一种旋翼可收放的陆空两用飞车及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种旋翼可收放的陆空两用飞车及其控制方法，陆空两用飞车包含车体、发动机、旋翼模块、变总距模块、两个前轮、水平动力模块和控制模块；旋翼模块包含桨毂、两片桨叶、桨毂主轴、旋转主轴、动环、第一至第二液压推杆、自锁环、以及至少两个自锁卡，用于升起旋翼或者将旋翼降落到车体上端的空腔中；变总距模块包含变矩支臂、变距电机、螺纹杆和两个拉杆，用于调整两片桨叶的倾斜角；水平动力模块包含两个水平动力单元，水平动力单元包含涵道风扇后轮、连接管道、三通管件、折叠齿轮、折叠电机、驱动电机模块和传动机构，用于在飞车陆空两用时提供水平方向的动力。本发明专利技术实现简单，工作可靠，具有较大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陆空两用飞车交通工具领域，尤其涉及一种旋翼可收放的陆空两用飞车及其控制方法。
技术介绍
汽车技术发展至今，毋庸置疑已经非常成熟先进。自第一架飞机问世，航空也已发展了整整一个世纪，它的安全性是所有交通方式中最高的，航空理论非常成熟先进，将两者结合无疑是最完美的选择。自1917年第一辆飞行汽车问世以来，人们便开始了对飞行汽车的大量探索，多年来专利技术家和飞行爱好者们设计了多种性能良好的飞行汽车。当今高楼林立、车流拥堵的城市交通现状不仅使得我们日常的出行效率变得越来越低，甚至会增加交通事故的发生率。因此各国都在竞相研发可以飞行的汽车，目前全球范围内已获得上百种飞行汽车专利，研制出多种能飞的样机，少部分国家研制的样机已投入小批量生产。所以飞行汽车的研制越来越重要，已成为大势所趋。然而目前世界比较主流的几款飞行汽车（比如X-Hawk，Airphibian），其地面行驶的动力驱动与飞行阶段的升力系统是独立的，作为升力系统要么是翼展很大的平直固定翼，这种飞车的缺点是体积大不能收放，形状固定，难以适应城市复杂交通状况。其次就是尺寸很大的自转旋翼，这种旋翼结构控制复杂，而且在公路上行驶或起降时，不仅影响正常的交通秩序，而且车翼也要受到路旁障碍物的限制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种旋翼可收放的陆空两用飞车及其控制方法。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种旋翼可收放的陆空两用飞车，包含车体、发动机、旋翼模块、变总距模块、两个前轮、水平动力模块和控制模块；所述发动机设置在车体内，用于输出动力给所述旋翼模块；所述旋翼模块包含桨毂、两片桨叶、桨毂主轴、旋转主轴、动环、第一至第二液压推杆、自锁环、以及至少两个自锁卡；所述桨毂主轴包含连接部分、轴身部分和锁定部分，其中，所述轴身部分上端和连接部分固定相连、下端和锁定部分固定相连；所述桨毂底部和所述桨毂主轴连接部分的上端固定相连；所述桨毂主轴的轴身部分的外壁上均匀设有若干限位凸起，所述限位凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述桨毂主轴的锁定部分包含第一锁定单元和第二锁定单元，其中，第一锁定单元呈圆台状，其上端面与桨毂主轴轴身部分的下端固定相连；第二锁定单元呈圆柱状，其上端面和第一锁定单元下端面固定相连；所述第一锁定单元上端面的直径和桨毂主轴轴身部分的直径相同、下端面和第二锁定单元的直径相同；所述第二锁定单元的外壁上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应的锁定凸起，所述锁定凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述自锁环包含第一自锁单元和第二自锁单元，其中，所述第一自锁单元呈空心圆柱状，其内壁上设有若干与所述限位凸起一一对应的限位凹槽；所述第二自锁单元呈空心圆台状，其上端与所述第一自锁单元的下端固定相连，内壁上设有螺纹；所述旋转主轴设置在车体内，呈空心圆柱状，其直径大于所述第二锁定单元的直径，下端与所述发动机的输出轴相连，柱面上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