[发明专利]一种城市空中飞行汽车

说明书

本发明公开了一种城市空中飞行汽车，包括设置于前机身且关于机身对称的一对可折叠前翼及一对可倾转共轴反转双旋翼系统，设置于后机身的主共轴反转双旋翼系统及关于机身对称的一对可折叠主翼；汽车升起及飞行时，两对可折叠翼与机身平行，由双旋翼系统提供升力；汽车降落及在地面行驶时，两对可折叠翼均折叠至与机身垂直，同时折叠翼边缘的若干小轮伸出，支撑机身在地面行驶；上述过程中，由可倾转共轴反转双旋翼系统提供向前的推力、向后的反推力及滚转力。本发明采用三轴可倾转旋翼与高升力机翼相组合的方案，提高了动力系统推重比，且飞行汽车总体方案阻力小，飞行速度快。将前后翼设计为折叠式，在降落时可充当起落架的功能，提高了结构效率。

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别涉及一种城市空中飞行汽车。

背景技术

目前城市空中出租车项目发展方兴未艾，国内外航空巨头如波音、空客与小型创业公司均投入大量资源进行研发。如波音公司的Boeing PAV产品，在飞机两侧起落架纵向梁上安装有8台螺旋桨提供垂直起降升力，在机身后部采用1台螺旋桨提供飞机前进动力。该方案起落架梁体在飞机正常飞行中不产生升力，结构效率较低。如法国空客公司的CityAirbus产品，在飞机两侧安装有4个风扇涵道，采用4对共轴反桨螺旋桨提供垂直起降升力，通过变矩机构实现螺旋桨倾斜，将升力一部分分量转换为飞机前进动力。该方案类似直升飞机，飞行阻力大，飞行速度低。德国创投公司Lilium航空的Lilium Jet在左右机翼上各采用12个可倾转涵道风扇，前机身两侧各采用6个可倾转涵道风扇，共36个涵道风扇提供飞机垂直起降升力与前进推力。该方案由于采用的涵道风扇数量较多，动力效率较低，推重比较小。德国Volocopter采用18个旋翼提供飞机升力与前进动力，该方案由于采用的涵道风扇数量较多，动力效率较低，推重比较小，而且飞机阻力较大。中国广州亿航采用4轴8旋翼提供飞机升力，通过变矩机构实现螺旋桨倾斜，将升力一部分分量转换为飞机前进动力。该方案类似直升飞机，飞行阻力大，飞行速度低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种能提高飞机动力系统推重比，减小阻力，提高飞行速度以及结构效率等优点的城市空中飞行汽车。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种城市空中飞行汽车，包括主机身，以及分别位于前机身和后机身上且关于机身对称的一对前翼、一对垂尾，还包括设置于前机身上且关于机身对称的一对可折叠前翼以及一对可倾转共轴反转双旋翼系统，设置于后机身上的主共轴反转双旋翼系统以及关于机身对称的一对可折叠主翼；

所述汽车升起以及飞行时，所述一对可折叠前翼和一对可折叠主翼与机身保持平行，由所述一对可倾转共轴反转双旋翼系统协同主共轴反转双旋翼系统为主机身提供升力；

所述汽车降落以及在地面上行驶时，所述一对可折叠前翼和一对可折叠主翼均折叠至与机身垂直，同时可折叠前翼、可折叠主翼边缘设置的若干小轮伸出，支撑机身在地面行驶；

上述过程中，由一对可倾转共轴反转双旋翼系统为主机身提供向前的推力、向后的反推力以及滚转力。

进一步地，所述前翼为多边形框架结构，用于支撑可折叠前翼的同时，环绕包围可倾转共轴反转双旋翼系统对其进行保护，且多边形框架结构横截面为翼型剖面。

进一步地，所述一对可倾转共轴反转双旋翼系统分别设置于位于前机身下部的旋转轴的两端，该旋转轴通过轴上对称设置的两个滚珠轴承固定在前机身下部，且轴上位于两个滚珠轴承之间设置驱动转齿；所述旋转轴由驱动系统驱动旋转。

进一步地，所述驱动系统包括设置于前机身下部的双轴电动机，以及安装于该电动机两端扭矩输出轴上的一对齿轮，均与所述驱动转齿啮合；所述双轴电动机顺/逆转带动旋转轴旋转以改变可倾转共轴反转双旋翼系统的推力方向为向前的推力或向后的反推力，在汽车升起时，所述可倾转共轴反转双旋翼系统的轴线向上。