行汽车的控制方法,所述飞行汽车的控制方法应用于一种飞行汽车上,所述飞行汽车包括:
机身,所述机身设置有用于陆地行驶的驱动轮;
旋翼升力机构,所述旋翼升力机构设置在所述机身上并排布在所述机身外侧,所述旋翼升力机构可折展于所述机身的外侧,展开的所述旋翼升力机构可为所述机身提供第一升力;以及
吹翼升力机构,所述吹翼升力机构设置在所述机身中并位于所述机身的上部,所述吹翼升力机构用于为所述机身提供第二升力;
所述飞行汽车的使用状态包括陆地行驶状态以及空中飞行状态;
所述控制方法包括:
向所述飞行汽车发出使用状态指令;
判断所述使用状态指令;
若为陆地行驶状态,驱动所述驱动轮,关闭所述吹翼升力机构以及所述旋翼升力机构;
若为空中飞行状态,关闭所述驱动轮,驱动所述旋翼升力机构以及所述吹翼升力机构。
根据本发明实施例的飞行汽车的控制方法,至少具有如下有益效果:根据飞行汽车的使用状态,分别控制所述旋翼升力机构以及所述吹翼升力机构的启闭,若所述飞行汽车为陆地行驶状态,则驱动飞行汽车上的驱动轮,使其能够像汽车一样在陆地上行驶,同时关闭所述吹翼升力机构以及将所述旋翼升力机构折叠收纳于所述机身的两侧,避免陆地上的障碍物的干扰;若所述飞行汽车为空中飞行状态,则关闭所述旋翼汽车上的驱动轮,同时驱动所述旋翼升力机构,将所述旋翼升力机构展开于所述机身的外侧,当所述旋翼升力机构产生足够的升力,所述飞行汽车即可实现垂直起降,同时还可驱动所述吹翼升力机构,为所述机身提供额外的升力,便于所述飞行汽车的起降与飞行。
根据本发明第二方面的一些实施例,所述控制方法还包括:判断所述使用状态指令若为空中飞行状态指令,关闭所述驱动轮,驱动所述旋翼升力机构。
根据本发明第二方面的一些实施例,所述机身两侧中部设置有避让部,所述旋翼升力机构可折叠收纳于所述避让部中,所述旋翼升力还包括:
机臂,所述机臂的一端可转动地设置在所述机身上;以及
旋翼,所述旋翼可折展地设置在所述机臂的另一端;
所述控制方法包括:
若所述飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,将所述机臂以及所述旋翼展开于所述机身外侧;
若所述飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,将所述机臂以及所述旋翼折叠收纳于所述避让部中。
根据本发明第二方面的一些实施例,所述机身的上部设置有吹翼风道,所述吹翼风道具有第一风道口以及第二风道口,所述第一风道口位于所述机身的前侧,所述第二风道口位于所述机身的后侧,所述吹翼升力机构设置在所述吹翼风道中,所述吹翼升力机构包括:
横流风机,所述横流风机设置在所述吹翼风道中并靠近所述第一风道口,所述横流风机的轴线平行于左右方向;
若干第一翼片,若干所述第一翼片依次排列设置,所述第一翼片可活动地设置在所述吹翼风道中并位于所述横流风机的下游处;以及
第二翼片,所述可活动地设置在所述吹翼风道中并位于所述第一风道口中;
所述控制方法包括:
若所述飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,将所述机臂以及所述旋翼展开于所述机身外侧,并驱动所述横流风机;
若所述飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,将所述机臂以及所述旋翼折叠于所述机身外侧的所述避让部中能够,并关闭所述横流风机。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例的飞行汽车的旋翼升力机构折叠的示意图;
图2为图1示出的飞行汽车的另一视角示意图;
图3为本发明实施例的飞行汽车的旋翼升力机构展开的示意图;
图4为图3示出的飞行汽车的另一视角示意图;
图5为本发明实施例的飞行汽车内部吹翼升力机构的示意图;
图6为本发明第二方面实施例的飞行汽车的控制方法的流程示意图。
附图标记:
机身10;驱动轮11、避让部12;
