飞行是人类千百年来的渴望。数千年前，中国人试着用羽毛做的人造翅膀 飞行。十五世纪列奥纳多·达·芬奇设计了扑翼机以模仿鸟的飞行。二十世纪前 人们制作了各种滑翔机和气球试图实现这一梦想。直到1903年美国的怀特兄弟 第一次实现重于空气的、可控制的空中持续飞行，才开创了繁荣创新的航空时代。
过去的一百年见证了各种飞行器的发明和改进。现今，飞机能够高速度、 长距离地飞行。然而，由于各种不便利原因，飞行器作为交通工具远不如汽车 那样普遍。其中一个原因是，为飞行而设计的飞机不适合陆地运行。对很多人来 说，有一个只能飞行的交通器是不切合实际的。
几十年来，开发一种空陆两用的交通器是许多航空发明者的目标。例如，已 开发出常规的使用折叠式或模块式机翼的两用交通器。不幸的是，在实际应用中 这些常规交通器不可行。
因此，亟待有一种可飞行且可高速地面行驶的交通器和方法。

本发明是关于能飞行而且路跑的交通器及其使用。更具体地，本发明提供 了可用于陆地和空中移动的交通器系统及方法。举例来说，本发明被用于具有多 种操作方式和形态的两用交通器。但应当认识，本发明有更广的适用范围。
一种可用于空中和高速路面行驶的交通器，它有集成的多层机翼。这多层 翼在路面行驶时与机身的长轴基本平行，在空中飞行时基本垂直。部份或全部 翼层在地面行驶时可降低以降低交通器的重心和减小侧风影响。在运行方式变换 期间机翼在这二个位置之间转换。较佳地，自动转换机构能减轻操作负担和减少 人为错误机会。多层翼结构在维持机翼投影面积小的同时大幅度增加了总升力面 积。翼层的一体式结构降低了重量、生产难度与成本，提高了它的结构强度， 减少了操作磨损，也方便了飞行控制系统，包括副翼、前缘襟翼、后缘襟翼、减 速片、翼端方向舵等的集成。另外，现有的各种机翼配置，  如翼梢小翼，也可 方便地集成。
本发明的另一个目的是为这一交通器提供动力机构。活塞发动机和螺旋桨 的动力装置因其低价是优先选择，虽然喷气发动机也可用于本交通器。螺旋桨可 位于交通器前方或后方，一般称为前拉式和后推式，或者前方后方都有。前方后 方都有的结构可以在总推动力不变的条件下让每个螺旋桨短小些。这一结构有重 复，在单一螺旋桨或发动机发生故障时提供更好的安全性。路面驾驶时，推动力 通过传送系统加到轮子上较好。路面驾驶用螺旋桨推动会引起外物卷吸。高速的 螺旋桨转动危及其他车辆与行人。这交通器可有三、四、或更多的轮子。四轮结 构因它的稳定性和已被证实的高速性能为优先选择。
本发明的另一个目的是扩大道路行驶时的无障碍视野。螺旋桨可有两个或 更多叶片。两个叶片时，叶片处于水平位置可为驾驶员扩大视野。三个叶片时， 其中一个叶片应该朝下。四个叶片时，四个都跟水平线成45度角。这些取向扩 大了驾驶员的视野。叶片也可用透明材料做成，以扩大可见性。同样地，道路 行驶时在正前上方的多层翼的终端也可用透明材料做成，以便看读高挂的路标和 交通灯。
另一种途径是在交通器前方安装如摄像机一类的图像感应器，再把图像传 递给驾驶员。类似的图像传递也可用于后视和侧视。向上弯曲多层翼的外端部分 也可扩广视野。另一种途径是在机身前方安装一个反射镜，以便驾驶员看交通牌。 后推式结构没有前方螺旋桨而且能让驾驶员座位更靠近交通器前方，特别有利宽 阔视野。以上多种技术的各种组合可以有效地扩大前视、后视和侧视的无障碍视 野。
本发明的又一个目的是为飞行器提供其他飞行控制的装置。这些装置包括 垂直尾翼(又叫垂直安定面)和水平尾翼。含有飞行控制用的方向舵的垂直尾翼 可以是单尾或多尾，比如说，双尾或三尾。多尾结构有低高度和大控制面积的优 点，这对于两用交通器是个需要考虑的重要因素。垂直尾翼也可安装在机翼的外 侧，或者机身前方，这一结构特别适用于螺旋桨在后的情况。具有飞行控制用升 降舵的水平尾翼可在主翼的前方或后方，或前后方都有。在主翼前方的又叫鸭 式前翼、鸭式小翼、鸭翼。水平尾翼可以是单层或多层。多层尾翼有大控制表面 而同时保持小投影面积。
根据本发明的一个实施例，提供了一个能在空中和道路运行的交通器，此 交通器可采纳飞行形态和路跑形态。此交通器还包括机身和多翼层的机翼。多翼 层包括第一翼层和第二翼层。此交通器还具有耦合机翼各翼层和机身的连接部 件。这一连接部件容许第一翼层与机身有大幅度的相对转动。此交通器还包括与 机身底部耦合的多个轮子。这多个轮子包括一个前轮和一个后轮。另外，这一交 通器还有一个推动装置。飞行形态下，机翼第一翼层的长轴与机身基本垂直，与 第二翼层基本平行。路跑形态下，机翼第一翼层的长轴与机身基本平行。
