像鸟儿一样自由飞翔飞行汽车

专利镇楼

我把我的飞行汽车命名为:“神雕飞车”

《“神雕飞车”概念设计》简介:
大雁飞行50公里只需消耗很少的体力，如果让一只鸭子在陆地上行走50公里，不知要消耗多少条鸭命？基于这一现象，我们似乎可以得出空中交通不但更加方便快捷还能更加节约能源的结论。像鸟儿一样自由飞翔是人类的梦想，随着时代的发展，这一梦想或许会被我实现？！

基于这样的思路，本人做了一款“神雕飞车”的概念设计。本概念设计有如下特点:
本概念设计既可上天飞行也可在公路上行驶。
本概念设计只需几秒钟就能从汽车变成飞机。
本概念设计只需几秒钟就能从飞机变成汽车。
本概念设计短距起飞短距降落。
本概念设计可以在私人院坝、屋顶、操场、草坪、河滩、麦田、草原、公路，等稍微平坦的地方起降
本概念设计像鸟儿一样滑翔飞行很节约能源。
本概念设计的气动布局十分适应低空空域。
本概念设计能够从容面对低空乱流。
本概念设计能抗六级大风。
本概念设计的抗风性很好同时升力也很大。
本概念设计的稳定性很好同时机动性也很好。
本概念设计具有自动调整飞行姿态的能力。
本概念设计具有空中刹车功能。
本固定翼小飞机可以做到降落滑跑零距离。
本概念设计的安全性很高。
本概念设计核载两人(180公斤以内)
本概念设计像小轿车一样使用方便。
本概念设计比汽车更省油。
本概念设计很快就会成为老百姓的日常交通工具。

本概念设计的基本数据:
翼展:4.4米(加风刀外展共4.5米)
机长:5.1米
机翼面积:12.5平方米
机高:1.95米(后轮调低则机高1.6米)
最高时速:220公里
经济时速:60公里
最低失速:30公里
起飞滑跑距离:5米(重载10米)
降落滑跑距离:1－15米
汽车状态车宽:2米
汽车状态车长:4.5米
本概念设计的气动原理简介如下:
一，低空空域是一个障碍物多气流复杂的危险空域，为了适应这样危险环境，本概念设计采用小展弦比方案。本概念设计本质上仍然是常规布局的原理，但主翼向后延伸与平尾相连，最终获得一个翼身融合式气动布局。
二，本概念设计翼展仅4.4米，尽可能的缩小翼展的目的是为了减小低空乱流对于飞行姿态的影响。翼身融合是为了有足够的面积以保障升力。这样的气动布局的优点是解决了低空低速小飞机既需要抗风性好又需要升力大的矛盾。
三，翼身融合式布局从平面图看有点像一个风筝，假如我们拉住风筝前面的一条线，抖手一拉，风筝就会应声而起。那么本概念设计的发动机只要开足马力一起动，飞机也会立马腾空而起。因此，本概念设计拥有短距起飞功能，起飞滑跑距离仅需5米。
(在此需要说明一下的是，由于我只是做概念设计，我并不是通过具体的数据计算得出的滑跑5米起飞的结论的，我只是通过原理推理得出这个结论的。市场上有很多短距起飞小飞机，翼面积十平方米左右，本概念设计翼面积12.5平方米，风筝式的气动布局，升力效率应该更高，再把滚转舵面与增升副翼同时放下，此时会额外增加很多升力，因此从原理上讲，本概念设计5米起飞是能够实现的。)
原理推理是做设计的重要方法，本概念设计就是通过原理推理而设计出来的。只要原理上讲得通，那么本概念设计的设计目的应该是能够被实现的。
四，本概念设计的特点是最大限度的利用空气的浮力做滑翔飞行从而节约能源。本设计最高时速能超两百公里，但建议速度与大雁的飞行速度保持一致或稍高一点，也就是大概在50－60公里就可以了。因为这样的速度能够最大限度地利用空气的浮力做滑翔运动，能够最大限度地节约能源。速度过快空气阻力太大则会消耗过多的能源。
五，本概念设计的最低失速速度为每小时30公里左右。如此低的失速速度保证了本设计具有很高的安全性。