旋翼升力机构20;机臂21;旋翼22;旋翼电机221;
吹翼升力机构30;横流风机31;第一翼片32;第二翼片33;吹翼风道34;第一风道口341;第二风道口342;
尾翼机构40;翼板41;支撑板42。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本,而不能理解为对本的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图4,根据本发明的第一方面实施例的飞行汽车,飞行汽车包括:机身10、旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30。旋翼升力机构20设置在机身10上,旋翼升力机构20可折展于机身10的外侧,展开的旋翼升力机构20可为机身10提供第一升力;吹翼升力机构30设置在机身10中并位于机身10的上部,吹翼升力机构30用于为机身10提供第二升力。
将旋翼升力机构20展开于机身10的外侧,并使其旋翼22进行旋转即可为机身10提供第一升力,则使得飞行汽车具有垂直起降供能,并可在空中飞行;而吹翼升力机构30设置在机身10的上部,使其工作则可作为机身10中的第二升力,可更利于飞行汽车的垂直起降以及空中飞行。需要说明的是,旋翼22升力结构应均匀排布设置在机身10上方,从而可为机身10提供均匀的升力,使得飞行汽车稳定起降。
在另一些实施例中,飞行汽车还包括有尾翼机构40,尾翼机构40可升降地设置在机身10尾部上方,尾翼机构40包括翼板41、支撑板42以及驱动件(图中未示出),翼板41两端与支撑板42连接,驱动件设置在机身10中,驱动件输出端连接支撑板42,从而控制翼板41的起降。
当飞行汽车在陆地上行驶时,可将尾翼机构10升起,从而形成汽车的尾翼,在飞行汽车快速行驶过程中,升起的尾翼机构40的翼板41可产生下压力,让飞行汽车产生更大的抓地力,可以有效地减少飞行汽车在高速行驶时产生的空气阻力;还可以抵消部分升力,控制飞行汽车上浮,减小风阻影响,使飞行汽车可以紧贴着道路行驶,提高行驶的稳定性;此外,还可使得飞行汽车的外形更加美观。
而在飞行汽车处在空中飞行的状态时,下降的尾翼机构40的翼板41可防止产生下压力,从而防止抵消升力,便于飞行汽车上浮。
参照图1至图4,在本发明的一些实施例中,具体地,旋翼升力机构20包括:机臂21以及旋翼22。机臂21的第一端可转动地设置在机身10上,机臂21可转动靠近机身10或可转动展开至机身10外侧;旋翼22可折展地设置在机臂21的另一端,旋翼22通过旋翼电机221可转动地连接在机臂21的一端上,机臂21的第二端折弯设置,用于机臂21水平托举旋翼22。
可以想到的是,飞行汽车可作为汽车在陆地上行驶,则在其机身10下部设置有驱动轮11,通过驱动轮11的驱动,可带动飞行汽车在陆地上行驶。然而为了使得飞行汽车能够顺畅地通过大部分的路况环境,提高飞行汽车的实用性,则可将旋翼升力机构20设置在机身10的顶部或者两侧。折叠于机身10顶端或者机身10两侧的旋翼升力机构20可使得整体的飞行汽车结构紧凑,可使得飞行汽车可在城市的公路上或者高速公路上顺畅的行驶,从而达到汽车的行驶要求。
所以机臂21的可转动的一端可分别设置在驱动轮11的壳体上,机臂21以连接在壳体上的一端可设置为万向活动连接,则可将机臂21的另一端向外侧展开,并同时向高处托起,从而使得机臂21的另一端的旋翼22托起至机身10的上方。而后可通过旋翼电机221驱动旋翼22快速旋转,旋翼22高速旋转可产生第一升力,从而为飞行汽车提供第一升力,飞行汽车即可垂直起降。在机身10的四个角落上,可均设置有旋翼升力机构20,则可在机身10的四个角上均提供第一升力,从而使得飞行汽车平稳起降。
