飞行汽车项目计划书---基于先进垂直起降技术

( (垂直起降飞行汽车垂直起降飞行汽车) )基 于 先 进 垂 直 起 降 技 术项项 目目 情情 况况 分分 类类 介介 绍绍( (一一) )： 项目名称项目名称垂直起降飞行汽车研发生产项目( (二二) )：项目发起单位：项目发起单位杭州苒棕科技有限公司(三)：项目联系人项目联系人陈晓春：13157117025( (四四) )：项目简介：项目简介本项目将通过对旋转扑翼式垂直起降动力装置的专利进行开发，研发出符合实际应用需求的垂升动力装置，以满足未来飞行汽车、新一代武装直升机、固定翼飞机、高商业价值无人机、特种货物运输设备等的巨大市场需求。( (五五) )：技术背景：技术背景目前能在空中实现垂直起降和悬停的方法主流的有五种：A 涡轮喷气式、B:旋翼螺旋桨类、C：扑翼类(如鸟类翅膀)、D：热气球和各类飞艇 E：受控火箭 F:摆线桨类。以上五类方法均能实现垂直起降和空中悬停，但是由于原理和结构上的问题均无法有大规模运用特别是应用于飞行汽车和城市交通。下面我们来看下他们在技术方面的不足之处：A 喷气式：喷射物温度过高，噪音十分巨大同时能耗巨大，从英国鹞式战斗机可见上述缺点; B:旋翼螺旋桨类：旋翼做动力具备垂直起降和悬停能力的飞行器是发展最好运用最为成功的一种方式，但是其在城市运用中的缺点也是十分明显的巨大的，其螺旋桨因效率提高的需要，造成旋转部直径非常巨大，并且螺旋桨高速旋转细微的刮擦都有可能造成灾难性的后果。巨大的螺旋桨是无法通过城市狭小的街道上空的，当然十分强烈的噪音也是人们无法忍受的。C:扑翼类(翅膀)：翅膀又叫扑翼是很多动物最先拥有发展完善的飞行结构，并且它还承载了人类对自由飞行的最初梦想，但是千百年来人们并没有把它发展成可以载人的飞行器，同时也因为结构限制如果需要载人，那么翅膀也会十分庞大无法在狭小空间和城市中自如飞行。D;热气球和飞艇类飞行器：虽然能够实现平稳起飞和降落，但是它的体积更是惊人的巨大，它不可能穿越房前屋后和细小的街道上空，还有起飞和降落速度缓慢很难适应未来航空交通高效及时的特性。E；受控火箭：受控火箭的悬停和起降最出名的是特斯拉老板创办的太空技术探索公司的返回火箭，其优点是可以精确控制自由起降，缺点是能耗实在难以想象，并且喷口的高温和烈焰将烧毁太多的地面设施。F:摆线桨：摆线桨是一种具有矢量推力的动力装置，但是从提出到现在近百年的历史只有到最近这些年才有大学和科研机构做出能起飞的验证机，并且能做出验证机的单位极少可见其技术的难度非常大可操作性还是偏低的。由于上述情况的存在致使航空业诞生一百多年的历史中，人们苦苦追求的垂直起降长航程的飞行器一直没有出现。在科学技术不断进步人们生活要求越来越高的情况下更提出了飞行器的垂直起降需求，飞行器动力必须内置同时需要兼顾长距离航行的需求。在这样苛刻的需求下我们提出了旋转扑翼垂直起降动力装置，并且在长达 9 年的过程中经历无数的艰辛和困苦已经从第一代发展到第二代技术，并且解决了其中机械换向器和分组叶片的研发工作，在技术成熟度达到现在的情况下我们需要尽快的把二代技术发展成为可实际应用的完整产品同时摸清装置内部各种技术特性。( (六六) )：行业背景：行业背景鉴于垂直起降飞行器的广泛市场需求和人们对自由飞行的渴望，目前私人飞行交通工具特别是飞行汽车研发和投资热潮已经兴起，世界主流发达国家和主要经济体都有政府部门或者高科技公司积极的投入飞行汽车的研发工作，可以这么说再过几年将会形成群雄逐鹿的局面。现在主要投入飞行汽车研发的公司有(1)(1)德国的德国的 Lilium Aviation这家公司的发起人是四位德国慕尼黑工业大学毕业生，使用的技术路径是：固定翼+可倾转涵道螺旋桨技术，其最大的就特点是采用涵道螺旋桨作为垂直起降动力源，在起飞后倾转涵道喷口旋转到水平位置作为平飞动力。目前这家公司已经获得腾讯领投的 9000 万美元投资，公司正在全力研发第二代五座试验机型。