[发明专利]一种可在陆地、空中和/或水中行进的交通工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种交通工具，具体地说是一种可在陆地、空中和/或水中行进的交通工具。

背景技术

当前的飞机主要有固定翼飞机与转动翼飞机两种。常见的固定翼飞机就是目前的民航客 机和大型载重货机。其优点是由于采用燃烧燃料而喷气推进，其动力系统较为强劲，可以达 到较大的航速并承载较大的载重。但其起飞是通过在获得足够的前冲速度后抬升机头从而使 机身和机翼与水平面的夹角由零变为一正值，然后通过倾斜的机身和机翼与空气分子的相互 作用以获得升抬力而起飞。为了获得足够的前冲速度需要一定的加速时间和空间，所以固定 翼飞机需要较长的跑道以起飞。同样，由于它在空中速度太低时就无法获得足够的升抬力而 导致迅速沉落，为了能以较小的向下速度着陆，它在着陆前仍需保持较高的水平速度。这样 以来其着陆也需要较长的跑道，以通过逐渐减速而停止。另外，固定翼飞机把能量转化为升 抬力或推进力的效率也较低。

目前的转动翼飞机就是螺旋桨直升飞机，它利用螺旋桨在水平平面上或接近水平面的圆 锥面上的转动来获得升抬力。由于以这种方式获得升抬力时不需要飞机向前加速，所以螺旋 桨直升机不需要跑道。由于对起飞和降落的地面面积要求低，螺旋桨直升机被广泛地用于在 没有跑道或无法建立跑道的地方进行紧急救援行动。同时，由于其可低速飞行甚至静止悬空 的特性，它也是低空测量、勘探、侦察和娱乐消遣的好工具。但螺旋桨直升机也有不少缺点， 主要是能量转化效率较低、噪音较大和载重较小。这些缺点是由螺旋桨的推进原理造成的。 在水平面转动的螺旋桨为了获得向上的升抬力，就需要使其桨叶向下的叶面与水平面成一夹 角，从而能通过击打空气获得与此叶面垂直的向上的反作用力。此反作用力中只有一部分是 竖直向上的升抬力，另一部分则为与桨叶半径垂直的水平阻力。后者为一浪费。为了减少这 一浪费只有减小上述桨叶叶面与水平面的夹角，但减小这一夹角会导致击打面积和有效击打 速度的降低从而使升抬力减小。这时，为了维持足够的升抬力，就需要增加螺旋桨的转速。 但发动机的转速既不能无限增大，较大的螺旋桨转速也会导致各种阻力和摩擦力(来自空气 的和机械的)的迅速增大，从而导致其它来源的能量浪费。螺旋桨转速的加大也会导致噪音 的增大。所以从理论上来说，螺旋桨直升机既无法有效地提高能量利用率以减低能耗，也难 以降低噪音。

另一方面，为了获得推进力，螺旋桨直升机需要使螺旋桨的转动平面向前倾斜，从而使 来自空气的净推力由竖直向上而变为前倾向上，这一前倾向上的净推力便会分出一个水平向 前的推进力。这样虽然能获得向前的推进力，但它是通过牺牲升抬力换来的。其结果是要想 维持原来的升抬力就需要加大桨叶叶面与桨叶转动平面的夹角或增加螺旋桨的转速，而这都 会降低能量对净推力的转化效率。于是，在发动机功率固定的情况下，欲高速飞行就不得不 减少载重，使载重和航速都受到限制。

发明内容

本发明的目的是为了保留当前螺旋桨直升机能直升、直降的优点，同时又能更科学、合 理地获得升抬力和推进力而设计了一种交通工具。与螺旋桨直升机采用螺旋桨并使其在水平 面或接近水平面的圆锥面上转动不同，本发明的交通工具采用平直桨，并使其在竖直平面或 接近竖直面的平面上转动。

本发明是这样实现的：一种可在陆地、空中和/或水中行进的交通工具，至少包括机身、 主发动机或主电动机及动力控制与传输系统，其改进之处在于设置有伸向机身两侧的主转轴， 在主转轴上固定有桨套，在桨套上安装有可绕自身中心线转动的桨柄，在桨柄上固定有桨叶， 在机身和/或主转轴上安装有控制桨柄和桨叶相对于桨套和主转轴转动的桨叶开合控制装置； 桨叶开合控制装置为可使桨叶在随主转轴转动的每个周期中发生一次展开和闭合的机构，展 开时桨叶叶面位于与主转轴平行或近于平行的平面上，闭合时桨叶叶面位于与主转轴垂直或 近于垂直的平面上。

在上述技术方案下，本发明可以这样实现：

所述的桨叶开合控制装置至少由受控齿轮和控制齿轮组成，受控齿轮为固定在桨柄上的 齿轮或经链条状结构与此齿轮相联结的齿轮，控制齿轮为机身上与主转轴垂直的一片环绕主 转轴一整周且齿的分布也覆盖一整周的齿轮环面；受控齿轮与控制齿轮接触并啮合，且控制 齿轮的齿数为对应的桨柄上齿轮的齿数的二分之一。