旋翼升力机构20除了可设置在机身10上方,在另一些实施例中,旋翼升力机构20还可设置在机身10的两侧中,而在机身10两侧中部设置有避让部12,旋翼升力机构20可折叠收纳于避让部12中。机身10的左右两侧中部凹陷设置,而令四个驱动轮11为凸出设置,需要说明的是,机身10的前轮之间的距离应符合普通汽车的前轮之间的距离标准。最终在机身10两侧中部形成避让部12。当飞行汽车当做汽车在陆地上行驶时,为了防止旋翼升力机构20干扰周围车辆、树木或建筑物等障碍物而不利于飞行汽车的陆地行驶,则将旋翼升力机构20收纳于机身10旁的避让部12中,从而使得机身10的宽度与汽车的宽度一致,进而便于飞行汽车在陆地上行驶。
需要说明的是,机臂21的第二端折弯设置,用于机臂21水平托举旋翼22。具体地,当飞行汽车充当汽车行驶时,机臂21收折于机身10的侧边时,机臂21的第二端则向上弯曲,而向上弯曲空出的空间,则可将旋翼22通过铰接件折叠紧靠在机臂21的一侧,增强结构的紧凑性;当飞行汽车充当飞行器行驶时,机臂21的第一端转动,将机臂21的第二端翻转至机身10的侧上方,由于机臂21的第二端成弯曲状,则机臂21的第二端可将旋翼电机221水平托举,进而使得旋翼22水平设置,进而使得旋翼22产生向上的第二升力。
参照图1至图4,在本发明的一些实施例中,机身10的上部设置有吹翼风道34,吹翼风道34具有第一风道口341以及第二风道口342,第一风道口341位于机身10的前侧,第二风道口342位于机身10的后侧,吹翼升力机构30设置在吹翼风道34中,吹翼升力机构30包括:横流风机31以及若干第一翼片32。横流风机31设置在吹翼风道34中并靠近第一风道口341,横流风机31的轴线平行于左右方向;若干第一翼片32依次排列设置,第一翼片32可活动地设置在吹翼风道34中并位于横流风机31的下游处。
具体地,当旋翼升力机构20将飞行汽车升起至空中时,可通过飞行汽车内部设置的推进机构进行飞行或者悬停(图中未示出),而启动吹翼升力机构30,即可为飞行汽车提供第二升力。具体地,横流风机31的轴线与图示的左右方向平行,则横流风机31可从飞行汽车的前方将空气抽吸至横流风机31中,并向横流风机31后侧,即吹翼风道34下游的第一翼片32上吹出。需要说明的是,第一翼片32的前端可转动地设置在吹翼风道34中,具体地,可通过连接轴(图中未示出)可转动地设置在吹翼风道34中,同时在第一翼片32的下端还连接有调节第一翼片32与气流之间的角度的调节件(图中未示出)。
吹翼升力机构30可为机身10提供第二升力,则可减轻旋翼升力机构20的负担。所以,可以理解的是,吹翼升力机构30的设置,可降低旋翼升力机构20的功耗,同时,还可降低旋翼升力机构20的旋翼22的回转半径,从而降低飞行汽车的占地空间;此外吹翼升力机构30提供第二升力,更利于飞行汽车的飞行,从而可提高飞行速度,额外增加的第二升力可使得飞行汽车更具安全性。
具体地,横流风机31可将前方的空气通过第一风道口341抽吸进吹翼风道34中,进而形成气流,而后经过横流风机31的增速,形成高速气流,吹向横流风机31后侧的第一翼片32上,最后从吹翼风道34的第二风道口342中吹出。需要说明的是,第一翼片32的结构为现有的翼片结构,高速气流经过第一翼片32,可在第一翼片32的上下翼面产生巨大的压差,下翼面产生的压强大于上翼面产生的压强,从而产生了向上的第二升力,第二升力通过连接轴作用在机身10上,最终可为机身10提供第二升力,为机身10提供额外的升力,需要说明的是,工作的横流风机31将气流往后方吹出,还可为飞行汽车提供向前的推力。
吹翼风道34设置在机身10的上部,整体呈扁平的气流流道,从而横流风机31直吹后方的第一翼片32的气流可形成扁平薄气流层,使得高速气流趋于平直、集中、均匀,从而便于第一翼片32调节。而在调节件的调节作用下,可实现对气流的操纵,从而实现对气流间歇、脉动式的操纵,从而改变第二升力。
还需要说明的是,调节件可以是调节油缸或是调节电机,在本实施例中不做具体限定,驱动第一翼片32能够以连接轴的轴线翻转即可。调节件可调节第一翼片,使得第一翼片32以连接轴为转动中心进行翻转,从而调节第一翼片32与气流之间的角度,进而调节第一翼片32的迎角,最终改变第二升力的大小,最终为机身10提供不同大小的第二升力,满足更复杂多变的飞行环境。