根据本发明的另一实施例，提供了一个把可路跑飞机改变来道路行驶的方 法。这一可路跑飞机可采纳飞行形态和路跑形态。这一可路跑的飞机有机身和一 个包括第一翼层和第二翼层的多翼层机翼。这一方法包括旋转第一翼层使它的长 轴基本平行于机身。
根据本发明的再一种实施例，提供了一个把可飞行的汽车改变来空中飞行 的方法。此可飞行的汽车可采纳飞行形态和路跑形态。此可飞行的汽车有机身 和一个包括第一翼层和第二翼层的多翼层的机翼。这一方法包括旋转第一翼层使 它的长轴基本垂直于机身。
本发明较常规方法有许多优点和好处。例如，本发明提供了一种可靠、方 便、经济的可路跑飞机。与常规设计相比，这种飞机容易制造、结构强度高、重 量轻并集成了传统的飞行控制装置。例如，本发明的各种实施例适合普通消费者， 可大幅度缩短中长途旅行时间。根据不同的实施例，这些优点可以部分或全部实 现。这些和其他好处在本说明书中，特别是以下部分，会有更具体的描述。
以下的具体描述和附图有助于更好地了解本发明更多的目的、特征和优点。
附图简述
图1A、1B和1C描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。
图2A和2B描绘了本发明的另一种实施例，一架可路跑飞机。
图3A和3B描绘了本发明的又一种实施例，一架可路跑飞机。
图4A和4B描绘了本发明的再一种实施例，一架可路跑飞机。
图5A和5B描绘了本发明的又一种实施例，一架可路跑飞机。
图6A和6B描绘了本发明的又一种实施例，一架可路跑飞机。
图7A和7B描绘了本发明的又一种实施例，一架可路跑飞机。
实施例具体描述
本发明关于能飞行而且路跑的交通器及其使用。更具体地，本发明提供了 可用于陆地和空中移动的交通器系统及方法。举例来说，本发明被用于具有多 种操作方式和形态的两用交通器。但应当认识到，本发明有更广的适用范围。
如上说述，陆空两用的交通器是几代飞行者的渴望。大众媒体中，这一类 型的交通器也叫作可路跑飞机、可路跑个人空中车辆、飞车、等等。一般而言， 这一类型的交通器既能够在道路上合法行驶，也能够用作飞机。应该注意到，根 据本发明的各种实施例的交通器有着广泛的用途，而不仅限于以上提到的特征。
以往，不同的企业和个人都努力设计过陆空两用的交通器。不幸的是，这 些努力都未能使此类交通器在商业上可行。过去研发出来的这类交通器未能达到 这类交通器应有的设计目的。世界上大部分地方要求在街道上合法行驶的车辆不 超过某一最大宽度。例如，美国要求道路上行驶的车辆不得超过8英尺6英寸宽， 或者不得超过大约2.55米宽。但是，大部分飞机的机翼翼展远大于这一限制， 因为一般需要大的机翼来提供足够的升力。
1949年，摩特·泰勒(Molt Taylor)基于一种模块设计而设计并制成“空 车”(Aerocar)，一种可路跑的飞机。一辆“空车”装上后推螺旋桨和机翼转换 成飞行模式。在路上，将螺旋桨和机翼从空车上卸下来。  然而，  “空车”的翼 展为三十四英尺(大约十米)，装上机翼后，“空车”无法在道路上行驶。早先 小罗伯特·富尔顿(Robert Fulton Jr.)  的“空两栖”也采用了类似的机身和机翼 组成的设计。
具有模块化设计的可路跑飞机未获得商业成功。模块化设计有多种缺陷。 首先，可拆卸的机翼一般结构强度差而且不可靠。这样的飞机飞行中经常发生机 翼脱离的危险。再者，在模块化设计中，难以集成飞行控制装置，如副翼、前缘 襟翼、后缘襟翼等，因为必须把这些装置嵌在可拆卸的机翼上，而这是较困难 的。此外，重复的拆卸和安装机翼要求操作者有良好的机械技能和体力，因此这 使得一般消费者难以操作。另外，重复的拆卸和安装机翼容易出现人为失误。
在另一种方案中，可陆行飞机采用了与机身集成的机翼。由于空中飞行所 需的最小翼展一般远大于街上合法车辆的宽度，机翼一般能够有不同形态的，这 样可方便可陆行飞机满足路上宽度要求。根据一种常用的技术，是把机翼折叠， 然后再转90度，这样折叠后的机翼沿着机身的长轴排列。机翼的折叠与转动大 大地减小了可陆行飞机的宽度。根据不同的设计，机翼收置在可陆行飞机的两侧 或上方。飞行时，折叠的机翼复原到全长以提供足够的机翼面积。
