变形飞车的制作方法

本实用新型涉及车辆和飞行器技术，特别是一种变形飞车。

背景技术：

研制飞车是人们一直追求的梦想，由来已久。迄今，现有的飞车大致有三类：①将固定翼飞机的机翼与车相组合的飞车，如美国Terrafugia公司研制的transition飞车；②将类似于直升机的旋翼与车相组合的飞行车，如荷兰PALV Europe公司研发的PAL-V飞车；③将多个可倾转涵道螺旋桨与车相组合的飞车，如莫勒公司skycarM400飞车，能垂直起降。①的飞车，陆行时，机翼需要折叠，或者要将机翼长方向后转到顺车身长；该类飞车起飞时仍需要滑跑不小的距离；该类飞车占空间尺度大。②的飞车，能垂直起降，但和传统直升机一样飞行速度慢。③的飞车，特别是可倾转式涵道螺旋桨的飞车，能垂直起降，且能和①的飞车差不多一样速度飞行。但是，上述三类飞车飞行时存在严重的缺陷，即车轮机构成为“死重”，而且风阻大；在陆地行驶时，机翼或旋翼机构成为“死重”，所以能量浪费严重，这太欠符合研制飞车的基本原则-代价要小且功效要佳。

技术实现要素：

为了克服现有飞车的上述缺陷，本实用新型设计一种变形飞车，它的翼面连带涵道式风扇形车轮能象鸟翅一样收展，可更根据面临的处境，随时在陆、空之间灵活转换运动。

本实用新型通过下述技术方案实现。

在机身左右两侧对称设置数张翼面，翼面指前翼、机翼、水平尾翼；翼面上设置有空气动力控制板及其操控空气动力控制板的舵机，所述空气动力控制板作为副翼或升降舵；翼面上端与设置在机身内翼面收张机构联接，下端与减振上端联接；陆上工况时，翼面的尾部后缘靠在设置在车身上的靠耳。伺服电机的外转子的上端与减震器的下端联接。起落板的垂直板穿过车身的底板并配成滑动配合，起落板的水平板处于车身的底板外。

在电动机的外转子外圆均布联接数个风扇叶片，在风扇叶片的顶端联接轮辋，在轮辋上安装轮胎，车轮如此构成。车轮似涵道式风扇。在电动机的定子轴上安装电磁刹车器，电磁刹车器的刹车头与电动机的外转子的端面对应。电动机的定子轴的右端联接于伺服电机的外转子的外圆。

在机身内设置操纵器、驾驶员座椅、拉推器、智能控制系统(含计算机、飞行控制器、导航机构、驱动器、无线电台等)、蓄电池、发电装置、环境感知传感系统(包括摄像头、激光雷达、GPS定位接收器等)及速度传感器；蓄电池与发电装置连接。操纵器中含启动、运动(陆、空)模式切换、方向、油门、刹车、舵机及拉推器操控装置，操纵器中有操控(人控、遥控、自主控制)方式切换开关。起落板的垂直板与拉推器联接。电动机、伺服电机、舵机、操纵器、拉推器、环境感知传感系统、速度传感器、所述翼面收张机构均与智能控制系统电连接。

对所述变形飞车进行操控的方式有三种方式：人控、遥控、自主控制。人控，即驾驶员乘车直接操控操纵器向智能控制系统发司令信号，智能控制系统再根据需要给各电机、各舵机、拉推器通电或断电。遥控指人离开变形飞车，用遥控器向智能控制系统发号司令。自主控制，是智能控制系统根据环境感知传感系统、速度传感器和驾驶软件进行控制。

本实用新型有益的效果：

1、现有飞车，在陆地行驶有螺旋桨机构或旋翼的“死重”，在空中飞行有车轮“死重”，有车轮空气阻力，而变形飞车，在陆地行驶没有螺旋桨或旋翼机构的“死重”，在空中飞行无车轮“死重”，在空中飞行车轮空气阻力比现有飞车的小，所以，变形飞车效率较高。

2、所述①飞车或②飞车需要滑跑起飞，不能垂直起降。所述③的飞车能垂直起降，但要提高飞行速度，须付出更大的代价。而变形飞车，既能垂直起降，又能同现有飞车同等高速飞行，并且付出的代价比③的飞车小的多。