进一步地,参照图1至图5,在本发明的一些实施例中,吹翼升力机构30还包括第二翼片33,第二翼片33可活动地设置在吹翼风道34中并位于第一风道口341中,第二翼片33可转动地设置在第一风道口341处。与第一翼片32同理,第二翼片33的一端可通过连接轴与机身10连接,同时可有调节件与第二翼片33的下端连接,则通过调节件可调节第二翼片33与气流之间的角度,即调节第二翼片33与气流之间的迎角,从而调节进气的角度,改变第二升力的大小。而当飞行汽车在陆地上行驶时,可将第二翼片33转动,将第一风道口341封堵住,防止行驶时气流从第一风道孔341进入,使得吹翼升力机构30产生第二升力而不利于飞行汽车在陆地上行驶。此外,需要强调的是,第二翼片33可呈弧面状,将第二翼片33的凸部朝向迎风的方向,即图示的前方,当飞行汽车向前行驶时,第二翼片33的凸部可将气流引导至机身10的上方,让飞行汽车产生更大的抓地力,可以有效地减少飞行汽车在高速行驶时产生的空气阻力,从而更利于飞行汽车在陆地上行驶,所以可以想到的是,第二翼片33的凸部的弧度应于机身10前部相匹配衔接,以使得气流可顺畅地沿着机身10的表面吹过,从而可减小空气阻力,可更利于飞行汽车在陆地上行驶。
参照图1至图5,具体地,在本发明的一些实施例中,第一翼片32可设置有两片,在前的第一翼片32高于在后的第一翼片32,在前的第一翼片32的尾端与在后的第一翼片32的前端部分重叠。可以理解的是,两片单独设置的第一翼片32可分别通过连接轴与机身10连接,同时可单独通过调节件调节第一翼片32与气流之间的角度,从而两片单独设置的第一翼片32可分别为机身10提供第二升力。还可以理解的是,靠前的第一翼片32高于后方的第一翼片32,同时前方的第一翼片32的尾部与后方的第一翼片32重叠,则从前方的第一翼片32吹出的气流即可顺畅地吹向后方的第一翼片32中,从而可避免气流紊乱,不利于第一翼片32产生升力。需要说明的是,第一翼片32的数量可不做具体限定,可根据飞行汽车的规格,或者第一翼片32的规格做数量的调整,可以是3片第一翼片32,4片第一翼片32甚至更多。数量较多的第一翼片32可提供更多额外的第二升力。
此外,在另一些实施例中,第一翼片32的依次排列设置还可以是依次连接设置(该连接示意未示出)。即当第一翼片32设置有3片时,沿气流方向依次定义为前第一翼片32、中第一翼片32以及后第一翼片32。前第一翼片32通过连接轴可转动地连接在机身10上,而中第一翼片32的前端则通过连接轴转动连接在前第一翼片32的末端上,所以可以想到的是,后第一翼片32的前端则通过连接轴转动连接在中第一翼片32的末端上。前、中以及后第一翼片32的上下翼面则形成完整的上、下翼面,便于产生第二升力的同时,依次连接设置还可避免出现气流紊乱而不利于产生第二升力。同时分别在前、中以及后第一翼片32的下翼面上均连接调节件,从而可分别单独调整前、中以及后第一翼片32与气流之间的角度,从而改变第二升力。
综上,具有旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的飞行汽车可实现垂直起降,可缓解交通拥堵问题,同时飞行汽车增加吹翼升力机构30具备额外的升力,可降低旋翼升力机构20的功耗,同时还可减小旋翼升力机构20的旋翼22的回转半径,进而可缩小旋翼升力机构20的结构,使得飞行汽车结构更加紧凑,更利于陆地行驶以及空中飞行。
此外,增设的吹翼升力机构30提供额外升力,可减小旋翼22的回转半径,从而可加快旋翼22的动态响应速度,实现快速爬升和下降;再者旋翼22半径的减小还可降低旋翼22挥舞将旋翼22折断的可能。其次,还可摒弃更多旋翼的结构设计,从而可提高飞行汽车的适航性,即可提高飞行汽车的续航能力以及承载能力。
