隨著各國汽車數(shù)量的快速增長,交通擁堵,尤其是城市交通擁堵愈發(fā)嚴(yán)重。飛行汽車就是在此背景下開始出現(xiàn)并逐漸進(jìn)入人們的視野中。飛行汽車以其地面與空中兩種駕駛模式,使其在解決城市交通擁堵中具有巨大的優(yōu)勢,可運(yùn)用的領(lǐng)域包括醫(yī)療救援、城市觀光、城市快遞等。本文設(shè)計(jì)的飛行汽車為自轉(zhuǎn)旋翼式。與直升機(jī)相比,自轉(zhuǎn)旋翼飛行器雖然不能懸停,但其功率載荷大,成本低;與固定翼飛行器相比,自轉(zhuǎn)旋翼飛行器可通過預(yù)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)垂直起降或超短距離起飛,故自轉(zhuǎn)旋翼在飛行汽車領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)勢。本文研究的主要內(nèi)容如下:(1)本文主要通過葉素理論等方法建立了自轉(zhuǎn)旋翼氣動計(jì)算模型。在此基礎(chǔ)上研究了共軸自轉(zhuǎn)雙旋翼、剪刀式旋翼、縱列式自轉(zhuǎn)雙旋翼等多種構(gòu)型的氣動干擾模型。(2)在建立的氣動模型基礎(chǔ)上,分析了多種構(gòu)型的氣動特性,結(jié)合設(shè)計(jì)的需求、各構(gòu)型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及我國現(xiàn)有的道路條件,選擇出更適合的飛行汽車自轉(zhuǎn)旋翼構(gòu)型。在旋翼構(gòu)型的基礎(chǔ)上,完成飛行汽車的氣動布局。(3)根據(jù)設(shè)計(jì)的需求,運(yùn)用CATIA、FLUENT等軟件,進(jìn)行飛行汽車的總體方案設(shè)計(jì),包括動力系統(tǒng)的選擇、螺旋槳的布局、重心的布局以及車身的減阻設(shè)計(jì)。(4)根據(jù)設(shè)計(jì)的總體參數(shù)和旋翼參數(shù),通過MATLAB編程進(jìn)行飛行汽車性能的計(jì)算,包括在地面和空中兩種模式下的性能,地面模式主要計(jì)算了飛行汽車的最大行駛速度和最大爬坡度,飛行模式主要計(jì)算了最大平飛速度、升限和航程航時(shí)等。本文的研究形成了多種構(gòu)型的自轉(zhuǎn)旋翼的分析和設(shè)計(jì)方法,可以為自轉(zhuǎn)旋翼式飛行汽車的旋翼構(gòu)型選擇和總體方案設(shè)計(jì)提供參考。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V275.1;U469.79
【部分圖文】：

自轉(zhuǎn)旋翼式飛行汽車總體方案設(shè)計(jì)。這些事實(shí)證明了飛行汽車技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行快速的發(fā)展，完善。種同時(shí)具有地面與空中模式的交通工具，擁有很多獨(dú)用方式和更高的效率，無需受到規(guī)定道路的限制；與影響更小，在很多方面有著方便快捷的優(yōu)勢�，F(xiàn)狀狀發(fā)展，飛行汽車愛好者已經(jīng)設(shè)計(jì)出了很多型號的飛行產(chǎn)和使用，但也極大的促進(jìn)了飛行汽車的發(fā)展[4-6]。本飛行汽車分為四大類：飛行汽車

圖 1.2 旋翼類飛行汽車（共軸式） 圖 1.3 旋翼類飛行汽車（多旋翼式）這一大類包含飛行汽車的種類較多，都是選用旋翼作為升力機(jī)構(gòu)，可根據(jù)不同的旋翼構(gòu)分為共軸雙旋翼式（如圖 1.2）、傾轉(zhuǎn)旋翼式、橫列式、多旋翼式飛行汽車（如圖 1.3）等。圖 1.2 中的共軸雙旋翼飛行汽車為例，其在地面為四輪式汽車，其車身上端安裝有共軸雙旋升力系統(tǒng)，該升力裝置主要用于提供飛行汽車前飛時(shí)的升力，其車身尾部兩側(cè)安裝兩副涵道提供前進(jìn)的推力。該型飛行汽車航向的操縱既可以如圖共軸雙旋翼直升機(jī)一般通過上/下旋翼扭矩差使得飛行汽車偏航，也可以操縱車身兩側(cè)的涵道進(jìn)行偏航。其俯仰可通過兩副涵道上傾轉(zhuǎn)進(jìn)行操縱。但是其旋翼系統(tǒng)尺寸太大，無法在較窄的城市道路通行，暫只能運(yùn)用于軍事域。（3）推進(jìn)式飛行汽車

圖 1.2 旋翼類飛行汽車（共軸式） 圖 1.3 旋翼類飛行汽車（多旋翼式）這一大類包含飛行汽車的種類較多，都是選用旋翼作為升力機(jī)構(gòu)，可根據(jù)不同的旋翼構(gòu)分為共軸雙旋翼式（如圖 1.2）、傾轉(zhuǎn)旋翼式、橫列式、多旋翼式飛行汽車（如圖 1.3）等。圖 1.2 中的共軸雙旋翼飛行汽車為例，其在地面為四輪式汽車，其車身上端安裝有共軸雙旋升力系統(tǒng)，該升力裝置主要用于提供飛行汽車前飛時(shí)的升力，其車身尾部兩側(cè)安裝兩副涵道提供前進(jìn)的推力。該型飛行汽車航向的操縱既可以如圖共軸雙旋翼直升機(jī)一般通過上/下旋翼扭矩差使得飛行汽車偏航，也可以操縱車身兩側(cè)的涵道進(jìn)行偏航。其俯仰可通過兩副涵道上傾轉(zhuǎn)進(jìn)行操縱。但是其旋翼系統(tǒng)尺寸太大，無法在較窄的城市道路通行，暫只能運(yùn)用于軍事域。（3）推進(jìn)式飛行汽車
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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5 黃水林;招啟軍;徐國華;;縱列式雙旋翼懸停狀態(tài)氣動干擾特性參數(shù)影響分析[J];空氣動力學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期

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8 朱清華;李建波;倪先平;張呈林;;可跳飛自轉(zhuǎn)旋翼飛行器推/升力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J];航空動力學(xué)報(bào);2008年01期

9 朱清華;張呈林;倪先平;王華明;;改進(jìn)遺傳算法的縱列式直升機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

10 陳維芹,徐國華,梅衛(wèi)勝;懸停狀態(tài)直升機(jī)剪刀式旋翼的試驗(yàn)研究[J];流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測量;2002年01期

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

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2 洪磊;帶機(jī)翼垂直起降飛行汽車研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

3 陳曉;新型橫列式直升機(jī)剛性旋翼氣動性能分析[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 吳林波;縱列式直升機(jī)雙旋翼/機(jī)身流場的CFD分析[D];南京航空航天大學(xué);2009年

本文編號：2857040