本實(shí)用新型涉及地空兩棲交通工具領(lǐng)域，具體是一種單涵道雙旋翼垂直起降飛行汽車。

背景技術(shù)：

國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多年的飛行汽車，大部分產(chǎn)品需要有機(jī)場(chǎng)跑道用于起飛降落，實(shí)用性比較差(如美國(guó)馬薩諸塞州的TERRAFUGIA 公司設(shè)計(jì)的第一代飛行汽車產(chǎn)品TRANSITION和歐洲的AEROMOBILE)。國(guó)際上對(duì)垂直起降的飛行汽車也試制了很多年，如美國(guó)加利福尼亞州的MOLLER國(guó)際公司的MOLLER SKYCAR具有較好的垂直起降功能和飛行性能，但陸地性能很差，只能在路面狀況很好的路面上行駛，只能算是一種特殊的通用航空器，但不能稱之為真正的飛行汽車。由于國(guó)外現(xiàn)有的飛行汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜、成本高、有效載荷和飛行性能都很低,作為飛行器,無(wú)法與通航飛機(jī)相比;作為汽車,又結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不實(shí)用,容易損壞，滿足不了汽車產(chǎn)品的法規(guī)?？梢源怪逼鸾档牡乜諆蓷w行汽車實(shí)際上還剛剛起步，還在概念階段,如美國(guó)馬薩諸塞州的TERRAFUGIA 公司第二代產(chǎn)品TF-X。

目前具備垂直起降功能的飛行汽車，分為兩大類：

1、在汽車上增加如同直升機(jī)一樣的旋翼，比如申請(qǐng)?zhí)枮?00910128680.4的中國(guó)專利，利用共軸反轉(zhuǎn)的上旋翼和下旋翼為汽車提供升力。其缺點(diǎn)一是旋翼體積較大，超出車寬很多，無(wú)法在公路上行駛，并且汽車起飛時(shí)需要保持周圍空曠，二是和直升機(jī)相比缺少尾翼的控制，飛行姿態(tài)不容易調(diào)整，穩(wěn)定性差。

2、在車身左右兩側(cè)，使用吊掛在可以折疊的固定翼兩側(cè)的旋翼或是涵道風(fēng)扇作為起飛和飛行的動(dòng)力，比如申請(qǐng)?zhí)枮?01310345157.3的中國(guó)專利，但固定翼折疊時(shí)需要把涵道或者風(fēng)扇一起折疊到車身上，折疊結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，并且起飛前需要將固定翼完全展開(kāi)，對(duì)垂直起飛降落的場(chǎng)地周邊環(huán)境和面積有較大的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供了一種既可以在地面上像汽車一樣安全行駛,也能夠在天空中飛行的地空兩棲交通工具-飛行汽車,具有垂直起降、經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)滿足航空適航和道路交通相關(guān)法規(guī)規(guī)定。

本實(shí)用新型包括車身，車身的前部安裝有一個(gè)貫穿車身的主涵道升力風(fēng)扇，車身底部安裝有動(dòng)力裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，車身后部安裝有兩個(gè)旋翼螺旋槳，兩個(gè)旋翼螺旋槳高低錯(cuò)開(kāi)，獨(dú)立工作。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的兩個(gè)旋翼螺旋槳最大工作外徑小于等于車寬或略大于車寬，最寬不能超過(guò)交管部門規(guī)定的最大車寬。旋翼螺旋槳最大工作外徑不超過(guò)車寬比較美觀，對(duì)兩側(cè)行駛的車輛干擾比較小。旋翼螺旋槳工作直徑越大，提供的升力就越大，汽車的有效載荷也就越大，兩個(gè)旋翼螺旋槳最大工作外徑略大于車寬時(shí)，既不影響汽車正常行駛，又能夠產(chǎn)生最好的經(jīng)濟(jì)效益。另外在汽車進(jìn)行垂直起降時(shí)，也不受周圍車輛的影響，可以在任意路況下進(jìn)行垂直起降。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的旋翼螺旋槳通過(guò)伸縮桿與車身后備箱內(nèi)部連接，伸縮桿收縮時(shí)兩個(gè)旋翼螺旋槳收縮在車身后備箱內(nèi)部。汽車在路面行駛時(shí)，旋翼螺旋槳收藏在后備箱內(nèi)，比較美觀，不影響其它車輛。

