[发明专利]一种收展翼与悬挂复用的eVTOL飞车

说明书

本发明涉及空中交通技术领域，具体是一种收展翼与悬挂复用的eVTOL飞车。包括整流壳体、动力系统、机舱系统、收展翼系统以及前起落架系统。收展翼与悬挂复用兼顾了地面行驶与空中飞行，同时省去了作为车辆的悬挂机构降低了飞车飞行时的“死重”。机身整体倾转的垂直起降方式省去了倾转机翼垂直起降方式的倾转机构，降低了飞车飞行时的“死重”。大挠度机翼后缘吸气缝利用边界层吞吸技术有效优化大仰角起飞时流场，保证大仰角起飞时的大挠度机翼升力。

技术领域

本发明涉及空中交通技术领域，具体是一种收展翼与悬挂复用的eVTOL飞车。

背景技术

在全球碳达峰、碳中和的大背景下，氢能是未来飞行器的首选，但是氢能源存在不足，如氢燃料电池功率密度低、对氢气纯度要求高、质子膜技术掌握在日、美等国；同时氢燃料发动机能效较氢燃料电池低、转化电能需发电机增加重量。

eVTOL对未来交通意义重大，但氢能eVTOL飞车设计尤为困难主要制约因素是：（1）垂直起降需更高功率密度的氢动力；（2）额外的减重要求如减少车的“底盘”（悬挂驱动等）成为飞行器“死重”，减少垂直起降与巡飞模式转换所需机构带来的“死重”；（3）严格的尺寸限制：飞车外形尺寸收到地面道路及停车场第等的绝对制约；（4）结构简单且飞控鲁棒性强；（5）噪声可接受，低噪声适应地面交通与UAM。

发明内容

本发明针对现有氢能eVTOL飞车设计尤为困难主要制约因素，提供了一种收展翼与悬挂复用的eVTOL飞车。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种收展翼与悬挂复用的eVTOL飞车，包括整流壳体、动力系统、机舱系统、收展翼系统以及前起落架系统；

所述机舱系统位于整流壳体的前部壳体内，所述机舱系统内设置有驾驶设备和座椅；

所述动力系统位于整流壳体的后部壳体内，所述整流壳体的后部壳体的宽度和高度均大于整流壳体的前部壳体，所述整流壳体的后部壳体的前后两端具有允许气流穿过动力系统的开口；

所述收展翼系统包括固设于整流壳体的前部壳体下方两侧的支撑部，每个支撑部上均铰接有能够沿水平方向前后摆动的大挠度机翼，所述大挠度机翼的自由端转动设置有电机车轮，所述电机车轮能够支撑整流壳体后方，且电机车轮的轮毂呈螺旋桨排布方式设置；

所述前起落架系统包括设置于整流壳体的前部壳体下方内部的旋转轴，设置于整流壳体的前部壳体内的电机，所述电机控制旋转轴的旋转角度，所述旋转轴的两端伸出整流壳体的前部壳体，且位于整流壳体的前部壳体外的旋转轴的两端分别设置有朝前延伸的大挠度起落架，所述大挠度起落架的前端转动设置有刹车轮，所述刹车轮能够支撑整流壳体前方。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述整流壳体的后部壳体的后端上缘两侧分别设置有机身尾部垂直翼，两侧的机身尾部垂直翼的上部呈合拢状，且两侧的机身尾部垂直翼的上端之间设置有机身尾部水平尾翼，所述机身尾部水平尾翼的中部与整流壳体的后部壳体的后端下缘之间设置有分流板，所述分流板与机身尾部水平尾翼、相邻的机身尾部垂直翼之间形成涵道，且每个涵道内均设置有涵道风扇。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述分流板将整流壳体的后部壳体的后端开口分为两个区域，每个区域的中部以下沿上下方向均排布设置有机身尾部导流板，所有机身尾部导流板均能够调整翻转角度。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述旋转轴与电机之间通过蜗轮蜗杆机构相连接。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述电机与机身之间设置有缓冲阻尼器。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述大挠度机翼的内部具有中空的腔体，大挠度机翼的翼梢呈封闭结构，大挠度机翼的翼根与整流壳体的后部壳体内部相连通，且大挠度机翼的翼根与整流壳体的后部壳体密封连接，所述大挠度机翼的前缘呈封闭结构，大挠度机翼的后缘上方具有允许气流进入的吸气缝隙。