本发明属于飞行汽车领域,涉及一种可折叠式双模态飞行汽车。
背景技术:
1、随着科技的迅猛发展和人类社会的进步,交通运输方式也在不断革新和优化。近年来,随着城市化进程的加快和居民生活水平的提高,传统地面交通系统日益饱和,交通拥堵、空气污染、能源消耗等问题日益突出。为了缓解这些问题,提高出行效率,飞行汽车作为一种新型的交通工具,逐渐受到社会各界的关注和研究。
2、飞行汽车,即能够在地面行驶并且具有飞行功能的车辆,通过结合汽车和飞行器的优点,提供一种高效便捷的交通解决方案。目前,已有多家公司和研究机构在研发飞行汽车,如特斯拉、uber和空客公司等。这些公司通过利用电动垂直起降(evtol)技术、混合动力系统、先进材料和自动驾驶技术,使飞行汽车逐步从概念阶段走向实际应用。
3、尽管如此,飞行汽车仍面临着诸多挑战,如固定机翼过长导致行动不便、垂直飞行消耗大导致飞行时间受限等等。此外,飞行汽车的普及还需考虑空域管理、交通法规、基础设施建设等多方面的问题。现有的飞行技术,虽然有部分原型机的测试飞行,但在便捷性、续航里程以及智能控制等方面仍需进一步优化和突破。
4、综上所述,现有技术存在的问题是:飞行汽车的固定机翼的尺寸大,即使是sd-03是目前世界上最小的垂直起降器,也需要占到两个停车位;飞行汽车在起飞时需要消耗大量的能量来克服重力,在飞行时,会受到更大的空气阻力,增加其耗能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明旨在提供一种可折叠式双模态飞行汽车,飞行汽车具有可折叠式螺旋桨、自倾转式折叠机翼机械结构,为低空飞行器飞行汽车的固定机翼的尺寸大的难题,可以以更小的空间、更高的效率完成飞行汽车的起降与停靠,保障空间利用率。
2、本发明通过如下技术方案实现。
3、一种可折叠式双模态飞行汽车,包括飞行汽车主体、车轮、飞行汽车倾转机翼,车轮、飞行汽车倾转机翼设置在飞行汽车主体上;
4、所述飞行汽车倾转机翼包括倾转机翼主体机构、倾转杆主体机构、折叠叶片机构、共轴双桨动力机构,所述倾转机翼主体机构连接在倾转杆主体机构上,所述折叠叶片机构装配于共轴双桨动力机构上,所述共轴双桨动力机构连接在倾转主体机构上,所述倾转主体机构穿过飞行汽车主体并可绕飞行汽车主体转动,所述倾转主体机构将机翼主体机构、共轴双桨动力机构连接起来,机翼主体机构位于内侧,共轴双桨动力机构位于外侧;所述机翼主体机构在飞行汽车启动后由竖直放置转化为水平放置,借助飞行汽车运动过程中所产生的上下两端空气流速差为飞行汽车提供升力,所述折叠叶片机构在共轴双桨动力机构提供的动力下旋转为飞行汽车提供向上的升力。
5、进一步,所述倾转机翼主体机构包括伸缩步进电机、支撑板、舵机杆、舵机电机、机翼后半段、固定板一、滑块、固定板二、倾转轴、机翼前半段;
6、以飞行汽车右前方倾转机翼为例(汽车左前方倾转机翼与右前方倾转机翼结构对称,汽车右后方倾转机翼与汽车右前方倾转机翼结构相同,汽车右前方倾转机翼与汽车右后方倾转机翼对称),所述伸缩步进电机与支撑板借助螺丝相连接并固定,而支撑板与机翼后半段贴合在一起,所述舵机杆借助插销结构和螺钉与舵机电机固定在一起,所述伸缩步进电机可通过自身的的伸缩拉动支撑板的运动,使其可在飞行汽车飞行时覆盖住舵机电机,所述舵机杆与机翼后半段和舵机电机相连接,借此将舵机电机一侧与机翼后半段相固定,倾转轴与机翼前半段和舵机电机相连接,借此将舵机电机另一端与机翼前半段固定,所述舵机电机在驾驶员的控制下可进行转动,从而带动机翼前半段转动;
7、所述滑块借助t形结构与机翼后半段相连接并可以滑动,同时滑块借助插销结构与固定板一一端进行连接,固定板一另一端与固定板二借助插销结构所连接,所述固定板二为机翼前半段外侧的突起部分。所述固定板一借助固定板二将其一端与机翼前半段相连接,固定板一将其另一端与滑块相连接,而滑块与借助t形结构与机翼后半段相连接,在舵机电机旋转时可以伴随其旋转而运动,同时也能为机翼前半段和机翼后半段提供支撑作用。