進(jìn)一步改進(jìn)，旋翼螺旋槳與伸縮桿之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼螺旋槳可以對(duì)汽車飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不需要增加額外的姿態(tài)控制裝置。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的動(dòng)力裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)和供能裝置，其中發(fā)動(dòng)機(jī)固定在車身后排乘員座位下，供能裝置固定于車身底部。由于垂直起降裝置占用了汽車原本發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，故本實(shí)用新型將發(fā)動(dòng)機(jī)和供能裝置置于車身底部以節(jié)約空間。發(fā)動(dòng)機(jī)采用航空用的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，還可以是混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、電力發(fā)動(dòng)機(jī)、新能源發(fā)動(dòng)機(jī)等，供能裝置使用與發(fā)動(dòng)機(jī)配套使用的油箱、電池、新能源等。

進(jìn)一步改進(jìn)，車身頂部固定有可折疊機(jī)翼，在路面行駛時(shí)機(jī)翼折疊在車頂，不對(duì)車輛正常行駛產(chǎn)生干擾。等汽車垂直飛行到空中后，機(jī)翼展開(kāi)，為汽車增加升力，減少飛行狀態(tài)的能耗，并且能進(jìn)一步加強(qiáng)汽車飛行狀態(tài)的姿態(tài)控制，提高安全穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型有益效果在于：

1、以汽車本身為基礎(chǔ)，各部件均集成在車身內(nèi)，不飛行時(shí)可以當(dāng)成普通汽車使用，也能夠在任意路況下垂直起降進(jìn)行飛行，不對(duì)周圍的車輛產(chǎn)生影響，經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用。

2、通過(guò)旋翼螺旋槳的傾轉(zhuǎn)對(duì)本實(shí)用新型的飛行姿態(tài)進(jìn)行控制，不需要增加額外的姿態(tài)控制裝置，飛行平穩(wěn)安全。

3、車頂增加可折疊機(jī)翼，在路面行駛時(shí)機(jī)翼折疊在車頂，不對(duì)車輛正常行駛產(chǎn)生干擾。等汽車垂直飛行到空中后，折疊機(jī)翼展開(kāi)，為汽車增加升力，減少飛行狀態(tài)的能耗，并且能進(jìn)一步加強(qiáng)汽車飛行狀態(tài)的姿態(tài)控制，提高安全穩(wěn)定性。

4、涵道升力風(fēng)扇和兩個(gè)旋翼螺旋槳共同提供升力，汽車的有效載荷較高。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型俯視圖。

圖2為本實(shí)用新型主視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，包括車身，車身的前部安裝有一個(gè)貫穿車身的主涵道升力風(fēng)扇，車身底部安裝有動(dòng)力裝置和驅(qū)動(dòng)裝置，車身后部安裝有兩個(gè)旋翼螺旋槳，兩個(gè)旋翼螺旋槳高低錯(cuò)開(kāi)，獨(dú)立工作。

所述的兩個(gè)旋翼螺旋槳最大工作外徑小于等于車寬或略大于車寬，最寬不能超過(guò)交管部門規(guī)定的最大車寬。旋翼螺旋槳最大工作外徑不超過(guò)車寬比較美觀，對(duì)兩側(cè)行駛的車輛干擾比較小。旋翼螺旋槳工作直徑越大，提供的升力就越大，汽車的有效載荷也就越大，兩個(gè)旋翼螺旋槳最大工作外徑略大于車寬時(shí)，既不影響汽車正常行駛，又能夠產(chǎn)生最好的經(jīng)濟(jì)效益。另外在汽車進(jìn)行垂直起降時(shí)，也不受周圍車輛的影響，可以在任意路況下進(jìn)行垂直起降。

