一种可重构式飞行汽车及飞行汽车控制方法技术

本发明专利技术公开了一种可重构式飞行汽车，其中，所述车身主体通过所述连接机构可拆卸式连接所述机翼组件、所述推进组件、所述尾翼组件、所述多轴旋翼组件，以组成所述飞行汽车的不同重构构型，并通过所述主控制模块确定所述飞行汽车的静态重构构型后，选择动态重构控制所述飞行汽车在运行时切换不同重构构型，以使所述飞行汽车在不同场景下选择所述飞行汽车的不同重构构型运行。本发明专利技术通过静态重构和动态重构相结合，实现飞行汽车在不同场景下的构型改造，既满足市场需求，也满足了成本需求。也满足了成本需求。也满足了成本需求。

【技术实现步骤摘要】
一种可重构式飞行汽车及飞行汽车控制方法


[0001]本专利技术涉及飞行器
，尤其涉及一种可重构式飞行汽车。

技术介绍

[0002]通常飞行器作为单一功能的空中行驶工具，仅在跑道起降时在路面运行。随着飞行器的不断开发，已出现空中飞行和陆地行驶的两用飞行汽车，任意一款两用的飞行汽车均需要配套相应的飞控系统，而开发一套飞控系统需要投入大量的人力物力，并且开发周期长，稳定性需要长久的实验数据验证。综合模块化航空电子(I MA)系统的应用成功，各航空机构逐渐确定了发展方向，但是目前飞行汽车的发展趋势还不太理想，无法进一步普及。
[0003]一些飞行汽车中采用多轴旋翼用于垂直起降飞行，在飞行汽车路面行驶时，多轴旋翼的占用空间较大并且影响美观，在飞行汽车高速行驶时，多轴旋翼会导致飞行汽车上飘，降低刹车效果，且行驶在路面不稳定，容易打滑，存在安全隐患。飞行汽车作为一种载人飞行器，两人座时其指标如能满足国家民航局中轻型运动类飞机的相关规定，比如现有一些飞行汽车针对必要装置的重量做了限定，并对飞行汽车的组件进行了改造，以便飞行汽车适用于高空，但是对于不同于高空的路面来说，飞行汽车具有一定的安全隐患，比如飞行汽车采用超硬铝合金作为壳体材料，在发生路面碰撞事故时，该材料造成的危害远大于普通汽车造成的碰撞事故危害。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种可重构式飞行汽车，解决了现有技术中飞行汽车在不同场景下的构型改造的技术问题，通过静态重构和动态重构相结合，作为路面汽车构型时，在路面行驶时不多占路面行驶空间，并且降低飞行器作为路面汽车带来的碰撞隐患；作为空中飞行器时，可以根据不同的场景需求在两种重构构型之间切换，既满足的市场需求，也满足了成本需求。
[0005]本申请实施例提供了一种可重构式飞行汽车，包括：
[0006]分离式模块化航电控制系统；
[0007]可重构飞行汽车组件，配置有车身主体、起落架组件、连接机构、机翼组件、推进组件、尾翼组件、多轴旋翼组件；
[0008]通过所述车身主体利用所述连接机构可拆卸式连接所述机翼组件、所述推进组件、所述尾翼组件、所述多轴旋翼组件，以组成所述飞行汽车的不同重构构型，并通过所述分离式模块化航电控制系统确定所述飞行汽车的静态重构构型后，选择动态重构控制所述飞行汽车在运行时切换不同重构构型，以使所述飞行汽车在不同场景下选择所述飞行汽车的不同重构构型运行。
[0009]一种飞行汽车控制方法，包括：
[0010]设置可重构飞行汽车组件，进一步设置有车身主体、并且动态配置起落架组件、连接机构、机翼组件、推进组件、尾翼组件、多轴旋翼组件的至少其中之一组件：所述车身主体
利用所述连接机构可拆卸式连接所述机翼组件、所述推进组件、所述尾翼组件、所述多轴旋翼组件的至少其中之一，以组成所述飞行汽车的不同重构构型；
[0011]设置分离式模块化航电控制系统，其进一步设置不同控制模块控制不同所述组件，适配不同重构构型对应的控制软件；
[0012]所述飞行汽车预进入工作状态下，所述分离式模块化航电控制系统检测到所述可重构飞行汽车组件的当前配置的所述组件，确定所述飞行汽车的静态重构构型，启动对应构型的控制；
[0013]当所述飞行汽车处于工作中，选择动态重构控制所述飞行汽车在运行时切换不同重构构型，以使所述飞行汽车在不同场景下选择所述飞行汽车的不同重构构型运行。
[0014]本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0015]1、由于采用了分离式模块化航电控制系统和可重构飞行汽车组件，因此实现了基于软件系统的模块化设计带动飞行器组件化重构设计理念，使飞行汽车具有应用、结构以及功能的可扩展性，比如，可以根据不同的应用场景选用不同的飞行汽车构型，如短途城市内出行，可以选用汽车地面驾驶模式或多旋翼飞行模式；长途飞行选择固定翼模式或固定翼复合多旋翼模式，为节省停车场地，可以选择自旋翼模式或自旋翼复合多旋翼模式；降低了开发成本，为航天领域带来了新的理念思维；相比现有分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统，由于采用了分离式模块化航电控制系统，既具有分布式综合模块化航空电子(DIMA)系统中的分布式功能，又能根据实际的飞行汽车构型，利用飞行汽车的各个组件分别装配分离式模块化航电控制系统中对应的控制模块，满足安全性的基础上，增加了装配的灵活性。
