[发明专利]一种可垂直起降的陆空两用运载器

说明书

技术领域

本发明属于垂直起降飞机和通用汽车设计技术领域，具体涉及一种可垂直起降的陆空两用运载器。

背景技术

陆空两用运载器是一种既能在路上行，又能在天上飞的新型运载工具，近年来已引起国内、外科技界的关注。美国、德国、荷兰、以色列、斯洛伐克已先后研制出“飞行汽车”的样机，其中美国研制的Transition车型已获FAA的批准，即将投入市场，自称是未来个人汽车的最佳解决方案，售价40万美元之内；另一种TF-X可垂直起降的混合动力飞行汽车的缩比样机研制工作业已启动；荷兰花十几年研制出的PAL-V已在紧急救援机构首先开始使用。国内中航、西安美联航空公司、中北大学、南航等单位先后开展了基于旋翼的“飞行汽车”研究工作，动力多为油动，且起飞多需长距离跑道滑跑。因此，可垂直起降的陆空两用运载器是一个崭新的技术领域，也是一种很有前途的智能化装备，未来十几年或许能够揭开人类短途交通运输的崭新一页，成为解决城市交通拥堵的新途径，并形成颇具规模的新兴产业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题为：本发明针对因重大交通事故、地震、泥石流等原因造成的道路阻断，为公安、消防、供电、医疗等部门，提供一种能垂直起降运送相关人员到目的地执行紧急任务(如交通疏导、供电设施修复和组织救援等)的运载器；或在漫长的边/海防、人烟稀少及陆路交通不便的地区，为武警、海关等部门执行反恐、巡逻、缉私等任务提供一种快速、便捷的运载器。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种可垂直起降的陆空两用运载器，包括车身、机翼、尾翼、动力系统、安全保障设备、能源系统，其中：

车身包括车体结构、车门、设备舱门、车轮、涵道、涵道电机固定杆，其中，车门和设备舱门分别与车体结构铰接，涵道位于车体结构尾部，涵道电机固定杆与车体结构固定连接；

机翼为一对位于车身两侧的可折叠机翼，包括内段机翼、中段机翼、外段机翼、机翼折叠机构。其中，外段机翼与中段机翼铰接，中段机翼与内段机翼铰接，内段机翼与车体结构固定连接，由机翼折叠机构作用于中、外段机翼实现可折叠机翼的展开与折叠；

尾翼包括垂尾、平尾及其收放机构，其中，垂尾与车体结构固定连接，平尾与车体结构铰接，由其收放机构控制平尾收起与展开；

动力系统包括螺旋桨电机、可收放螺旋桨、倾转电机、涵道螺旋桨、轮毂电机，其中，可收放螺旋桨包括可收放螺旋桨叶片、可收放螺旋桨桨毂、可收放螺旋桨伸缩杆，可收放螺旋桨叶片与可收放螺旋桨桨毂铰接，由收放螺旋桨伸缩杆控制可收放螺旋桨叶片的展开与收起；可收放螺旋桨固定连接在螺旋桨电机上；倾转电机固定连接在机翼顶端，左右两个螺旋桨电机分别与倾转电机的转轴固定连接，由倾转电机控制其旋转；一个螺旋桨电机连同涵道螺旋桨固定安装在车身尾部涵道内，用于起飞动力补充和整机姿态控制；轮毂电机固定安装在车体结构尾部，通过传动轴与车轮固定连接，控制车轮转速；

安全保障设备包含整机降落伞包、抗冲击座椅和安全气囊，其中，整机降落伞包固定安装在车体结构顶部，避免遇到紧急情况时有设备遮挡，当遇动力故障等紧急情况时可弹射到空中并打开降落伞，抗冲击座椅和安全气囊固定安装在车体结构内，用于保护驾驶员安全；

能源系统包括动力电池组和电池管理系统。其中，动力电池组和电池管理系统固定安装在车身的设备舱内，通过线缆给动力系统提供所需能源。

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器的车轮数量为三个且采用前三点式布局，可乘坐一人；

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器采用可折叠机翼及可收放螺旋桨，既可折叠后在陆地正常行驶及停放，亦可快速展开执行飞行指令；

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器的动力系统中的可收放螺旋桨和涵道螺旋桨采用的是三叶桨；

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器，其机翼上两个螺旋桨电机旋转连接于机翼顶端，转轴为两电机连线；

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器采用倾转旋翼，综合了直升机与固定翼飞机的特点，既可垂直起降、悬停作业，又可高速节能地巡航飞行，是一种很有前途的智能化装备；

进一步地，本发明所述的一种可垂直起降的陆空两用运载器，飞行过程中通过左右螺旋桨电机的倾转、差动倾转和转速差来控制陆空两用运载器姿态，不设置升降舵和方向舵等机构，有利于结构减重；