根据本发明的第二方面实施例的飞行汽车的控制方法,飞行汽车的控制方法应用于一种飞行汽车上,飞行汽车包括:机身10、旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30。机身10包括用于陆地行驶的驱动轮11;旋翼升力机构20设置在机身10上并排布在机身10外侧,旋翼升力机构20可折展于机身10的外侧,展开的旋翼升力机构20可为机身10提供第一升力;吹翼升力机构30设置在机身10中并位于机身10的上部,吹翼升力机构30用于为机身10提供第二升力;飞行汽车的使用状态包括陆地行驶状态以及空中飞行状态。
飞行汽车还包括有尾翼机构40,尾翼机构40可升降地设置在机身10尾部上方,当飞行汽车在陆地上行驶时,可将尾翼机构10升起,从而形成汽车的尾翼,在飞行汽车快速行驶过程中,尾翼机构40可产生下压力,让飞行汽车产生更大的抓地力,可以有效地减少飞行汽车在高速行驶时产生的空气阻力;还可以抵消部分升力,控制飞行汽车上浮,减小风阻影响,使飞行汽车可以紧贴着道路行驶,提高行驶的稳定性;此外,还可使得飞行汽车的外形更加美观。
参照图6,控制方法包括:先向飞行汽车的控制中心发出使用的指令;飞行汽车判断使用状态的指令;若为陆地行驶状态,驱动驱动轮11,关闭吹翼升力机构30以及旋翼升力机构20;若为空中飞行状态,关闭驱动轮11,驱动旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30。
具体地,若飞行汽车的使用状态的指令是陆地行驶状态,则飞行汽车为一辆在陆地上行驶的飞行汽车,所以飞行汽车根据使用的状态,分别控制旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的启闭。若飞行汽车为陆地行驶状态,则将旋翼升力机构20折叠紧靠于机身10旁边,避免展开的旋翼升力机构20与陆地上的障碍物发生碰撞而不利于飞行汽车的行驶;同时,关闭吹翼升力机构30或者保持吹翼升力机构30的关闭状态,可防止工作的吹翼升力机构30产生第二升力而不利于飞行汽车在陆地上行驶。
若飞行汽车为空中飞行状态,则关闭飞行汽车上的驱动轮11,同时驱动旋翼升力机构20,将旋翼升力机构20展开于机身10的外侧,当旋翼升力机构20产生足够的升力,飞行汽车即可实现垂直起降,而实现空中的飞行,可通过飞行汽车中的辅助推进机构进行飞行、悬停或者旋转等。此外,为提供额外的升力,可同时驱动吹翼升力机构30,为机身10提供额外的升力,便于飞行汽车的起降与飞行,可为旋翼升力机构20承担升力,降低旋翼升力机构20的功耗。
需要说明的是,若飞行汽车的使用状态的指令是陆地行驶状态,则飞行汽车为一辆在陆地上行驶的飞行汽车,所以飞行汽车根据使用的状态,分别控制旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的启闭的同时,还要控制尾翼机构40,将尾翼机构40的翼板41升起,从而形成汽车的尾翼,在飞行汽车快速行驶过程中,升起的尾翼机构40的翼板41可产生下压力,让飞行汽车产生更大的抓地力,可以有效地减少飞行汽车在高速行驶时产生的空气阻力;还可以抵消部分升力,控制飞行汽车上浮,减小风阻影响,使飞行汽车可以紧贴着道路行驶,提高行驶的稳定性;此外,还可使得飞行汽车的外形更加美观。
若飞行汽车为空中飞行状态,则关闭飞行汽车上的驱动轮11以及驱动旋翼升力机构20的同时,还要将尾翼机构40的翼板41降落至机身10上,下降的尾翼机构40的翼板41可防止产生下压力,从而防止抵消升力,便于飞行汽车上浮。
在本发明第二方面的一些实施例中,控制方法还包括:判断使用状态指令若为空中飞行状态指令,则关闭驱动轮11,驱动旋翼升力机构20。具体地,若飞行汽车为空中飞行状态,则在一些飞行环境中,若旋翼升力机构20可以提供足够的第一升力,则可单独驱动旋翼升力机构20,关闭吹翼升力机构30;也可。