在另一种方案中，可陆行飞机采用了可伸出的机翼。陆行时，这类飞行器 的机翼采用类似收缩望远镜的方式收回以减小了其宽度。飞行时，机翼采用类似 伸展望远镜的方式伸出到全长以提供足够的机翼面积和升力。
可折叠和/或可伸出的机翼的一大缺点是结构强度差，因为这些机翼分成 多块。另外，具有这些结构的机翼一般难以实施，因为控制部件和系统的集成相 当困难。还有，这种机翼的造价高。
因此，本发明的不同实施例提供了一个有多翼层而且可转动的机翼。根据 本发明的不同实施例提供了结构强度高和升力面积大的机翼。
根据各种实施例，本发明公开了一种在空中和道路都能够以相当高速行驶 的交通器。比如，根据本发明的交通器在空中飞行的速度与小飞机可比，在道路 行驶的速度与汽车可比。如上所述，这一可路跑飞机的一种实施例有一个在机身 上方的多翼层的机翼。这一多层翼有不同的形态。比如，飞行时，这一多层翼垂 直于机身；路跑时，这一多层翼旋转，变成平行于机身，以减小交通器的宽度。 下文提供了更多的具体实施例的说明。应该认识到，这些实施例只提供范例，在 本发明的范围与宗旨内，还有其他变化与选择。
多层翼的使用追溯到1903年怀特兄弟的历史性飞行。多层翼的结构强度是 它在航空业早期流行的原因之一。随着技术的成熟和单层翼的强度的提高，多 层翼逐渐过时了。在航空业早期，多层翼是固定在机身上的，底层在机身的底 部附近，以提供坚固的结构、方便的构造和最大的翼层间距。使用过程中多层翼 相对于机身没有不同的取向。它们的高度是不可调的。相比之下，本发明的实 施例提供的交通器使用的多层翼有许多新增加的机动性，更重要的，是用在可 路跑的飞机上。
图1A、1B和1C描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图 形仅提供了一个范例，不应该不适当地限制了权利要求的范围。本领域普通技术 人员可以认识到许多修改、变化和改型。
图1A显示了一架可路跑的飞机100的飞行形态，图1B是它的路跑形态。 可路跑飞机100具有以下部件：
1.机身128；
2.翼层121和122；
3.基板124；
4.连接125；
5.第二连接123；
6.轮子191和1 92；
7.垂直尾翼141和142；
8.水平尾翼130；
9.螺旋桨126。
机身128具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身128有边 门以便人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身128下方有轮子(如所 示轮子191和192)。轮子可有不同用处。例如，除了陆上奔跑用外，这些轮 子当飞机100在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时轮子部分或 全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身128在路跑时有四个轮子 支撑。应该注意到，可路跑飞机100可以有不同数量的轮子。例如，可路跑飞机 可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前两个在后，  或者两个在 前一个在后)、或者其它数量的轮子。
两个翼层121、122和机身128是通过连接123、125和基板124耦合在一 起的。应该认识到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个。 比如，三个或更多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增 加投影面积和宽度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层121 和122的结构都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。 另外，一体式的设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够简单而 自然地集成飞行控制装置。在另一种实施例中，一个或者更多的翼层有增长翼展 的机构。比如，翼层的外部，或者仅翼尖小翼，路驶时可折叠在翼层上面，飞行 时再外展增加翼展和面积。在又一种实施例中，翼层具有类似望远镜的结构，路 驶时翼层靠近翼尖的部分可收缩藏入翼层靠近机身的部分的中心，飞行时再向外 伸出增加翼展和面积。