8、进一步,所述倾转杆主体机构包括支撑筒件、固定环一、变速箱、承重环、固定环二、圆柱滚子轴承一、轴套、圆柱滚子轴承二、垫片一、垫片二、螺母、固定环三、倾转杆、加固支撑装置、轴承柱、滚子轴承、卡簧;
9、所述支撑筒件与变速箱借助固定环一相连接,承重环借助螺栓螺母将变速箱固定在支撑筒件上,所述固定环二借助螺栓螺母将变速箱固定在倾转杆上,所述轴套内环穿过倾转杆,在轴套左侧的倾转杆上套上圆柱滚子轴承二,在圆柱滚子轴承二左侧套上垫片一,同时固定环三借助螺母将其紧贴着垫片一固定在倾转杆上,所述轴套右侧的倾转杆上套着圆柱滚子轴承一,圆柱滚子轴承一右侧套上垫片二,同时依托固定环二阻碍防止述轴套左右滑动,所述轴承柱、滚子轴承、卡簧从右到左依次同轴心套在倾转杆上,并将加固支撑装置套在轴承柱、滚子轴承、卡簧的外侧,借此将其固定在倾转杆上。该装配方式可以组装一个倾转杆主体,能够带动飞行汽车机翼部分发生倾转,倾转角度°均可,大大提升了普遍倾转机翼的倾转角度和自由度。
10、进一步,所述折叠叶片主体机构包括下旋翼折叠叶片上半段、下旋翼折叠叶片下半段、上旋翼折叠叶片上半段、上旋翼折叠叶片下半段、固定螺丝钉、折叠叶片电机,上下旋翼折叠叶片的组合结构相同,以上旋翼为例(下旋翼与上旋翼的结构相同),所述上旋翼折叠叶片上半段切面的三部分为两个不同角度的斜切,切面中间开有导轨和放置折叠叶片电机的空间,上表面放入固定螺丝钉将其与折叠叶片电机固定,电机一端圆柱形传动轴与上旋翼折叠叶片下半段连接,所述折叠叶片电机借助电能启动后,驱动藏于下旋翼折叠叶片中的圆柱形传动轴,带动叶片沿所在轴向下旋转,从而完成叶片的折叠动作。这样的隐藏式结构既保证了气动设计不增加额外空气阻力,又兼具空间利用率和美观设计。由折叠叶片电机驱动,动力直接提供给传动轴,直接作用于叶片,减少了传动链的复杂性和能量损失,同时受力均匀稳定,极大地提高了驱动效率和稳定性。
11、进一步,所述共轴双桨动力机构包括传动轴套一、传动轴套二、主动齿轮、传动齿轮、桨叶电机、滚珠轴承一、滚珠轴承二、滚珠轴承三、圆柱轴承一、圆柱轴承二,所述滚珠轴承一同轴心套在桨叶电机上,传动轴套一同轴心套在桨叶电机上,传动轴套二同轴心套在桨叶电机上,主动齿轮同轴心套在桨叶电机上,滚珠轴承一、传动轴套一、传动轴套二和主动齿轮为同轴心自上而下套置;所述圆柱轴承一同轴心套置在桨叶电机与传动轴套一上部之间;所述滚珠轴承二同轴心套在传动轴套二与桨叶电机之间;所述圆柱轴承二同轴心套在桨叶电机上,其沿轴线位置位于传动轴套与传动轴套二之间;所述传动齿轮的小齿轮与传动轴套一下端的齿轮啮合连接,传动齿轮的大齿轮与主动齿轮啮合连接,两个传动齿轮中的中心轴在同一轴线上;两个所述滚珠轴承三分别同轴心套在传动齿轮中心插销上,两个滚珠轴承三在轴线方向均靠近传动齿轮的两个大齿轮套置,所述桨叶电机在借助电能启动后,会带动主动齿轮一起旋转,主动齿轮旋转时则带动两个传动齿轮旋转,由于两个传动齿轮与传动轴套一、传动轴套二均借助齿轮啮合连接,所以传动齿轮可将旋转动能传递给传动轴套一、传动轴套二进而带动这两个部件旋转,从而带动传动轴套一和传动轴套二上端的折叠叶片转动为飞行汽车提供升力。
12、进一步,所述车轮为折叠轮。
13、进一步,还包括太阳能板机构,太阳能板机构设置在飞行汽车主体的顶部,太阳能板机构将太阳能转化成电能,为飞行汽车倾转机翼部分供电。
14、与现有技术相比,本发明的优点是:本发明具有可折叠式螺旋桨、自倾转式折叠机翼机械结构,为低空飞行器飞行汽车的固定机翼的尺寸大的难题,可以以更小的空间、更高的效率完成飞行汽车的起降与停靠,保障空间利用率。
1.一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,包括飞行汽车主体(7)、车轮、飞行汽车倾转机翼,车轮、飞行汽车倾转机翼设置在飞行汽车主体(7)上;
2.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,所述倾转机翼主体机构(1)包括伸缩步进电机(1-1-1)、支撑板(1-1-2)、舵机杆(1-1-3)、舵机电机(1-1-4)、机翼后半段(1-1-5)、固定板一(1-2-1)、滑块(1-2-2)、固定板二(1-2-3)、倾转轴(1-3-1)、机翼前半段(1-3-2);