在本发明第二方面的一些实施例中,机身10两侧中部设置有避让部12,旋翼升力机构20可折叠收纳于避让部12中,旋翼22升力还包括:机臂21,机臂21的一端可转动地设置在机身10上;以及旋翼22,旋翼22可折展地设置在机臂21的另一端。则控制方法还包括:若飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,将机臂21以及旋翼22展开于机身10外侧;若飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,将机臂21以及旋翼22折叠收纳于避让部12中。
具体地,若飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,则关闭飞行汽车上的驱动轮11,同时驱动旋翼升力机构20,将旋翼升力机构20展开于机身10的外侧,驱动机臂21以转动点位转动中心,将机臂21展开于机身10的外侧,并将旋翼22托起,而后通过旋翼电机221驱动旋翼22转动,进而产生第一升力。当旋翼升力机构20产生足够的升力,飞行汽车即可实现垂直起降以及飞行,同时实现空中的飞行,还可通过飞行汽车中的辅助推进机构进行飞行、悬停或者旋转等。在这里,辅助推进机构可以是发动机驱动螺旋桨产生水平的推力,还可以是多组涵道风扇组成的辅助推进器等,如可设置提供正向推力的涵道风扇、提供反向推力的涵道风扇等。此外,为提供额外的升力,可同时驱动吹翼升力机构30,为机身10提供额外的升力,便于飞行汽车的起降与飞行,可为旋翼升力机构20承担升力,降低旋翼升力机构20的功耗。而需要说明的是,当飞行汽车在空中平稳地飞行时,还可关闭旋翼升力机构20,将机臂21以及旋翼22均收拢紧靠机身10的两侧,依靠吹翼升力机构30的横流风机31制造人造气流,高速流经第一翼片32以及第二翼片33,即可制造出足够的第二升力支撑飞行汽车的平稳飞行。而收拢的旋翼升力机构20可降低空气阻力,更利于飞行汽车空中飞行,降低吹翼升力机构30的能耗,从而可提高续航能力。
反之,若飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,则将旋翼升力机构20折叠紧靠于机身10旁边,驱动机臂21以转动点为转动中心,将机臂21折叠收纳在机身10外侧的避让部12中,同时将旋翼22旋转至机臂21的一侧,使得机臂21以及旋翼22重合在一条线上并紧靠与机身10侧面,最终使得机身10外侧无突出的地方,所以可避免展开的旋翼升力机构20与陆地上的障碍物发生碰撞而不利于飞行汽车的行驶;同时,关闭吹翼升力机构30或者保持吹翼升力机构30的关闭状态,可防止工作的吹翼升力机构30产生第二升力而不利于飞行汽车在陆地上行驶。
在本发明第二方面的一些实施例中,机身10的上部设置有吹翼风道34,吹翼风道34具有第一风道口341以及第二风道口342,第一风道口341位于机身10的前侧,第二风道口342位于机身10的后侧,吹翼升力机构30设置在吹翼风道34中,吹翼升力机构30包括:横流风机31,横流风机31设置在吹翼风道34中并靠近第一风道口341,横流风机31的轴线平行于左右方向;若干第一翼片32,若干第一翼片32依次排列设置,第一翼片32可活动地设置在吹翼风道34中并位于横流风机31的下游处;以及第二翼片33,可活动地设置在吹翼风道34中并位于第一风道口341中。
控制方法包括:若飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,将机臂21以及旋翼22展开于机身10外侧,并驱动横流风机31;若飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,将机臂21以及旋翼22折叠于机身10外侧的避让部12中能够,并关闭横流风机31。