空中飞行时不同翼层的相对位置可有多种类型。一种是上翼层的前缘在下 翼层的前缘的正上方。另一种是上翼层的前缘在下翼层的前缘的上前方。还有一 种是上翼层的前缘在下翼层的前缘的上后方。
翼层相对于机身的位置可有多种类型。一种是所有翼层都基本在机身的上 部。另一种是一个或多个翼层基本在机身的下部。
图1C是可路跑飞机的机翼的一个一体式的翼层的简化图。例如，所显示的 翼层150是图1A的翼层121或122。如图所示，翼层150包括了集成的空气动 力飞行控制部件，如前缘襟翼151、后缘襟翼154、副翼152和153、减速板155。 在不同的实施例中，这些控制部件可以有不同于所示的位置、形状、宽长比、尺 寸、安置和相对尺寸比例。
现在回到图1A。空中飞行时，翼层121和122都已经调到了与机身长轴垂 直的方向，以便获得空气升力。如果某一翼层有增长翼展和扩大面积的机构，这 一机构应该使用以增加空气升力。如图1A所示，翼层121和122基本呈长方形。 当翼层转九十度用来路驶时，翼层的长方形形状使交通器的宽度小。应该认识到， 根据本发明的宗旨，其他形状也是可能的。比如，有尖削或“粗削”(根梢比不 为1)和掠角(前掠或后掠)的翼层也可使用。
螺旋桨126在机身的前方。图中螺旋桨126有三个叶片127，其他叶片数 量也是可能。根据具体应用，其他螺旋桨布局也可能。下文描述其中的一些布局。 比如，可路跑飞机100可以有后螺旋桨，或者前后螺旋桨都有。在一些实施例中， 螺旋桨126是可拆卸的。
机身的尾部有两个垂直尾翼141、142和平行尾翼130。这些尾翼一般有可 动部分以控制飞行。应该认识到，与单垂直尾翼相比，双垂直尾翼设计提供了更 大的控制表面和更好的后视视野。
图1B显示了可路跑飞机的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，不应该 不适当地限制了权利要求的范围。本领域普通技术人员可以看到许多修改、变化 和改型。图中，翼层121和122被降低和旋转了。例如，图1A中的连接123和 125通过基板124收回缩入机身128，让翼层121和122降低。在一个实施例中， 连接123通过翼层121的底部与其刚性耦合；连接125通过翼层122的底部与其 刚性耦合。路跑时，这两个连接都如图1B所示降入基板124。连接123的下部 在连接125里面。根据本发明，其他降低翼层的方法也可用。应该认识到，降 低翼层使可路跑飞机路跑时重心较低(稳定性好)。在一些实施例中，连接123 不在垂直方向移动，路跑时翼层不降低。如果翼层带有增长翼展以便飞行的机构， 这一机构应该反倒逆施，减短翼展以便路跑。例如，如果某个翼层有类似望远镜 的结构，翼层外侧的部分应该收缩藏入翼层的内侧部分，减短翼展以便路跑。
在一个实施例中，基板124用于转动翼层。在一些实施例中，基板124还 有降低连接123和125的空间。要把可路跑飞机100从飞行形态改成路跑形态， 基板124旋转九十度，使机翼基本平行于机身的长轴。如果翼层带有增长翼展和 扩大升力面积的机构，这一机构应该反倒逆施，以便减短翼展。在有些实施例中， 当连接123和125已经藏入基板124而且基板124已经转动了，连接123、125、 基板124、机身相互锁定。在一个实施例中，减振装置被用来保证锁定装置的机 械强度和可靠性。
要把可路跑飞机100从路跑形态改成飞行形态，翼层121和122升高并旋 转，使机翼基本垂直于机身的长轴。如果翼层带有增长翼展和扩大升力面积的机 构，这一机构应该启动，以增加空气升力。更多的调整，如尾翼调整，也应做好。 在有些实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是自动化的。在另一实施例中， 路跑形态和飞行形态之间的转换是人工完成的。
图2A和2B描绘了本发明的一个实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅 提供了一个范例，不应该不适当地限制了权利要求的范围。本领域普通技术人员 可以看到许多修改、变化和改型。