(2)(2)美国的美国的 TerrafugiaTerrafugiaTerrafugia 总部位于美国麻萨诸赛州，由五名麻省理工学院毕业生创办于 2006 年。主要技术路径:可折叠倾转旋翼+可折叠固定翼+地面 4 轮行驶系统。该公司于 2017 年被中国吉利集团收购目前正在积极研发原型车，计划 2019年推出首款首款飞行汽车，2023 年推出全球首款垂直起降飞行汽车。(3)(3)斯洛伐克斯洛伐克 AeromobilAeromobil 欧洲斯洛伐克 Aeromobil 公司经过近 27 年的不断努力研发，于 2017 年推出了旗下第一款可量产版本飞行汽车 Aeromobil4.0 版本，该公司主要技术路径是：可折叠固定翼+尾部推力螺旋桨+四轮地面行驶系统。该公司已经在2017 年法兰克车展上正式展出该款飞行汽车。(4).(4).由于世界各地投入研发的飞行汽车研发公司较多在这由于世界各地投入研发的飞行汽车研发公司较多在这里不一一详细介绍只列部分清单他们是：里不一一详细介绍只列部分清单他们是：空中客车公司、uber 旗下的飞行汽车公司、zee.aero (谷歌旗下)、中国亿航、Terrafugia (吉利集团收购)、捷克Gyrodrive (已经在车展上展出样品车)、日本汽车公司、丰田汽车公司、荷兰 PAL-V 飞行汽车、俄罗斯 Hoversurf 飞行汽车、 等等还有许多大大小小科技公司在研发此类项目。( (七七) )：我方技术优势：我方技术优势可以肯定在欧美的航空先驱们用无数的智慧、鲜血、金钱、甚至生命苦苦追求和发展出固定翼飞机和直升机后。航空技术虽然有长足的进步和发展，但是横亘在无数科学家和工程师前面的巨大挑战是高效垂直起降技术。这个问题已经成为航空人百年的困扰。虽然英国研制出海鹞式战斗机、前苏联研制雅克 38 和雅克 141、美国研制 AV8B、美国研制 F35B 等许多垂直起降战斗机但是始终没有办法大规模使用。同时美国还研制了 V-22 鱼鹰倾转旋翼机、美国贝儿公司研制 V-280 倾斜旋翼直升机。这两款比较成功的兼顾垂直起降的飞机已经取得巨大成功，但是由于巨大的旋翼这类飞机对起降场地要求还是很高的安全性也比较差，同时也无法设计出外观比较好看的机型，这个成为这类飞机发展的重要障碍。为解决上述遇到的各种垂直起降技术方案遇到的问题和困难，我们提出了旋转扑翼垂直起降动力装置。该装置使用的是利用扑翼机机翼下压得到的高效动力，在这基础上利用机械换向器使扑翼下压这个做功过程结束后又进入一个叶片收起不做功阶段，再继续运动又重复进入扑翼做功这个阶段，这个过程循环进行就形成了旋转扑翼的起飞动力。这种动力装置的优点是动力结构内置，全部安装在一个固定的长方型涵道内。这样没有外露部件安全性有了极大提高，同时由于获得动力方式是自然界动物运用最多的扑翼方式，这种被生物运用几十亿年的飞行动力方式具有极佳的效率。( (由于保密需要不在此展示二代验证机和升力单元体图片由于保密需要不在此展示二代验证机和升力单元体图片) )( (八八););研研 发发 目目 标标(1)：目前喷气发动机作为垂直起降动力能效值大概在(0.3-0.6g/W 之间)由于效率十分低下导致海鹞战斗机在垂直起降模式下的作战半径只有 92 公里。(2):主流涵道螺旋桨的效率在(1.5-2.3g/w 之间)这个效率也是十分低下的，也正式因为这个原因我们平时玩的四轴无人机无法使用涵道作为动力装置，如果使用涵道一般的无人机留空时间也只有 5 分钟上下。(3)：大直径旋翼，大直径旋翼主要的使用者就是我们日常熟悉的直升机，大直径旋翼的效率在(4.5.0-8.0g/W 之间)也正是因为这个效率比较理想所以直升机才能在我们的生活和军队中大量使用。现在我们的旋转扑翼的研发目标是要使飞行器垂直起降动力内置，噪音较小的情况下效率达到(3.0-5.0g/w 之间)这个效率在垂直起降状态下可以在同样的功率下携带更多的东西起飞，并且在长时间悬停的情况下也可以不用担心它的留空时间。