应、供所述自锁卡穿过的通孔；所述自锁卡的外端面呈与所述第二自锁单元内壁相配合的弧面，且外端面的弧面上设有与所述第二自锁单元内壁上螺纹相配合的螺纹；自锁卡的内端面包含与所述第一锁定单元外壁相配合的纵向锁定端面和与所述第二锁定单元外壁相配合的横向锁定端面，所述横向锁定端面上设有与所述锁定凸起相配合的锁定凹槽；所述桨毂主轴的轴身部分穿过自锁环、锁定部分伸入旋转主轴中，桨毂主轴轴身部分上的限位凸起与自锁环第一自锁单元内壁上的限位凹槽一一对应配合；所述自锁环的第二自锁单元套接在旋转主轴上；所述自锁卡穿过其对应的通孔，外端面与所述自锁环第二自锁单元的内壁贴合，内端面与所述桨毂主轴贴合；所述动环固定在所述旋转主轴上；所述第一液压推杆、第二液压推杆均一端与所述动环固定相连，另一端与所述桨毂固定相连，用于调整所述桨毂的高度；所述两片桨叶分别设置在桨毂的两侧，其根部均通过水平绞、垂直绞、变距绞与桨毂连接；所述变总距模块设置在桨毂上，用于调整两片桨叶的倾斜角；所述车体上端设有用于容纳桨毂、两片桨叶、变总距模块的第一腔体，后部设有用于容纳所述水平动力模块的第二腔体；所述两个前轮作为从动轮设置在车体上，所述水平动力模块包含两个水平动力单元；所述水平动力单元包含涵道风扇后轮、连接管道、三通管件、折叠齿轮、折叠电机、驱动电机模块和传动机构；所述涵道风扇后轮为辐条轮，其辐条均呈桨叶状、构成涵道风扇；所述三通管件呈T字型，包含长臂以及设置在长臂中间的短臂；所述短臂和涵道风扇后轮轮毂的定子通过所述连接管道固定相连；所述长臂竖直设置，与车体铰接，能够以长臂为轴绕车体水平转动；所述三通管件的外壁上沿其周向设有与所述折叠齿轮相匹配的齿条；所述折叠齿轮与所述三通管件外壁上的齿条啮合，且输入轴与所述设置在车体上的折叠电机的输出轴相连；所述折叠电机用于控制所述三通管件水平转动，使得涵道风扇后轮收入所述第二腔体作为飞车在地面行驶的后轮使用或展开到所述第二腔体外作为飞车在空中飞行时的涵道风扇使用；所述传动机构经由所述三通管件和连接管道、连接所述驱动电机模块的输出轴和涵道风扇后轮轮毂的转子，用于将驱动电机模块的动力输出至涵道风扇后轮；所述控制模块分别和发动机、第一液压推杆、第二液压推杆、两个水平动力单元的折叠电机、两个水平动力单元的驱动电机模块相连，用于控制发动机、第一液压推杆、第二液压推杆、两个水平动力单元的折叠电机、以及两个水平动力单元的驱动电机模块工作。作为本专利技术一种旋翼可收放的陆空两用飞车进一步的优化方案，所述变总距模块包含变矩支臂、变距电机、螺纹杆和两个拉杆；所述变距电机设置在所述桨毂顶端，与所述控制模块电气相连，且其输出轴竖直设置、与所述螺纹杆固定相连；所述变矩支臂呈条状，其中心设有圆孔，所述圆孔中设有与所述螺纹杆相匹配的螺纹；所述螺纹杆穿过所述变矩支臂中心的圆孔，与其螺纹连接；所述两个拉杆的一端分别和所述变矩支臂的两端柔性连接，另一端分别和所述两片桨叶根部的变距绞对应柔性连接。作为本专利技术一种旋翼可收放的陆空两用飞车进一步的优化方案，所述涵道风扇后轮的轮毂外表面均匀设有若干磁悬浮超导体。作为本专利技术一种旋翼可收放的陆空两用飞车进一步的优化方案，所述桨毂主轴轴身部分上的限位凸起的数量为4个。作为本专利技术一种旋翼可收放的陆空两用飞车进一步的优化方案，所述桨毂主轴轴身部分上的限位凸起的截面形状为梯形。作为本专利技术一种旋翼可收放的陆空两用飞车进一步的优化方案，所述自锁卡的数量为4个。本专利技术还公开了一种基于该旋翼可收放的陆空两用飞车的控制方法，包含以下步骤：当飞车需要在空中飞行时：步骤1），控制模块控制发动机带动旋转主轴反转，使得自锁环第二自锁单元内壁的螺纹与自锁卡外端面的螺纹处于非啮合状态，此时锁定环处于解锁状态；步骤2），控制模块控制第一液压推杆、第二液压推杆进行伸长至预设的第一长度阈值，推动桨毂上升，进而带动桨毂主轴上升至预设的第一高度阈值，此时，自锁卡与桨毂主轴的锁定部分处于同一高度；步骤3），控制模块控制发动机带动旋转主轴正向工作，此时，自锁环第二自锁单元内壁的螺纹与自锁卡外端面的螺纹处于啮合状态，自锁环迫使自锁卡朝内压缩，使得自锁卡纵向锁定端面与桨毂主轴第一锁定单元的外壁紧密贴合、自锁卡横向锁定端面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋翼可收放的陆空两用飞车，其特征在于，包含车体、发动机、旋翼模块、变总距模块、两个前轮、水平动力模块和控制模块；所述发动机设置在车体内，用于输出动力给所述旋翼模块；所述旋翼模块包含桨毂、两片桨叶、桨毂主轴、旋转主轴、动环、第一至第二液压推杆、自锁环、以及至少两个自锁卡；所述桨毂主轴包含连接部分、轴身部分和锁定部分，其中，所述轴身部分上端和连接部分固定相连、下端和锁定部分固定相连；所述桨毂底部和所述桨毂主轴连接部分的上端固定相连；所述桨毂主轴的轴身部分的外壁上均匀设有若干限位凸起，所述限位凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述桨毂主轴的锁定部分包含第一锁定单元和第二锁定单元，其中，第一锁定单元呈圆台状，其上端面与桨毂主轴轴身部分的下端固定相连；第二锁定单元呈圆柱状，其上端面和第一锁定单元下端面固定相连；所述第一锁定单元上端面的直径和桨毂主轴轴身部分的直径相同、下端面和第二锁定单元的直径相同；所述第二锁定单元的外壁上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应的锁定凸起，所述锁定凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述自锁环包含第一自锁单元和第二自锁单元，其中，所述第一自锁单元呈空心圆柱状，其内壁上设有若干与所述限位凸起一一对应的限位凹槽；所述第二自锁单元呈空心圆台状，其上端与所述第一自锁单元的下端固定相连，内壁上设有螺纹；所述旋转主轴设置在车体内，呈空心圆柱状，其直径大于所述第二锁定单元的直径，下端与所述发动机的输出轴相连，柱面上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应、供所述自锁卡穿过的通孔；所述自锁卡的外端面呈与所述第二自锁单元内壁相配合的弧面，且外端面的弧面上设有与所述第二自锁单元内壁上螺纹相配合的螺纹；自锁卡的内端面包含与所述第一锁定单元外壁相配合的纵向锁定端面和与所述第二锁定单元外壁相配合的横向锁定端面，所述横向锁定端面上设有与所述锁定凸起相配合的锁定凹槽；所述桨毂主轴的轴身部分穿过自锁环、锁定部分伸入旋转主轴中，桨毂主轴轴身部分上的限位凸起与自锁环第一自锁单元内壁上的限位凹槽一一对应配合；所述自锁环的第二自锁单元套接在旋转主轴上；所述自锁卡穿过其对应的通孔，外端面与所述自锁环第二自锁单元的内壁贴合，内端面与所述桨毂主轴贴合；所述动环固定在所述旋转主轴上；所述第一液压推杆、第二液压推杆均一端与所述动环固定相连，另一端与所述桨毂固定相连，用于调整所述桨毂的高度；所述两片桨叶分别设置在桨毂的两侧，其根部均通过水平绞、垂直绞、变距绞与桨毂连接；所述变总距模块设置在桨毂上，用于调整两片桨叶的倾斜角；所述车体上端设有用于容纳桨毂、两片桨叶、变总距模块的第一腔体，后部设有用于容纳所述水平动力模块的第二腔体；所述两个前轮作为从动轮设置在车体上，所述水平动力模块包含两个水平动力单元；所述水平动力单元包含涵道风扇后轮、连接管道、三通管件、折叠齿轮、折叠电机、驱动电机模块和传动机构；所述涵道风扇后轮为辐条轮，其辐条均呈桨叶状、构成涵道风扇；所述三通管件呈T字型，包含长臂以及设置在长臂中间的短臂；所述短臂和涵道风扇后轮轮毂的定子通过所述连接管道固定相连；所述长臂竖直设置，与车体铰接，能够以长臂为轴绕车体水平转动；所述三通管件的外壁上沿其周向设有与所述折叠齿轮相匹配的齿条；所述折叠齿轮与所述三通管件外壁上的齿条啮合，且输入轴与所述设置在车体上的折叠电机的输出轴相连；所述折叠电机用于控制所述三通管件水平转动，使得涵道风扇后轮收入所述第二腔体作为飞车在地面行驶的后轮使用或展开到所述第二腔体外作为飞车在空中飞行时的涵道风扇使用；所述传动机构经由所述三通管件和连接管道、连接所述驱动电机模块的输出轴和涵道风扇后轮轮毂的转子，用于将驱动电机模块的动力输出至涵道风扇后轮；所述控制模块分别和发动机、第一液压推杆、第二液压推杆、两个水平动力单元的折叠电机、两个水平动力单元的驱动电机模块相连，用于控制发动机、第一液压推杆、第二液压推杆、两个水平动力单元的折叠电机、以及两个水平动力单元的驱动电机模块工作。...