3.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,所述倾转杆主体机构(2)包括支撑筒件(2-1)、固定环一(2-2)、变速箱(2-3)、承重环(2-4)、固定环二(2-5)、圆柱滚子轴承一(2-6)、轴套(2-7)、圆柱滚子轴承二(2-8)、垫片一(2-9)、垫片二(2-10)、螺母(2-11)、固定环三(2-12)、倾转杆(2-13)、加固支撑装置(2-14)、轴承柱(2-15-1)、滚子轴承(2-15-2)、卡簧(2-15-3);
4.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,所述折叠叶片主体机构(3)包括下旋翼折叠叶片上半段(3-1-1)、下旋翼折叠叶片下半段(3-1-2)、上旋翼折叠叶片上半段(3-2-1)、上旋翼折叠叶片下半段(3-2-2)、固定螺丝钉(3-2-3)、折叠叶片电机(3-2-4),上下旋翼折叠叶片的组合结构相同,所述上旋翼折叠叶片上半段(3-2-1)切面的三部分为两个不同角度的斜切,切面中间开有导轨和放置折叠叶片电机(3-2-4)的空间,上表面放入固定螺丝钉(3-2-3)将其与折叠叶片电机(3-2-4)固定,电机(3-2-4)一端圆柱形传动轴与上旋翼折叠叶片下半段(3-2-2)连接,所述折叠叶片电机(3-2-4)借助电能启动后,驱动藏于下旋翼折叠叶片中的圆柱形传动轴,带动叶片沿所在轴向下旋转,从而完成叶片的折叠动作。
5.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,所述共轴双桨动力机构(6)包括传动轴套一(6-1)、传动轴套二(6-2)、主动齿轮(6-3)、传动齿轮(6-4)、桨叶电机(6-5)、滚珠轴承一(6-6)、滚珠轴承二(6-7)、滚珠轴承三(6-8)、圆柱轴承一(6-9)、圆柱轴承二(6-10),所述滚珠轴承一(6-6)同轴心套在桨叶电机(6-5)上,传动轴套一(6-1)同轴心套在桨叶电机(6-5)上,传动轴套二(6-2)同轴心套在桨叶电机(6-5)上,主动齿轮(6-3)同轴心套在桨叶电机(6-5)上,滚珠轴承一(6-6)、传动轴套一(6-1)、传动轴套二(6-2)和主动齿轮(6-3)为同轴心自上而下套置;所述圆柱轴承一(6-9)同轴心套置在桨叶电机(6-5)与传动轴套一(6-1)上部之间;所述滚珠轴承二(6-7)同轴心套在传动轴套二(6-2)与桨叶电机(6-5)之间;所述圆柱轴承二(6-10)同轴心套在桨叶电机(6-5)上,其沿轴线位置位于传动轴套(6-1)与传动轴套二(6-2)之间;所述传动齿轮(6-4)的小齿轮与传动轴套一(6-1)下端的齿轮啮合连接,传动齿轮(6-4)的大齿轮与主动齿轮(6-3)啮合连接,两个传动齿轮(6-4)中的中心轴在同一轴线上;两个所述滚珠轴承三(6-8)分别同轴心套在传动齿轮(6-4)中心插销上,两个滚珠轴承三(6-8)在轴线方向均靠近传动齿轮(6-4)的两个大齿轮套置,所述桨叶电机(6-5)在借助电能启动后,会带动主动齿轮(6-3)一起旋转,主动齿轮(6-3)旋转时则带动两个传动齿轮(6-4)旋转,传动齿轮(6-4)将旋转动能传递给传动轴套一(6-1)、传动轴套二(6-2)进而带动这两个部件旋转,从而带动传动轴套一(6-1)和传动轴套二(6-2)上端的折叠叶片转动为飞行汽车提供升力。
6.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,所述车轮为折叠轮(5)。
7.根据权利要求1所述的一种可折叠式双模态飞行汽车,其特征在于,还包括太阳能板机构(4),太阳能板机构(4)设置在飞行汽车主体(7)的顶部,太阳能板机构(4)将太阳能转化成电能,为飞行汽车倾转机翼部分供电。