[發明專利]一種城市空中飛行汽車

在審

• 申請號: 202010872357.4
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112060847A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 熊俊;呂萬韜;陶劉遠
• 申請（專利權）人: 中電科蕪湖通用航空產業技術研究院有限公司;中電科蕪湖鉆石飛機制造有限公司
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B64C27/22;B64C3/56;B64D27/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱炳斐

本發明公開了一種城市空中飛行汽車，包括設置于前機身且關于機身對稱的一對可折疊前翼及一對可傾轉共軸反轉雙旋翼系統，設置于后機身的主共軸反轉雙旋翼系統及關于機身對稱的一對可折疊主翼；汽車升起及飛行時，兩對可折疊翼與機身平行，由雙旋翼系統提供升力；汽車降落及在地面行駛時，兩對可折疊翼均折疊至與機身垂直，同時折疊翼邊緣的若干小輪伸出，支撐機身在地面行駛；上述過程中，由可傾轉共軸反轉雙旋翼系統提供向前的推力、向后的反推力及滾轉力。本發明采用三軸可傾轉旋翼與高升力機翼相組合的方案，提高了動力系統推重比，且飛行汽車總體方案阻力小，飛行速度快。將前后翼設計為折疊式，在降落時可充當起落架的功能，提高了結構效率。

技術領域

本發明涉及車輛領域，特別涉及一種城市空中飛行汽車。

背景技術

目前城市空中出租車項目發展方興未艾，國內外航空巨頭如波音、空客與小型創業公司均投入大量資源進行研發。如波音公司的Boeing PAV產品，在飛機兩側起落架縱向梁上安裝有8臺螺旋槳提供垂直起降升力，在機身后部采用1臺螺旋槳提供飛機前進動力。該方案起落架梁體在飛機正常飛行中不產生升力，結構效率較低。如法國空客公司的CityAirbus產品，在飛機兩側安裝有4個風扇涵道，采用4對共軸反槳螺旋槳提供垂直起降升力，通過變矩機構實現螺旋槳傾斜，將升力一部分分量轉換為飛機前進動力。該方案類似直升飛機，飛行阻力大，飛行速度低。德國創投公司Lilium航空的Lilium Jet在左右機翼上各采用12個可傾轉涵道風扇，前機身兩側各采用6個可傾轉涵道風扇，共36個涵道風扇提供飛機垂直起降升力與前進推力。該方案由于采用的涵道風扇數量較多，動力效率較低，推重比較小。德國Volocopter采用18個旋翼提供飛機升力與前進動力，該方案由于采用的涵道風扇數量較多，動力效率較低，推重比較小，而且飛機阻力較大。中國廣州億航采用4軸8旋翼提供飛機升力，通過變矩機構實現螺旋槳傾斜，將升力一部分分量轉換為飛機前進動力。該方案類似直升飛機，飛行阻力大，飛行速度低。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提供一種能提高飛機動力系統推重比，減小阻力，提高飛行速度以及結構效率等優點的城市空中飛行汽車。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種城市空中飛行汽車，包括主機身，以及分別位于前機身和后機身上且關于機身對稱的一對前翼、一對垂尾，還包括設置于前機身上且關于機身對稱的一對可折疊前翼以及一對可傾轉共軸反轉雙旋翼系統，設置于后機身上的主共軸反轉雙旋翼系統以及關于機身對稱的一對可折疊主翼；

所述汽車升起以及飛行時，所述一對可折疊前翼和一對可折疊主翼與機身保持平行，由所述一對可傾轉共軸反轉雙旋翼系統協同主共軸反轉雙旋翼系統為主機身提供升力；

所述汽車降落以及在地面上行駛時，所述一對可折疊前翼和一對可折疊主翼均折疊至與機身垂直，同時可折疊前翼、可折疊主翼邊緣設置的若干小輪伸出，支撐機身在地面行駛；

上述過程中，由一對可傾轉共軸反轉雙旋翼系統為主機身提供向前的推力、向后的反推力以及滾轉力。

進一步地，所述前翼為多邊形框架結構，用于支撐可折疊前翼的同時，環繞包圍可傾轉共軸反轉雙旋翼系統對其進行保護，且多邊形框架結構橫截面為翼型剖面。

進一步地，所述一對可傾轉共軸反轉雙旋翼系統分別設置于位于前機身下部的旋轉軸的兩端，該旋轉軸通過軸上對稱設置的兩個滾珠軸承固定在前機身下部，且軸上位于兩個滾珠軸承之間設置驅動轉齒；所述旋轉軸由驅動系統驅動旋轉。

進一步地，所述驅動系統包括設置于前機身下部的雙軸電動機，以及安裝于該電動機兩端扭矩輸出軸上的一對齒輪，均與所述驅動轉齒嚙合；所述雙軸電動機順/逆轉帶動旋轉軸旋轉以改變可傾轉共軸反轉雙旋翼系統的推力方向為向前的推力或向后的反推力，在汽車升起時，所述可傾轉共軸反轉雙旋翼系統的軸線向上。