[0016]2、由于采用了多轴旋翼系统可收纳与车身主体内，所以在垂直起降模式下，为飞行器主体提供垂直上升的升力，不影响空中平飞模式中的气动效率，并且多轴旋翼系统也不提高飞行器主体作为路面汽车时，在路面行驶空间占用率。
[0017]3、由于采用了空中飞行组件除多轴旋翼系统以外的其他设备通过飞行配件支撑架可拆卸式安装在车上主体的后方，因此飞行器作为路面汽车后，空中飞行组件不过多占用路面行驶空间。
[0018]4、由于采用了尾翼在尾梁上可以根据重心自适应调节，从而使得飞行器主体可以根据车身主体内的物件摆放以及尾翼调整自适应控制飞行器的重心。
附图说明
[0019]图1为本申请实施例一中的可重构式飞行汽车模块连接图；
[0020]图2为本申请实施例一中可重构飞行汽车的重心调整示意图；
[0021]图3为本申请实施例三中路面汽车构型结构图；
[0022]图4为本申请实施例四中多轴旋翼飞行器构型结构图；
[0023]图5为本申请实施例四中多轴旋翼飞行器构型仰视结构图；
[0024]图6为本申请实施例五中自旋翼飞行器构型结构图；
[0025]图7为本申请实施例六中固定翼飞行器构件构型结构图；
[0026]图8为本申请实施例六中带有垂直方向涵道风扇的固定翼飞行器构件构型结构图；
[0027]图9为本申请实施例六中带有平飞方向涵道风扇的固定翼飞行器构件构型结构图；图10为本申请实施例八中固定翼多轴旋翼飞行器构件构型结构图；图11为本申请实施例九中能源供应连接结构图；
[0028]图12为本申请实施例十一中带有自旋翼、推进组件的机尾配件支撑架安装结构图；
[0029]图13为本申请实施例十一中可重构式飞行汽车模块图。
[0030]附图标号：车身主体100、起落架组件200、推进组件500、尾翼组件600、多轴旋翼组件700、能源供应组件800、主控制模块110、从控制模块120、机翼控制模块410、推进控制模块510、尾翼控制模块610、旋翼控制模块710、起落控制模块210、能源控制模块810、机翼驱动机构420、推进驱动机构520、起落驱动机构220、尾翼驱动机构620，旋翼驱动机构720、旋翼收纳舱门740、旋翼臂731、旋翼构件732、第一能源供应装置820、第二能源供应装置830、第三能源供应装置840、机尾配件支撑架310，自旋翼构件430、固定翼构件440、散热窗111、涵道风扇队列511。
具体实施方式
[0031]为了更好的理解上述技术方案，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构式飞行汽车，其特征在于，包括：分离式模块化航电控制系统；可重构飞行汽车组件，配置有车身主体、起落架组件、连接机构、机翼组件、推进组件、尾翼组件、多轴旋翼组件；通过所述车身主体利用所述连接机构可拆卸式连接所述机翼组件、所述推进组件、所述尾翼组件、所述多轴旋翼组件，以组成所述飞行汽车的不同重构构型，并通过所述分离式模块化航电控制系统确定所述飞行汽车的静态重构构型后，选择动态重构控制所述飞行汽车在运行时切换不同重构构型，以使所述飞行汽车在不同场景下选择所述飞行汽车的不同重构构型运行。2.如权利要求1所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，还包括姿态传感器，所述姿态传感器与所述分离式模块化航电控制系统连接，用于生成所述飞行汽车的姿态数据，以便所述分离式模块化航电控制系统接收姿态数据后，控制所述飞行汽车中包括旋翼臂角度输出、旋翼转速和舵面角度输出在内的至少一动力输出，以此达到所述飞行汽车在不同构型下平衡控制的目的。3.如权利要求2所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，所述分离式模块化航电控制系统确定所述飞行汽车的静态重构构型的同时，确定所述飞行汽车可进行的动态重构构型，以及所述飞行汽车所对应状态车身重心的调试范围。4.如权利要求1所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，所述分离式模块化航电控制系统配置有主控制模块、与所述主控制模块信号连接的机翼控制模块、推进控制模块、尾翼控制模块、旋翼控制模块、起落控制模块；所述起落架组件包括起落驱动机构，与所述起落控制模块信号连接；所述机翼组件包括机翼驱动机构，与所述机翼控制模块信号连接；所述尾翼组件包括尾翼驱动机构，与所述尾翼控制模块信号连接；所述推进组件包括推进驱动机构，与所述推进控制模块连接；所述多轴旋翼组件包括旋翼驱动机构，与所述旋翼控制模块连接；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车的静态重构构型后，以便选择动态重构控制所述飞行汽车在运行时切换不同重构构型。5.如权利要求4所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车的静态任意重构构型中，所述车身主体的下方固设有所述起落架组件。6.