六，本概念设计具有空中刹车功能。飞行过程中如果需要紧急减速，可以先把螺旋桨失去动力，让飞车处于自然滑翔状态(本概念设计的动力系统应当有离合器，便于发动机保持运转的同时让螺旋桨失去动力)，再将滚转舵与增升副翼同时放下，此时机腹下方会产生巨大风阻从而达到空中刹车的目的。假如本概念设计的制造工艺、理想配重、天气情况和驾驶技术都达到完美程度的话，原理上讲应该可以在空中做到短暂的静止状态，然后立即让螺旋桨恢复动力加大油门，因此静止状态之后也不会失速。
七，本概念设计总体呈倒三角形布局，这样的气动布局具有很高的纵向稳定性，有利于在各种障碍物之间穿梭飞行而不会撞上障碍物。本布局非常有利于滑翔飞行，必然节约能源。由于本概念设计很可能比轿车更具经济性，因此本设计最终会取代轿车成为日常交通工具。
八，本概念设计采用全动式垂尾，低空空域障碍物多，必须要全动式垂尾提供高机动性以避开障碍物。本概念设计在拥有较高的稳定性的同时还拥有较高的机动性，因此必然具有良好的可操控性。这是在危险的低空空域飞行所必备的基本技能。
九，本概念设计可抗六级大风。假如本设计在六级狂风中飞行，虽然大风可能把机身吹得左飘右摇，但紧凑的气动布局能够把大风的影响降到最小，只要发动机的牵引力还存在，那么本概念设计在狂风中维持正常飞行是不成问题的。本概念设计主翼翼梢设有风刀及小翼，风刀和小翼不仅能改善气动效率，更能在乱流中提高稳定性。
十，驾驶员座位位于升力中心稍前位置，且可调。乘客的座位位于升力中心，因此乘客的体重不会影响飞机的平衡。油箱在乘客座位下方，因此油料的变化也不会影响平衡。本概念设计在重载情况下需保持高速，也可把增升副翼翻转向下以提高承载能力。
十一，本概念设计既可以正常平稳滑翔着陆，此种着陆方式可能需要跑道十五米左右。本概念设计可以从45度角度起飞，也可以呈60度角度降落。之所以需要这样的功能，是因为很多私人院坝可能没有很好的净空来支持滑翔着陆，很多私人停机位周围到处都是树木、高楼、甚至高压线，从60度角度扑向停机位能够很好地避开这些障碍物。当飞机呈60度角度扑向停机位的时候，此时的机翼其实是充当了降落伞的原理，如果把滚转舵与增升副翼翻转向下，此时机翼下方会有大量气流聚集，从而产生很大的阻力托举住机身缓缓下降。在制造工艺、飞行员技术、天气情况、配重适当等都能达到完美状态的情况下，如果使用空中刹车这一项特技功能在草地麦田上实施降落，那么本概念设计从原理上讲应该可以做到降落滑跑零距离。