具体地,若飞行汽车的使用状态为空中飞行状态,则关闭飞行汽车上的驱动轮11,同时驱动旋翼升力机构20,将旋翼升力机构20展开于机身10的外侧,驱动机臂21以转动点位转动中心,将机臂21展开于机身10的外侧,并将旋翼22托起,而后通过旋翼电机221驱动旋翼22转动,进而产生第一升力。当旋翼升力机构20产生足够的升力,飞行汽车即可实现垂直起降,旋翼电机221分别单独控制对应的旋翼22,则可单独控制对应的旋翼22的旋转速度,从而控制飞行汽车的飞行以及姿态。而实现空中的飞行,还可通过飞行汽车中的辅助推进机构进行飞行、悬停或者旋转等,推进辅助器在上述实施例中提及,在本实施例中不在做具体描述。
此外,为提供额外的升力,可同时驱动吹翼升力机构30,为机身10提供额外的升力,便于飞行汽车的起降与飞行,可为旋翼升力机构20承担升力,降低旋翼升力机构20的功耗。同时驱动横流风机31,横流风机31可将飞行汽车前方的空气通过第一风道口341抽吸进吹翼风道34中,进而形成气流,而后经过横流风机31的增速,形成高速气流,吹向横流风机31后侧的第一翼片32上,最后从吹翼风道34的第二风道口342中吹出。需要说明的是,第一翼片32的结构为现有的翼片结构,高速气流经过第一翼片32,可在第一翼片32的上下翼面产生巨大的压差,下翼面产生的压强大于上翼面产生的压强,从而产生了向上的第二升力,第二升力通过连接轴作用在机身10上,最终可为机身10提供第二升力,为机身10提供额外的升力,需要说明的是,工作的横流风机31将气流往后方吹出,还可为飞行汽车提供向前的推力,而飞行汽车中的辅助推进机构也可实现飞行汽车的飞行、悬停或者旋转。而与第一翼片32同理,第二翼片33的一端可通过连接轴与机身10连接,同时可有调节件与第二翼片33的下端连接,则通过调节件可调节第二翼片33与气流之间的角度,即调节第二翼片33与气流之间的迎角,从而调节进气的角度,改变第二升力的大小。需要强调的是,为了改变第二升力的大小,还可改变第一翼片32以及第二翼片33的翼面面积,还可改变横流风机31的功率输出或者改变地效效应等。
若飞行汽车的使用状态为陆地行驶状态,则将旋翼升力机构20折叠紧靠于机身10旁边,驱动机臂21以转动点为转动中心,将机臂21折叠收纳在机身10外侧的避让部12中,同时将旋翼22旋转至机臂21的一侧,使得机臂21以及旋翼22重合在一条线上并紧靠与机身10侧面,最终使得机身10外侧无突出的地方,所以可避免展开的旋翼升力机构20与陆地上的障碍物发生碰撞而不利于飞行汽车的行驶;同时,关闭吹翼升力机构30或者保持吹翼升力机构30的关闭状态,可防止工作的吹翼升力机构30产生第二升力而不利于飞行汽车在陆地上行驶。
需要说明的是,以上旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的启闭,可依据具体的使用场景做出功率的渐变输出进行启闭。即由空中飞行状态转变为陆地行驶状态,则降低旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的输出,分别降低两者产生的第一升力以及第二升力,直至飞行汽车缓慢平稳地降落在陆地上,最终关闭旋翼升力机构20,将旋翼升力机构20折叠与于机身10的周侧,以及关闭吹翼升力机构30的横流电机31,驱动驱动轮11即可实现飞行汽车的陆地行驶。反之,陆地行驶状态转变为空中行驶的状态,则是驱动旋翼升力机构20或者同时驱动吹翼升力机构30,使得产生的第一升力以及第二升力将飞行汽车升起,同时关闭驱动轮11,配合飞行汽车内部的推进辅助器可平稳地在空中飞行。
本发明实施例提供的飞行汽车的动力系统可包括电动机结合发动机的混合动力系统,也可包括以纯电驱动的动力系统,本发明实施例不对动力系统做具体限定。而当然飞行汽车包含的液压系统、传动机构等不在一一赘述。动力系统通过液压系统、传动结构等分别驱动旋翼升力机构20以及吹翼升力机构30的运作,从而使得飞行汽车可以以汽车的形式或者以飞行器的形式在陆地上或者空中行驶。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
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