3、变形飞车相比现有飞车，紧凑，占空间小，它很像汽车，能方便地在今天拥堵的城镇使用，而现有飞车难以被今天拥堵的城镇接受。

4、变形飞车，在陆地能绕垂直中心360°滚动旋转，能向任意方向平行移动，而现有飞车难以达到或无法达到。所以变形飞车在陆地更灵活，泊车简便且占地小。

附图说明

图1是变形飞车的构造示意图；

图2是图1中车轮1的结构放大示意图；

图3是变形飞车的第一种构型示意图；

图4是变形飞车的第二种构型示意图；

图5是变形飞车的第三种构型示意图；

图6是变形飞车的第四种构型示意图；

图7是变形飞车的第五种构型示意图；

图8是变形飞车的第六种构型示意图；

图9是变形飞车的第三种构型展开翼面后的俯视示意图；

图10是变形飞车的第三种构型平飞时的俯视示意图。

具体实施方式

图1是变形飞车的构造示意图，也是变形飞车陆栖时的示意图。如图1示，在机身2左右两侧对称设置数张翼面4，翼面4指前翼、机翼、水平尾翼；翼面4上设置有空气动力控制板及其操控空气动力控制板的舵机，所述空气动力控制板作为副翼或升降舵；翼面4上端与设置在机身内翼面收张机构(图中未画)联接，下端与减振3上端联接；陆上工况时，翼面4的尾部后缘靠在设置在车身2上的靠耳。伺服电机5的外转子的上端与减震器3的下端联接。起落板6的垂直板穿过车身2的底板并配成滑动配合，起落板16的水平板处于车身2的底板外。

图2是图1中车轮1的结构放大示意图。如图2示，在电动机1-2的外转子外圆均布联接数个风扇叶片1-1，在风扇叶片1-1的顶端联接轮辋1-3，在轮辋1-3上安装轮胎1-4，车轮1如此构成。车轮1似涵道式风扇。在电动机1-2的定子轴1-2-1上安装电磁刹车器1-5，电磁刹车器1-5的刹车头与电动机1-2的外转子的端面对应。电动机1-2的定子轴1-2-1的右端联接于伺服电机5的外转子的外圆。

在机身2内设置操纵器、驾驶员座椅、拉推器、智能控制系统(含计算机、飞行控制器、导航机构、驱动器、无线电台等)、蓄电池、发电装置、环境感知传感系统(包括摄像头、激光雷达、GPS定位接收器等)及速度传感器(在图中均未画)，蓄电池与发电装置连接。操纵器中含启动、运动(陆、空)模式切换、方向、油门、刹车、舵机及拉推器操控装置，操纵器中有操控(人控、遥控、自主控制)方式切换开关。起落板6的垂直板与拉推器15联接。电动机1-2、伺服电机5、舵机、操纵器、拉推器、环境感知传感系统、速度传感器、所述翼面收张机构均与智能控制系统电连接。

实施例1：图3是变形飞车的第一种构型示意图。如图3示，这种变形飞车，所述的翼面4有四块，两块为一号后掠机翼4a，两块为一号后掠水平尾翼4b。一号后掠机翼4a上有一号副翼4a-1及其一号舵机4a-1-1，陆上工况时，一号机翼4a尾部后缘靠在一号靠耳7。一号后掠水平尾翼4b上有一号升降舵4b-1及其二号舵机4b-1-1，陆上工况时，一号后掠水平尾翼4b尾部后缘靠在二号靠耳8。这种变形飞车在空中飞行时，类似于正常式气动布局的后掠翼飞机。

实施例2：图4是变形飞车的第二种构型示意图。如图4示，这种变形飞车，所述的翼面4有六块，两块为一号前置后掠机翼4c，两块为二号后掠机翼4d，两块为二号后掠水平尾翼4e。一号前置后掠机翼4c上有二号副翼4c-1及其三号舵机4c-1-1，陆上工况时，一号前置后掠机翼4c尾部后缘靠在三号靠耳9。二号后掠机翼4d上有三号副翼4d-1及其四号舵机4d-1-1，陆上工况时，二号后掠机翼4d尾部后缘靠在四号靠耳10。二号后掠水平尾翼4e上有二号升降舵4e-1及其五号舵机4e-1-1，陆上工况时，二号后掠水平尾翼4e尾部后缘靠在五号靠耳11。这种变形飞车在空中飞行时，类似于三翼面气动布局的后掠翼飞机。

实施例3：图5是变形飞车的第三种构型示意图。如图5示，这种变形飞车，所述的翼面4有四块，两块为一号前掠机翼4f，两块为三号后掠水平尾翼4g。一号前掠机翼4f上有四号副翼4f-1及其六号舵机4f-1-1，陆上工况时，一号前掠机翼4f尾部后缘靠在六号靠耳12。三号后掠水平尾翼4g上有三号升降舵4g-1及其七号舵机4g-1-1，陆上工况时，三号后掠水平尾翼4g尾部后缘靠在七号靠耳13。这种变形飞车在空中飞行时，类似于前掠式气动布局的飞机。