所述的旋翼螺旋槳通過(guò)伸縮桿與車身后備箱內(nèi)部連接，伸縮桿收縮時(shí)兩個(gè)旋翼螺旋槳收縮在車身后備箱內(nèi)部。汽車在路面行駛時(shí)，旋翼螺旋槳收藏在后備箱內(nèi)，比較美觀，不影響其它車輛。

旋翼螺旋槳與伸縮桿之間通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)旋翼螺旋槳可以對(duì)汽車飛行姿態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不需要增加額外的姿態(tài)控制裝置。

所述的驅(qū)動(dòng)裝置包括主離合器、傳動(dòng)主軸、副離合器和升力傳動(dòng)軸，其中，主離合器安裝于車輪軸上，傳動(dòng)主軸中部穿過(guò)主離合器，傳動(dòng)主軸兩端連接到動(dòng)力裝置和后垂直起降裝置，動(dòng)力裝置通過(guò)主離合器和傳動(dòng)主軸控制后車輪或者后垂直起降裝置運(yùn)動(dòng)；動(dòng)力裝置通過(guò)升力傳動(dòng)軸與前垂直起降裝置連接，升力傳動(dòng)軸上設(shè)置有副離合器，動(dòng)力裝置通過(guò)升力傳動(dòng)軸和副離合器控制前垂直起降裝置運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型使用的離合器可以在現(xiàn)有齒輪變速箱基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，增加一個(gè)與垂直起降裝置相連的齒輪，當(dāng)駕駛員選擇飛行檔時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)輪處于空檔狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)垂直起降裝置工作。

所述的動(dòng)力裝置包括渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱，軸發(fā)動(dòng)機(jī)固定在車身后排乘員座位下，油箱固定在汽車底部，分布在發(fā)動(dòng)機(jī)兩側(cè)。由于涵道和旋翼螺旋槳占用了汽車原本發(fā)動(dòng)機(jī)的位置，故本實(shí)用新型中的動(dòng)力裝置采用航空用的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，將發(fā)動(dòng)機(jī)和油箱置于車身底部以節(jié)約空間。動(dòng)力裝置還可以是混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、電力發(fā)動(dòng)機(jī)、新能源發(fā)動(dòng)機(jī)等。

車身頂部固定有可折疊機(jī)翼，在路面行駛時(shí)機(jī)翼折疊在車頂，不對(duì)車輛正常行駛產(chǎn)生干擾。等汽車垂直飛行到空中后，折疊機(jī)翼展開(kāi)，為汽車增加升力，減少飛行狀態(tài)的能耗，并且能進(jìn)一步加強(qiáng)汽車飛行狀態(tài)的姿態(tài)控制，提高安全穩(wěn)定性。

升力計(jì)算如下（不使用可折疊機(jī)翼的情況）：

1）飛行汽車標(biāo)配乘員4人，整車飛行重量1000kg。涵道系統(tǒng)承擔(dān)400kg，兩個(gè)旋翼系統(tǒng)各需承擔(dān)300kg。

2）按2.5m車寬限制，大涵道直徑可做到2.3m（半徑R=1.15m），涵道面積（可等同槳盤面積）為4.15m²；交叉式構(gòu)型旋翼系統(tǒng)單個(gè)直徑為2.2m，槳盤面積各為3.8m²。

3）按目前航空技術(shù)水平，通常轉(zhuǎn)速下涵道升力系統(tǒng)每平米可產(chǎn)生125kg升力，每千克力需要提供0.4kW功率；可提供518kg升力。旋翼系統(tǒng)每平米可產(chǎn)生85kg升力，每千克力需要提供0.22kW功率；兩個(gè)旋翼系統(tǒng)基本可提供646kg升力（除去相互干擾影響，約提供600kg升力）。

4）涵道升力系統(tǒng)每平米只需產(chǎn)生約100kg升力，每千克力需要提供0.33kW功率，提供400kg升力需要0.33*400=132kW；旋翼系統(tǒng)提供600kg升力，需要646*0.22=142kW；故本飛行汽車需要132+142=274kW的發(fā)動(dòng)機(jī)。

本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。