（正式版专利内容之六）

三、本发明含三种直升飞行器，即----飞行汽车、喷气直升机、碟形飞行器

1、一种飞行汽车，如图6-1、图6-2、图6-3所示，包括：离心机式涡流凝聚器H1、离心式压气机H2、共轴对转双叶双螺旋桨H3、可伸缩车轮H4、电子与电器系统总成H5、前部主燃料箱H6、前部机械系统H7、后部机械系统H8、后部主燃料箱H9、双垂尾H10、平尾H11、伸缩尾框架H12、活动挡风玻璃H13、沙丘形整流罩H14、中部行李箱H15、水平传动轴H16、垂直传动轴H17、辅助机翼H18、方向舵兼减速板H20、锥齿轮组交会器H23、活动挡风玻璃滑轨H24、机翼端部喷气口H26、伸缩尾端部喷气口H27、机翼收藏室H28、伸缩尾可叠蒙布H29、旋转定子式电动机H301、旋转定子式电动机H302、前部发动机总成H32、后部整流罩H33、备用燃料箱H34、顶部并列式冲压喷气口H35、伸缩尾收藏室H36、逆开式兼上掀式两用车门H37、前部喷气口H38；

    其特征是：离心机式涡流凝聚器H1装于机体顶部，由旋转定子式电动机H301驱动离心机叶片旋转，并装有离合器；离心式压气机H2装于在机体底部，由旋转定子式电动机H302驱动旋转，为机体各气动部件提供压缩气；顶部的离心机式涡流凝聚器H1与底部的离心式压气机H2的旋转方向相反，转动惯量相近；共轴对转双叶双螺旋桨H3在机体前头部，桨叶旋转面直径不大于机体宽度，可变距及倒桨，可以是恒速螺旋桨，当在地面行驶时都锁定于水平面位置；可伸缩车轮H4为汽车的四轮布局，在地面行驶时由前部两轮驱动，但在飞行时完全收入机体内部，并有保形盖板；电子与电器系统总成H5在机舱内前部驾驶台处，由电子自控及通信系统和电器执行系统、电池等组成；前部主燃料箱H6 在机体前部驾驶台下方，液面可控制且有防晃动及阻燃机构；前部机械系统H7在前部下方两前轮中间处，由车轮驱动及调节机构如离合器、减速器、变速器、差速器、万向节、传动轴、制动器、车轮收放器等组成；后部机械系统H8在后部下方两前轮中间处，主要由制动器、车轮收放器、转向器等组成；后部主燃料箱H9在机体尾部机仓内膝部上方；双垂尾H10和平尾H11在机体尾部上方呈“∏”字形结构，有方向舵兼减速板H20；伸缩尾框架H12为气（电）动伸缩式框架梁结构，在伸缩尾框架的尾尖端有伸缩尾端部喷气口H27，喷气口有多向转动能力，整个伸缩尾框架外部由伸缩尾可叠蒙布H29包裹；活动挡风玻璃H13在机体正前部上方，在固定挡风玻璃的外表面的前方，与固定挡风玻璃的尺寸和形状相似，其两侧有活动挡风玻璃滑轨H24，在地面行驶中活动挡风玻璃向机头前下方伸出，与固定挡风玻璃一前一后将机体构造成楔形体，当飞行时活动挡风玻璃收回在固定挡风玻璃之前；