在飞行器达到预定高度后可以马上把垂直起降模式转换为固定翼平飞模式这样就可以达到大航程的目的。( (九九) )：取：取 得得 的的 技技 术术 成成 果果(文档中仅仅上传一代验证机和图片)( (1) ).从从 2009 年开始研发工作，我们取得许多技术成果年开始研发工作，我们取得许多技术成果公司独立取得专利：公司独立取得专利：目目前前公公司司取取得得专专利利情情况况( (部部分分 ) )序号专利类别专利名称专利号状态1实用新型贯流式空气悬浮平台ZL201120354862.6已授权2发明专利贯流式空气悬浮平台201110281430.1已申请3实用新型离心式空气悬浮平台ZL201220079758.5已授权4发明专利离心式空气悬浮平台201210056054.0已授权5实用新型外包裹式气囊ZL201220261212.1已授权6实用新型平衡式油箱ZL201220261234.8已授权7实用新型推进刹车综合器ZL201220261213.6已授权8PCT 专利贯流空气悬浮平台PCT/CN2012/000852已申请9使用新型槽轮换向式动力装置ZL201721370507.1已授权10发明专利槽轮换向式动力装置ZL201710996528.2已申请(2):在和高校部分合作过程中，共产生校企共同拥有专利十几项，产权均为合作大学和杭州苒棕科技共同拥有。( (十十) )市市 场场 需需 求求 和和 应应 用用1.军民融合技术产品军民融合技术产品武装直升机和战场低空物资输送车2.私人交通工私人交通工飞行汽车3.大型商用飞机外挂垂直起降动力装置大型商用飞机外挂垂直起降动力装置为商用飞机提供垂直升降动力单元4. 医疗、火灾、水灾、地质灾害等应急事件救援医疗、火灾、水灾、地质灾害等应急事件救援特种空中救援设备5. 特种无人机特种无人机1.1：军民融合发展技术是国家积极提倡发展的新事物，作为一种特殊的航空设备旋转扑翼动力装置由于独特的工作原理和特性可以发展出全新一代的武装直升机，它可以摒弃传动直升机巨大旋翼的低速度低航程这些先天不足，同时我们可以了解到现代战争打的是物资保障能力，在公路、桥梁、机场被破坏的情况下怎么把部队补给快速的送到前线是个十分艰巨的任务。我们可以借助此项技术发展出类似以色列空中骡子这种特殊运输装备，在战争时期可以大规模的通过低空给前线运送补给物资，这一种补给方式完全回避了地理上山川沟渠给我们带来的困难。2.1：私人飞行汽车：私人飞行汽车首先我们需要强调的是，不是汽车就一定需要四个轮子的。我们这里提到的飞行汽车是类似于科幻片中那种像汽车一样普及的便捷的空中交通工具。人类好像天生就喜欢飞翔希望去看看世界各处美丽的风景。我们可以预期飞行汽车未来具有再造一个汽车业工业+现在航空业市场规模的庞大无比的市场，它创造的经济规模是空前的，这样也是这些年飞行汽车公司一个个一家家不断涌现的原因，市场需求已经长期存在可以说已经存在百年千年，只等待一项可以满足人们愿望和希望的技术，把这样的生活带到人们的身边。3.1 商用大型客机外挂垂直起降动力装置商用大型客机外挂垂直起降动力装置记得前几年特斯拉汽车公司老板埃隆.马斯克设想了一种垂直起降，长航程的大型商用飞机。它可以不需要跑道又可以垂直起降并且有能力穿行于各个大洲之间。但是由于没有合适的垂升技术他的电动垂升商用飞机也只能是一个幻想。也正是如这些大佬看到的这块技术需求和市场潜力，我们的产品将来能满足大型飞机起降需求的话，那么又是一个潜力可观的市场所在。4.1 医疗、火灾、地质灾害、应急事件救援设备医疗、火灾、地质灾害、应急事件救援设备相信大家对 2008 年汶川大地震还记忆犹新，当时我们的直升机无法进入灾区，固定翼飞机又无法穿过厚厚的云层在低空进行观察。后来只能派 15 名空降勇士用必死之心冒极大风险进入地震核心区了解情况。在整个救援过程中由于道路中断，高山峡谷道路艰险使救援工作遇到难以想象的困难。如果那个时候有大量不受环境约束的垂直起降