实施例4：图6是变形飞车的第四种构型示意图。如图6示，这种变形飞车，所述的翼面4有六块，两块为一号前置前掠机翼4h，两块为二号前掠机翼4i，两块为四号后掠水平尾翼4j。一号前置前掠机翼4h上有五号副翼4h-1及其八号舵机4h-1-1，陆上工况时，一号前置前掠机翼4h尾部后缘靠在八号靠耳14。二号前掠机翼4i上有六号副翼4i-1及其九号舵机4i-1-1，陆上工况时，二号前掠机翼4i尾部后缘靠在九号靠耳15。四号后掠水平尾翼4j上有四号升降舵4j-1及其十号舵机4j-1-1，陆上工况时，四号后掠水平尾翼4j尾部后缘靠在十号靠耳16。这种变形飞车在空中飞行时，类似于三翼面气动布局的前掠翼飞机。

实施例5：图7是变形飞车的第五种构型示意图。如图7示，这种变形飞车，所述的翼面4有六块，两块为二号前置前掠机翼4k，两块为三号后掠机翼4m，两块为五号后掠水平尾翼4n。二号前置前掠机翼4k上有七号副翼4k-1及其十一号舵机4k-1-1，陆上工况时，二号前置前掠机翼4k尾部后缘靠在十一号靠耳17。三号后掠机翼4m上有八号副翼4m-1及其十二号舵机4m-1-1，陆上工况时，三号后掠机翼4m尾部后缘靠在十二号靠耳18。五号后掠水平尾翼4n上有五号升降舵4n-1及其十三号舵机4n-1-1，陆上工况时，五号后掠水平尾翼4n尾部后缘靠在十三号靠耳19。这种变形飞车在空中飞行时，是一种特殊的三翼面气动布局的前掠翼飞机。

实施例6：图8是变形飞车的第六种构型示意图。如图8示，这种变形飞车，所述的翼面4有六块，两块为二号前置后掠机翼4p，两块为三号前掠机翼4s，两块为六号后掠水平尾翼4t。二号前置后掠机翼4p上有九号副翼4p-1及其十四号舵机4p-1-1，陆上工况时，二号前置后掠机翼4p尾部后缘靠在十四号靠耳20。三号前掠机翼4s上有十号副翼4s-1及其十五号舵机4s-1-1，陆上工况时，三号前掠机翼4s尾部后缘靠在十五号靠耳21。六号后掠水平尾翼4t上有六号升降舵4t-1及其十六号舵机4t-1-1，陆上工况时，六号后掠水平尾翼4t尾部后缘靠在十六号靠耳22。这种变形飞车在空中飞行时，是另一种特殊的三翼面气动布局的前掠翼飞机。

如图1示，变形飞车在陆上工况时，翼面4收抱在车身2左右两侧。变形飞车若要从陆地升起并在空中飞行，智能控制系统先给拉推器通正方向电，以向下推起落板触地，直到车升起且车轮1离地，然后智能控制系统操控翼面收张机构使翼面4展开，其上的车轮1也随着斜升至水平位(如图9示)，这时变形飞车象多旋翼飞机。智能控制系统给电动机1-2通电，车轮1旋转，风扇叶片1-1旋动空气向下，变形飞车垂直升起，升到某高度，通过控制各个车轮1旋转的转速和转向，可使变形飞车象多旋翼飞机一样灵活运动。到达某高度，智能控制系统给伺服电机5通电，使车轮1逐渐向前倾转至车轮1的风扇叶片1-1扫略平面处于垂直方向，在此过程，变形飞车向前上方运动，直到平飞(如图10示)。变形飞车平飞时，翼面4产生升力，旋转的风扇叶片1-1提供推进力，而俯仰、方向及横向的控制，是智能控制系统对舵机联合操动以使对应的副翼或升降舵适当偏转而实现的。变形飞车平飞时，起落板6一直不上收，起到一定的平尾和垂尾的作用。要使变形飞车从平飞转为多旋翼飞机飞行模式，控制车轮1逐渐向上倾转至风扇叶片1-1扫略平面处于水平方向。变形飞车降落，从多旋翼飞机状降落。落地时，起落板6先着地，使翼面4收回至车身，最后收起落板16。