    沙丘形整流罩H14在顶部的离心机式涡流凝聚器H1的正前方，是类似自然界的“沙丘”形状的薄壁曲面板式中国室内装修设计网结构，可以多叶片分合；中部行李箱H15在机体内中部，在飞行时一般行李箱在中部且座椅为背靠背式；水平传动轴H16和垂直传动轴H17分别联动前部机械系统H7和顶部的涡流凝聚器，但都交会联动于机体中部下方的锥齿轮组交会器H23，而锥齿轮组交会器下部则联动底部离心式压气机H2；辅助机翼H18在地面行驶时收藏于机体内中部行李箱H15下方的机翼收藏室H28中，当飞行时可伸出，其上有机翼端部喷气口H26，喷气口有多向转动能力，副翼动作及机翼伸缩可以用压缩气作动；旋转定子式电动机H301、H302的旋转部分应至少大于固定部分的质量；前部发动机总成H32在机体头部，由发动机、离合器、桨叶锁定器、变距器等组成；后部整流罩H33在涡流凝聚器的后部；备用燃料箱H34在机体尾部下方；顶部并列式冲压喷气口H35在顶部涡流凝聚器的下部，是多喷气口并行排列，贴着后部机体上表面向后平行地喷气；伸缩尾收藏室H36在机车尾端；逆开式兼上掀式两用车门H37可分别向旁侧和上方打开；前部喷气口H38在机身前头左右两角；

    此飞行汽车是通过采用了“复合涡流”产生气动升力而成为一种直升机；其在顶部安装一具离心机式涡流凝聚器，在底部安装一具离心式压气机，两者内部都可在中心安装旋转定子式电动机，增大转动惯量，飞行时如果全部发动机故障，可由极大的角动量所储存的能量保持涡流产生升力而缓慢下降，其具有较大的转动角动量的“陀螺定轴效应”使机体无论在起降、悬停、平飞、垂直切变风和扰动气流中都能保持足够的横向和纵向稳定性，而两者旋转方向相反使其不会有“陀螺进动效应”；而前部两个对转的螺旋桨避免了单个螺旋桨产生的旋流对机体造成的偏转力矩；在飞行时由伸缩尾框架（为气动或电动，未来可用电致变形材料和记忆合金等构造）把伸缩尾伸出，并稍微向上翘，伸缩尾整体呈楔块形状，而且机体上下表面的纵向曲率适当选择，从而使整个机体与伸缩尾的组合体其纵剖面呈飞机机翼的“S”字形的翼型结构，即翼型弯度线为“S”形状，可抗纵向扰动，而伸缩尾不但可使机体构形更加流线化，并且可降低压差（形状）阻力，较大的俯（仰）视投影面积还可以将飞机焦点后移，提高飞行时纵向稳定性，同时因其侧视投影面积也提高了飞行时的航向稳定性，伸缩尾在地面行驶或空中悬停中遭遇特别强的垂直切变风时可按需要自动缩回伸缩尾收藏室；出于地面行驶的需要，机翼和机尾收藏之后的机体外形完全就是一部汽车而不是飞机，并顺便利用汽车外形，构成的“S”字形的翼型机体在飞行中遇到扰动气流时不会因机体的仰俯使升力中心移动距离过大；其“锥形旋性下洗流”的飞行流场，不会因为升力面的“迎角变化”而影响升力参数，是“垂直切变风”的天生克星，对垂直切变风有自我补偿的特殊性效果，使其垂直起降时安全性更高；因为悬停时各气动面不起作用，可由前后喷口的喷气实现飞机的转向、仰俯、侧倾及前进、后退、横移等；辅助机翼和机身及平尾等在平飞时一起使升力中心后移成为静安定的飞机，在低速平飞时可混合采用“复合涡流”和机翼产生升力，在高速平飞时将由机翼产生全部升力并完全取消“复合涡流”；两侧的辅助机翼有中等的后掠角，以增加横向和航向稳定性，加上翼型机体的前缘升力和上翘的机尾，可减小低空飞行时气流扰动的影响；辅助机翼的翼尖喷口与前后喷口一起共同用于平衡悬停时机体的重心，并实现进退、横移、制动、转向、滚转和仰俯等姿态调节等功能；由于用“复合涡流”为直升悬停时的气动升力，流场顺畅无间隔且受力均匀无起状，下洗流速度低且质量大，活动部件和气动干扰少，而电动机的噪音极小，机体振动和噪音的总体水平远低于现有旋翼直升机；