如权利要求4所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车静态重构为路面汽车构型时，所述车身主体的下方固设所述起落架组件；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车静态重构为所述路面汽车构型后，通过所述起落控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述起落驱动机构运行，以控制所述飞行汽车作为路面汽车构型在路面行驶。7.如权利要求4所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，所述车身主体设置多轴旋翼组件，所述多轴旋翼组件包括至少一组多轴旋翼系统；在所述飞行汽车进行路面行驶时，多轴旋翼处于收纳位置，在所述飞行汽车进行垂直起降或使用多轴旋翼系统飞行时，多轴旋翼处于工作位置。8.如权利要求7所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车静态重构为所述多轴旋翼飞行器构型时，所述车身主体的下方固设所述起落架组件之外，所述车身主体的对称两侧还通过可拆卸式安装所述多轴旋翼组件以静态重构为所述多轴旋翼飞行器构
型；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车静态重构为所述多轴旋翼飞行器构型后，通过所述旋翼控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述旋翼驱动机构运行，以控制所述飞行汽车作为所述多轴旋翼飞行器构型在空中垂直起降或短距离飞行；以及，通过所述旋翼控制模块控制所述旋翼驱动机构关闭，以及控制所述多轴旋翼系统收进处于收纳状态，以控制所述飞行汽车从所述多轴旋翼飞行器构型动态重构为所述路面汽车构型进行路面行驶。9.如权利要求8所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车静态重构为所述自旋翼飞行器构型时，所述机翼组件包括自旋翼构件，且所述自旋翼构件连接于所述机翼驱动机构的输出轴上，通过所述机翼控制模块控制所述机翼驱动机构运行后，使所述自旋翼构件进行预旋或飞行方向调节；所述车身主体的下方固设所述起落架组件之外，所述车身主体的后方还通过可拆卸式安装所述推进组件、所述尾翼组件、所述自旋翼构件以及所述机翼驱动机构以静态重构为所述自旋翼飞行器构型；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车静态重构为所述自旋翼飞行器构型后，通过所述推进控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述推进驱动机构运动以使所述推进组件产生推力后，带动所述起落架组件沿跑道快速行驶，且使所述自旋翼构件在所述飞行汽车沿跑道快速前进时，随风旋转后产生升力，并带动所述飞行汽车升空以及在空中飞行，以使所述飞行汽车达到跑道起降以及控制飞行的目的。10.如权利要求4所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车静态重构为所述固定翼飞行器构型时，所述机翼组件包括固定翼构件，所述固定翼构件设有襟翼、副翼，所述襟翼、所述副翼连接于所述机翼驱动机构的输出轴上，通过所述机翼控制模块控制所述机翼驱动机构运行后，通过驱动所述襟翼调节所述固定翼构件的升力或者通过驱动所述副翼调节飞行方向；所述车身主体的下方固设所述起落架组件之外，所述车身主体的后方还通过可拆卸式安装有所述推进组件、所述尾翼组件、所述固定翼构件以静态重构为所述固定翼飞行器构型；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车静态重构为所述固定翼飞行器构型后，通过所述推进控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述推进驱动机构运动以使所述推进组件产生推力后，带动所述起落架组件沿跑道快速行驶，使所述固定翼构件在所述飞行汽车沿跑道快速前进时产生升力，以带动所述飞行汽车升空，并且使所述飞行汽车在所述推进组件的推力下在空中继续飞行。11.如权利要求9所述的可重构式飞行汽车，其特征在于，在所述飞行汽车静态重构为所述自旋翼多轴旋翼飞行器构型时，所述车身主体的下方固设所述起落架组件，所述车身主体的后方通过可拆卸式安装有所述推进组件、所述尾翼组件、所述自旋翼构件以及所述机翼驱动机构，所述车身主体的对称两侧还通过可拆卸式安装所述多轴旋翼组件，以静态重构为所述自旋翼多轴旋翼飞行器构型；通过所述主控制模块确定所述飞行汽车静态重构为所述自旋翼多轴旋翼飞行器构型后，通过所述旋翼控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述旋翼驱动机构运行，
以控制所述飞行汽车垂直起降，通过所述推进控制模块接收所述主控制模块的控制指令，控制所述推进驱动机构运动以使所述推进组件产生推力后所述飞行汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴斌，
申请(专利权)人：吴斌，
类型：发明
国别省市：