飞行汽车的概念设计及其总布置文献综述
2020-04-15 09:36:14
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研究的目的及意义
随着各国汽车数量的快速增长,尤其是国际化大都市拥堵的越来越严重的情况下,人们就逐步开始思考飞行汽车的便捷性和可行性,飞行汽车的功能自然不必多说,拥有空中和地面两套模式或者系统,能够实现两种状态的无缝切换,在拥堵和交通环境恶劣的情况下有着非常大的优势,可以缓解城市复杂的交通拥堵,也可以运用在医疗救助、城市观光[11]。
根据用户的使用需求,在地面使用时与我们现在所接触的汽车功能无异;而在空中飞行的时候也可以达到舒适性和安全性的基本要求,同时车内的智能驾驶辅助系统为用户的空中飞行提供了线路规划,在整体的数据库中实时更新路径,既提供了安全保障,也提高了空间利用率,缓解拥堵。
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国内外研究现状
1917年,美国飞行汽车之父格·寇蒂斯研制了第一辆飞行汽车,虽然该飞行汽车从未真正飞上天空,但是为人类探索新型的飞行汽车迈出了重要的一步。随着科学技术的发展和国民经济水平的提高,汽车已走入千家万户,交通拥堵成为一个世界性的难题,飞行汽车为解决这一世界性的难题提供了有效的方法。飞行汽车除了能够解决城市交通拥堵的问题之外,在很多其他的方面也有广泛的用途,如火灾救援、地震救灾、农药喷洒以及近距离交战等方面。在随后的一段时间里,各国出现了许多具有代表性的飞行汽车结构:一是固定翼飞机与汽车的结合体,如美国马萨诸塞州特拉福嘉公司推出的飞行汽车——“Transition”;二是直升机与汽车的结合体,如美军的“飞行悍马”;三是旋翼机与汽车的结合体,如荷兰推出的旋翼式三轮飞行汽车的概念模型车—— “PAL-V”和由西安美联航空技术有限责任公司负责研发生产的首辆中国飞行汽车;四是动力伞与汽车的结合体,如英国的伞翼车“Sky Car”;五是涵道式可垂直起降的 飞行汽车,如以色列飞行汽车“X-Hawk”[8] 。
经过这么多年的发展以及研究,很多的国际集团和机构已经设计出了很多型号的飞行汽车,飞行汽车的布置、结构等等也不尽相同。我们根据它的升力系统将其大致上分成了四类[10]:
①固定翼飞行汽车:主要是靠汽车左右两侧的机翼进行升降和飞行,在地面模式和空中模式进行切换的时候,主要是靠着离合器进行动力的切断与转换,该汽车的机翼是可以进行折叠的,能够在地面模式的时候折叠机翼从而达到节省空间的目的。不过该汽车也有一个明显的缺点,在切换模式的时候容易干扰到其他的汽车,会造成极大的安全隐患。②旋翼式飞行汽车:有着单旋翼、双旋翼以及多旋翼多种,其中对于动力的要求自然也不尽相同,不管是何种情况,旋翼式飞行汽车的噪声非常大,并且占用空间很大。其机翼是无法收缩的,所以目前城市道路是不宜出行的。
③推进式飞行汽车:该款飞行汽车的动力主要是靠在汽车前后两端的推进器提供,并且推进器的方向是可以改变的,通过改变推进器的方向和动力大小可以改变飞行的方向。不过该汽车的速度太快以及航程受限是一个问题。
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