    顶部前方整流罩是类似自然界的“沙丘”形状的薄壁曲面板式结构，平飞时可在其内空处围绕已折叠的“中心涡管导流片”形成一个“旋涡回流区”，以减少前后的压差阻力，并且可分裂成多片类似风扇的“消旋叶片”，可控制张开或合拢，用于对“旋性下洗流”进行“消旋”，大幅提高涡流的升力效率，可采用“左右非对称”的整流罩，甚至两个尖角不同长短；后部整流罩在减小后部阻力、确保流场顺畅方面有重要的作用，也可分裂成多片类似风扇的“消旋叶片”；顶部并列式冲压喷气口贴着后部机体上表面向后切向地喷气，其是由前方的冲压来流和离心机的压缩气等混和而成，吹除后部紊流和尾涡，延缓表面气流分离，保持层流和湍流附面层，可提高后部升力，减少压差（形状）和诱导阻力；活动挡风玻璃在飞行时缩回与固定挡风玻璃构成双层形式，飞行时提高前部对小物件和飞鸟的抗撞性，在地面高速行驶时，为减小升力保持前轮（前轮驱动）的抓地力，可向前下方伸出，减小翼型机体的翼型弯度和前缘半径，并且充当防撞板，也保护螺旋桨，同时作为车头整流罩，减少了因头部螺旋桨等零件形成的阻力，因为机体外形主要是为在飞行时产生升力而构造，所以在地面高速行驶时有必要使机体变为一个楔形，形成翼型弯度线前低后高的所谓“负冲角”，以减小机体的升力和诱导阻力，并提高车轮对地面的附着力，而此时伸缩尾缩回机尾舱内，机体于是成为了“楔形快（斜）背式”汽车，满足在地面高速行驶的外形构造的需要，但机体长度仍然只相当于一般轿车，机体宽度受制于涡流凝聚器的直径，如果使得涡流凝聚器的直径尽可能小于等于一般轿车的宽度，则整个机体的宽度也就相当于一般轿车；

    机车在地面行驶时用前轮驱动，再加上较宽大的双垂尾构造使其在地面行驶时横风稳定性也得以满足；双垂尾又可兼当翼梢小翼和翼梢端板的作用，阻碍了机体后部两个大型三维尾流旋涡的形成，降低诱导阻力阻力；在地面行驶时前部螺旋桨叶面及后部平尾升降舵都可以偏转，使局部压力增大，提高车轮对地面的附着力；底部离心式压气机为各气动部件提供了压缩气源，同时也可为上部涡流凝聚器供气，而高压空气更可用于燃料电池的增压，提高发动机的功率、效率和起动加速性能及高空性能；机车最好采用三台发动机，即前部装设一台电动机，中部装设上下两台旋转定子式电动机，保证垂直起飞和高速平飞所需的大功率，最有效提高动力系统的容损度和飞行的安全性，而即使中部两台发动机都损坏时，前部发动机仍然可使飞机水平飞行并安全滑行降落，而机车在地面行驶时可单独使用前部电动机，也可在飞行时与中部电动机一起工作，可采用燃料电池或储电池技术；共轴对转双叶双螺旋桨提高了动力的输出功率和效率，同时也平衡了纵轴上的转动力矩；水平尾翼在前飞时充当真正的机翼，主要用于提供正升力，使升力中心后移，而在地面行驶时却提供负升力，提高对地面附着力；机体本身形成的升力较小，引起的诱导阻力不大，并有多种措施防止在后方形成两个大型三维尾涡；机体重心和升力中心都可调节，悬停时两者重合，前飞时升力中心后移，成为纵向“静稳定”的飞机；机车的先天优异的气动力条件和内外构造使得在飞行时不怕轻度的追尾或机体的擦碰，也能接受小件异物或飞鸟的正面高速撞击，仍然可以保持平衡和升力，从而缓慢平稳安全降落；而优异的气动特性和稳定性使其低空低速平飞时不受大型飞机或别的机车的尾流的太大影响，也不惧低空风切变和气流扰动，这特别有利于适应未来繁忙的空中交通，成为通用的未来空地两域载人运输工具；因为机车的安全性达到了理论上飞行器所能达到的顶峰，所以机内不带降落伞，但出于在水上迫降的需要，可以选择加装应急充气气囊，另外可采用现有成熟的汽车和直升机的防撞及抗坠毁技术和设备，如头部防撞气囊、四轮抗坠油汽减震器、抗坠座椅、弹性吸能材料机舱、吸能背带、抗坠软油箱等等，但主要是用来对付空中严重的撞击而可能导致的坠毁，机车本身的故障一般不会引起安全问题；机车可以在市区外允许空域任何时刻起降，在市区内只能在交通管理系统的临时允许和解锁下，方可超低空飞越塞车路段，此时螺桨不动，机翼和伸缩尾也不用伸出，只用尾喷口实现推进和转向，由前部喷气口实现后退和制动，并共同实现横移，不会有强烈的下吹和后推气流对周围环境的影响，也不会因有外露的转动部件存在危险和隐患；其飞行时重心可通过燃料在前后燃料箱的移动而自动调节；机车可实现滑跑起飞（螺桨不动）并垂直降落，特别是超载时；

