三个涵道升力风扇的气动力及力矩来调节汽车飞行姿态。
[0038]升力计算如下:
I)飞行汽车标配乘员4人，整车飞行重量1000kg。大涵道系统承担400kg，两个小涵道升力系统各需承担300kg。
[0039]2)按2.5m车宽限制，大涵道直径可做到2.3m(半径R=1.15m)，涵道面积(可等同桨盘面积)为4.15m2;小涵道系统直径为2m，涵道面积为3.14m2。
[0040]3)按目前航空技术水平，通常转速下涵道升力系统每平米可产生125kg升力，每千克力需要提供0.4kW功率。三个涵道系统基本可提供1300kg升力，本处只需1000kg。
[0041 ] 4)涵道升力系统每平米只需产生约10kg升力，每千克力需要提供0.33kW功率，故本飞行汽车需要1000*0.33=330kW的发动机。
[0042]该实施例的优点为:
1、三涵道升力风扇共同提供升力，汽车的有效载荷提高，相同载荷的情况下发动机的功率负荷较小。
[0043]2、通过车身后部的两个涵道升力风扇来调节汽车飞行姿态，可以取消汽车两侧的喷管设计，降低成本，并且调整更加方便稳定。
[0044]该实施例的缺点为:车身后部的两个涵道升力风扇展开占用空间较大，要求汽车起飞时两侧比较空旷。
[0045]实施例4
该实施例内部动力装置8和驱动装置与实施例2相同，垂直起降装置如图3所示，使用单涵道双旋翼提供升力，车身前部的涵道升力风扇与实施例3相同，车身后部使用两个旋翼，旋翼可收缩折叠放入机身尾部。两个旋翼交叉错开，独立工作，工作范围略超出车宽但是小于交管部门规定的汽车最大宽度。
[0046]升力计算如下:
I)飞行汽车标配乘员4人，整车飞行重量1000kg。涵道系统承担400kg，两个旋翼系统各需承担300kg。
[0047]2)按2.5m车宽限制，大涵道直径可做到2.3m(半径R=1.15m)，涵道面积(可等同桨盘面积)为4.15m2;交叉式构型旋翼系统单个直径为2.2m，桨盘面积各为3.Sm2。
[0048]3)按目前航空技术水平，通常转速下涵道升力系统每平米可产生125kg升力，每千克力需要提供0.4kW功率;可提供518kg升力。旋翼系统每平米可产生85kg升力，每千克力需要提供0.22kW功率;两个旋翼系统基本可提供646kg升力(除去相互干扰影响，约提供600kg升力)。
[0049]4)涵道升力系统每平米只需产生约10kg升力，每千克力需要提供0.33kW功率，提供400kg升力需要0.33*400=132kW;旋翼系统提供600kg升力，需要646*0.22=142kW;故本飞行汽车需要132+142=274kW的发动机。
[0050]该实施例和实施例3相比的优点为:
1、汽车的有效载荷提高，相同载荷的情况下发动机的功率负荷较小。
[0051]2、旋翼不影响汽车正常行驶，汽车可以在任意路况下进行起降。
[0052]3、不使用贯穿车身的涵道升力风扇，节约出了后备箱的空间。
[0053]实施例5
该实施例如图4所示，与实施例3类似，区别在于使用四涵道升力风扇提供升力，将车身前部的单涵道升力风扇替换成和车身后部相同的结构。
[0054]升力计算如下:
I)飞行汽车标配乘员4人，整车飞行重量1000kg。四个涵道系统每个承担250kg。
[0055]2)按2.5m车宽限制，小涵道直径可做到2.0m(半径R=1.0m)，涵道面积(可等同桨盘面积)为3.14m2。
[0056]3)按目前航空技术水平，通常转速下涵道升力系统每平米可产生125kg升力，每千克力需要提供0.4kW功率。四个涵道系统基本可提供1500kg升力，本处只需1000kg。
[0057]4)涵道升力系统每平米只需产生约80kg升力，每千克力需要提供0.25kW功率，故本飞行汽车需要1000*0.25=250kW的发动机。
[0058]该实施例与实施例3相比的优点为:汽车的有效载荷提高，相同载荷的情况下发动机的功率负荷较小;而且操纵控制最易实现。
[0059]该实施例与实施例3相比的缺点为:生产成本略有增加。
[0060]该实施例与实施例4相比的缺点为:要求汽车起飞时两侧比较空旷。
[0061 ] 实施例6
该实施例如图5所示，与实施例4类似，区别在于使用四旋翼螺旋桨提供升力，将车身前部的单涵道升力风扇替换成和车身后部相同的旋翼结构。其中车身前部的旋翼为可升降结构，汽车在地面行驶时旋翼螺旋桨降到车身内部，不阻碍飞行员视线。
[0062]升力计算如下:
I)飞行汽车标配乘员4人，整车飞行重量1000kg。四个旋翼系统各需承担250kg。
[0063]2)按2.5m车宽限制，交叉式构型旋翼系统直径为2.2m，桨盘面积各为3.8m2。