十二，本概念设计拥有极其优秀的气动布局。何谓优秀？就是本概念设计不但节约能源，还有自动调整飞行姿态的功能。请注意，这个“自动调整”并非航电系统自动化，而是飞机自身基于气动原理自动调整飞行姿态。也就是说，当飞机在空中处于任何灾难体位，比如失去动力、头朝下自由下坠、尾朝下自由下坠、任何侧体位自由下坠等任何情况，只要机身完好且不撞上障碍物，本概念设计都能依靠自身气动原理自动调整姿态恢复到无动力平稳滑翔的状态，几乎不用飞行员做任何操纵，飞机都能自然的平稳滑翔低速着陆。优秀的气动布局保证了安全性。本概念设计不仅在空中很安全，也能充分保证地面人员财产的安全，因为驾驶员有充分的时间操控飞机避开地面人员和财产。
十三，在此阐述一下自动调整飞行姿态的原理。当飞机头朝下自然下坠的时候，假如飞机一直保持这样的姿态往下坠，证明机头部位配重太重了，只要配重适当，机头会自动抬头进入无动力滑翔状态。当飞机处于倒飞且无动力的时候，由于垂尾的存在，气流经过垂尾会产生阻力，因此本概念设计是无法在无动力情况下保持倒飞的，机翼边缘溢出的气流不会绝对均衡，必然导致机身发生翻转，从而产生自动翻身恢复正飞姿态的效果。当然在有动力的情况下飞机因为牵引力使飞机惯性向前倒飞而无法自动调整，此时就必须飞行员操控调控恢复正飞。当飞机尾部朝下自然下坠的时候，由于尾部更轻头部更重，在重力作用下必然自动变成头部向下自然下坠，当飞机下坠到三个机身长度的高度之后，飞机又会自动恢复到无动力滑翔的姿态。因此本概念设计的气动布局是十分优秀可靠的。
十四，本概念设计为了适应地面行驶而采用四轮的思路，建议工程师务必让轮胎既能适应公路高速又能适应野外场地。后轮间距1米，前轮间距1.6米，这样布局会使汽车状态的行驶更加稳定。前后轮距2.6米，轮胎建议直径30厘米，飞机起飞后收起偏转后平放于机身内部。当然轮胎的布局尺寸样式由具体设计师决定，我的任务主要是提供一个气动布局。后轮在起飞时可以降低，使机身有一定仰角，才能有利于短距起飞。

十五，本概念设计的使用极其方便。本概念机身宽2米，驾驶舱宽0.7米，驾驶舱两边各宽0.65米，机翼折叠中间段宽0.6米，机身比折叠机翼宽5公分，为方便折叠预留一定的空间，折叠机翼外面段宽度也是0.6米，但风刀下口向外延展5公分，本概念的机翼折叠后的理论宽度是2米，但不排除有折叠部件突出，这个要看具体设计师的功力。尾椎向上翻起，最终本概念的汽车模式是宽2米长4.5米。平时停放在车库里，需要使用时就从车库里开出来，只要机头前方还有宽2米长5米的道路或草地麦田，有机翼展开的空间，前方空域障碍物不是很多，那么本概念设计就能起飞。当然本概念设计也能在公路上起降。当本概念设计正在以汽车模式在公路上行驶的时候，只要看看后方没有来车，先打开起飞提示信号灯，再展开机翼，在不减速的情况下，只需要几秒钟，就能从一辆汽车变成飞机离开路面。由于本概念设计的起飞速度很低，汽车模式的速度可能远远超过起飞速度，那么，在汽车模式不减速的情况下展开机翼，机翼刚刚展开还未完全卡紧飞机可能就升空了。这时就要求机体结构能在空中继续卡紧机翼。根据液压系统的原理，这个功能应当不难实现。同理，本概念设计也能滑翔降落在公路上，当轮子触地那一瞬间，立即收起机翼，在不减速的情况下，只需要几秒钟，原本在天上飞的飞机就变成了在地上跑的汽车。不久的将来，当飞车成为一种常见的交通以后，地上跑的汽车有义务避让飞车。当然本概念设计不允许上高速，更不能在高速公路上起降。
十六，由于本概念设计采用成熟技术，所以很容易被制造出来。如果是有实力的厂家，很快就能出样机，再用一两年时间做工程验证，大概三至五年，这款“神雕飞车”就能成为寻常百姓家庭的日常交通工具。

后记:一个飞行器的问世需要经历概念设计、理论验证、具体设计、工程制造、工程验证、试飞、投放市场等阶段，其中概念设计是一个相当重要的环节。概念设计是具体设计师的指导原则，是工程师的行动方向，概念设计不但决定飞行器的性能，还是飞行器的灵魂所在。工程师有千千万，但一个优秀的概念设计是很难得的。假如本概念设计能够得到实施的话，必将开创一个低空交通的新时代！也必将是一个新的经济增长点。当然了，中国也必将在低空交通领域引领世界！

本设计的机动性不亚于战斗机，因为需要在紧急情况下躲避障碍物

本设计的纵向稳定性如同飞镖，很难被乱风吹得偏离航向。这是为了在楼林树林山林电线杆杆之间安全穿梭飞行而不会撞上障碍物。

本设计的稳定性如同坐船，哪怕在乱风中飞行也不颠簸。