    为了在空中飞行时能高效率地减速，可以将双立尾设计成分裂式大阻力方向舵并兼作减速板，同时前头螺旋桨实现反桨运转状态，如有必要，飞机也可用反桨进行倒退飞行；由于机车在地面行驶时是以后轮为方向轮，则其在空中飞行时的后轮收藏箱的盖板或整流罩的面积也较大，可以兼作为理想的飞行减速板；平飞中当全部发动机故障时，用螺桨作为“风车自转”可提供部分垂直升力的动力并减速迫降；机车采用独特的“背靠背”式座椅及货仓中置的方式，使机体重心变化范围能充分满足直升悬停和高速平飞时的不同需要，而机体质量也高度向重心集中，使其有令人满意的机动性和姿态调节灵敏度；由于低空低速平飞时采用了“复合涡流”和机翼的升力的混和，摆脱了现有固定翼飞机不安全的短处，而高空高速平飞时全部使用机翼升力，则燃料消耗率低于现有通用旋翼直升机，其同时保留且发扬了两者的长处，更结合了小轿车的全部特性；机车的驾驶可以是全自动的（特别是飞行时），也可转换为半自动形式，而在地面行驶时更可改为全人工驾驶；机车动作控制系统可采用飞机的多余度电传或光传操纵形式，并可含简易机械备份，特别在地面行驶时可选用机械操纵；机车有多种传感器和通信设备，可自动感应姿态及环境条件，接受主人语音命令及交通网络管制机构的指挥；在市区内机车的电脑系统受到管理部门的锁死，在平常非塞车时只能作地面行驶，经济速度可为80公里/小时，空中飞行时巡航速度可为300--400公里/小时，低于250公里/小时以下的低速时必须同时采用“复合涡流”产生升力，最大载人数可为4人，飞行的主干道被规定为城市间地面上高速公路两旁（不包括公路正上方）一定范围的空中，只有超车没有会车，只可能出现机车追尾而不会有正面对撞的事故，此时由地面雷达监控和卫星系统导航及机器人驾驶，特别在必要时可随时降落于公路两旁，可进入公路中行驶或方便于接受地面大型保障车辆的紧急救护，以及接受警方的督察；飞行高度一般不超过地面1.5千米，不会干扰大型客机的交通线，并可经申请批准有限制的开放进入风景区中在允许高度和区域以内旅游观光，并自主飞行和随意停泊；此飞行器设计的前提条件是动力系统的能源必须实现“全电化”，必须具有充足的电能供给涡流凝聚器上的“顶部旋转磁场圆盘兼负离子喷射器”，用以对周围空气进行电离并用旋转磁场来诱导，提高“复合涡流”的升力效率。