【技术特征摘要】
1.一种旋翼可收放的陆空两用飞车，其特征在于，包含车体、发动机、旋翼模块、变总距模块、两个前轮、水平动力模块和控制模块；所述发动机设置在车体内，用于输出动力给所述旋翼模块；所述旋翼模块包含桨毂、两片桨叶、桨毂主轴、旋转主轴、动环、第一至第二液压推杆、自锁环、以及至少两个自锁卡；所述桨毂主轴包含连接部分、轴身部分和锁定部分，其中，所述轴身部分上端和连接部分固定相连、下端和锁定部分固定相连；所述桨毂底部和所述桨毂主轴连接部分的上端固定相连；所述桨毂主轴的轴身部分的外壁上均匀设有若干限位凸起，所述限位凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述桨毂主轴的锁定部分包含第一锁定单元和第二锁定单元，其中，第一锁定单元呈圆台状，其上端面与桨毂主轴轴身部分的下端固定相连；第二锁定单元呈圆柱状，其上端面和第一锁定单元下端面固定相连；所述第一锁定单元上端面的直径和桨毂主轴轴身部分的直径相同、下端面和第二锁定单元的直径相同；所述第二锁定单元的外壁上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应的锁定凸起，所述锁定凸起呈直线状、同所述桨毂主轴的轴线平行；所述自锁环包含第一自锁单元和第二自锁单元，其中，所述第一自锁单元呈空心圆柱状，其内壁上设有若干与所述限位凸起一一对应的限位凹槽；所述第二自锁单元呈空心圆台状，其上端与所述第一自锁单元的下端固定相连，内壁上设有螺纹；所述旋转主轴设置在车体内，呈空心圆柱状，其直径大于所述第二锁定单元的直径，下端与所述发动机的输出轴相连，柱面上均匀设有若干与所述自锁卡一一对应、供所述自锁卡穿过的通孔；所述自锁卡的外端面呈与所述第二自锁单元内壁相配合的弧面，且外端面的弧面上设有与所述第二自锁单元内壁上螺纹相配合的螺纹；自锁卡的内端面包含与所述第一锁定单元外壁相配合的纵向锁定端面和与所述第二锁定单元外壁相配合的横向锁定端面，所述横向锁定端面上设有与所述锁定凸起相配合的锁定凹槽；所述桨毂主轴的轴身部分穿过自锁环、锁定部分伸入旋转主轴中，桨毂主轴轴身部分上的限位凸起与自锁环第一自锁单元内壁上的限位凹槽一一对应配合；所述自锁环的第二自锁单元套接在旋转主轴上；所述自锁卡穿过其对应的通孔，外端面与所述自锁环第二自锁单元的内壁贴合，内端面与所述桨毂主轴贴合；所述动环固定在所述旋转主轴上；所述第一液压推杆、第二液压推杆均一端与所述动环固定相连，另一端与所述桨毂固定相连，用于调整所述桨毂的高度；所述两片桨叶分别设置在桨毂的两侧，其根部均通过水平绞、垂直绞、变距绞与桨毂连接；所述变总距模块设置在桨毂上，用于调整两片桨叶的倾斜角；所述车体上端设有用于容纳桨毂、两片桨叶、变总距模块的第一腔体，后部设有用于容纳所述水平动力模块的第二腔体；所述两个前轮作为从动轮设置在车体上，所述水平动力模块包含两个水平动力单元；所述水平动力单元包含涵道风扇后轮、连接管道、三通管件、折叠齿轮、折叠电机、驱动电机模块和传动机构；所述涵道风扇后轮为辐条轮，其辐条均呈桨叶状、构成涵道风扇；所述三通管件呈T字型，包含长臂以及设置在长臂中间的短臂；所述短臂和涵道风扇后轮轮毂的定子通过所述连接管道固定相连；所述长臂竖直设置，与车体铰接，能够以长臂为轴绕车体水平转动；所述三通管件的外壁上沿其周向设有与所述折叠齿轮相匹配的齿条；所述折叠齿轮与所述三通管件外壁上的齿条啮合，且输入轴与所述设置在车体上的折叠电机的输出轴相连；所述折叠电机用于控制所述三通管件水平转动，使得涵道风扇后轮收入所述第二腔体作为飞车在地面行驶的后轮使用或展开到所述第二腔体外作为飞车在空中飞行时的涵道风扇使用；所述传动机构经由所述三通管件和连接管道、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小东，符烁，汪元林，陈宣亮，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32