[0064]3)按目前航空技术水平，通常转速下旋翼系统每平米可产生85kg升力，每千克力需要提供0.22kW功率；四个旋翼系统基本可提供1292kg升力(除去相互干扰影响，约提供1200kg升力)，本处只需100kg升力。
[0065]4)旋翼系统只需提供100kg升力，旋翼系统每平米只需产生70kg升力(考虑干扰影响)，每千克力需要提供0.2kW功率;故本飞行汽车需要70*3.8*4*0.2=213kW的发动机。
[0066]该实施例与实施例4相比的优点为:汽车的有效载荷提高，相同载荷的情况下发动机的功率负荷较小。
[0067]该实施例与实施例4相比的缺点为:飞行时车身前部的旋翼对驾驶员视线有一定的干扰。
[0068]实施例7
该实施例如图6所示，其结构与实施例2相似，其区别在于车顶还固定有可折叠机翼。本发明在地面行驶时，机翼折叠收起，不影响周围其它车辆。本发明在天空飞行时，折叠翼可以提高升力，并且对汽车进行辅助姿态控制。
[0069]实施例8
该实施例垂直起降装置和驱动装置与实施例2相同，其区别在于动力装置使用混合动力，包括混合动力发动机、油箱和蓄电池。
[0070]本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种垂直起降飞行汽车，包括车身，其特征在于:车身的前部和后部分别设置有垂直起降装置。2.根据权利要求1所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的车身底部设置有动力装置(8)和驱动装置，动力装置(8)通过驱动装置连接到前后垂直起降装置和车轮。3.根据权利要求2所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的驱动装置包括传动轴和离合器，其中，离合器安装于车轮轴上，传动轴中部分别穿过离合器和动力装置，传动轴两端分别与前后垂直起降装置连接，动力装置(8)通过离合器控制车轮或者前后垂直起降装置工作。4.根据权利要求2所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的驱动装置包括离合器箱(I)、传动主轴(2)、升力装置驱动轴(4)和车轮驱动轴(10)，其中，离合器箱(I)安装于汽车底盘上，传动主轴(2)两端分别连接到动力装置(8)和离合器箱(1)，动力装置(8)通过离合器箱(I)和升力装置驱动轴(4)及车轮驱动轴(10)控制车轮或者垂直起降装置运动。5.根据权利要求2或3或4所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的动力装置(8)包括发动机和供能装置(7)，其中发动机固定在车身中后下部，供能装置(7)固定于车身底部。6.根据权利要求5所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的垂直起降装置为可以倾转的涵道升力风扇或涵道升力旋翼或螺旋桨，其中，涵道升力风扇竖直方向上贯穿车身。7.根据权利要求6所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的车身左右两侧设有与动力装置(8)连接的喷气管道(3)。8.根据权利要求2或3或4所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的车身左右两侧设有与动力装置(8)连接的喷气管道(3)。9.根据权利要求2或3或4所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的垂直起降装置可以倾转的涵道升力风扇或涵道升力旋翼或螺旋桨，其中，涵道升力风扇竖直方向上贯穿车身。10.根据权利要求2或3或4所述的垂直起降飞行汽车，其特征在于:所述的车身顶部固定有可折叠机翼。
【专利摘要】本发明提供了一种垂直起降飞行汽车，包括车身，车身底部设置有动力装置和驱动装置，车身的前部和后部分别设置有垂直起降装置，所述的动力装置通过驱动装置连接到前后垂直起降装置和车轮。本发明既可以在地面上像汽车一样安全行驶，也能够在任意路况下垂直起降进行飞行，不对周围的车辆产生影响，经济、安全、实用，同时满足航空适航和道路交通相关法规规定。
【IPC分类】B64C29/00, B60F5/02, B64C11/00
【公开号】CN105644283
【申请号】
【发明人】李小光, 朱清华
【申请人】航沃科技（上海）有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月24日