图2A显示了一架可路跑的飞机200的飞行形态，图2B是它的路跑形态。 可路跑飞机200具有以下部件：
1.机身228；
2.翼层221和222；
3.基板224；
4.基板滑道251；
5.连接223；
6.轮子291和292；
7.垂直尾翼241和242；
8.水平尾翼230和231；
9.螺旋桨226；和
10.反射镜261。
机身228具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身228有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身228下方有 轮子(如所示轮子291和292)，轮子可有不同用处。例如，除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机200在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时 轮子部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身228在路跑时 有四个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机200可以有不同数量的轮子。例如， 可路跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前、两个在后， 或者两个在前、一个在后)、或者其它数量的轮子。
两个翼层221、222和机身228是通过连接223、基板224和基板滑道251耦 合在一起的。应该认识到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于 两个，比如，三个或更多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在 没有增加投影面积和宽度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼 层221和222的结构都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和 坚固。另外，一体式的设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够 简单而自然地集成飞行控制装置。在另一种实施例中，一个或者更多的翼层有增 长翼展的机构。比如，翼层的外部，或者仅翼尖小翼，路驶时可折叠在翼层上面， 飞行时再外展增加翼展和面积。在又一种实施例中，翼层具有类似望远镜的结构， 路驶时翼层靠近翼尖的部分可收缩藏入翼层靠近机身的部分的中心，飞行时再向 外伸出增加翼展和面积。
空中飞行时，翼层221和222都已经调到了与机身长轴垂直的方向，以便 获得空气升力。如果某一翼层有增长翼展和扩大面积的机构，这一机构应该使用 以增加空气升力。如图2A所示，翼层221和222基本呈长方形。当翼层转九十 度用来路驶时，翼层的长方形形状使交通器的宽度小。如图2A所示，翼层221和 221长度不等。下翼层222较短。这让驾驶员在路面驾驶时有更广的视野。应该 认识到，根据本发明的宗旨，其他形状也是可能的。比如，有尖削或“粗削”(根 梢比不为1)和掠角(前掠或后掠)的翼层也可使用。空中飞行时，良好的飞行 控制和飞行效率要求重量分布平衡。基板滑道251为重量分布的调整提供了一个 自由度。例如，基板224可以在基板滑道251前后移动，寻找一个位置来平衡负 载(如飞行员、乘客、燃油、行李等)的重量。
螺旋桨226在机身的前方。图中螺旋桨226有四个叶片227，其它叶片数 量也可能。根据具体应用，其他螺旋桨布局也可能。下文描述其中的一些布局。 比如，可路跑飞机200可以有后螺旋桨，或者前后螺旋桨都有。在一些实施例中， 螺旋桨226是可拆卸的。
机身的尾部有两个垂直尾翼241和242、两个平行尾翼230和231，多平面 尾翼结构不限于两个平面。例如，三个或更多个平面也可用。垂直尾翼的平面数 量也可以不同于水平尾翼的数量。应该认识到，与单水平尾翼相比，双水平尾翼 设计提供了更大的控制表面和更好的后视视野；与单垂直尾翼相比，双垂直尾翼 设计提供了更大的控制表面和低的尾翼高度。
图2B显示了可路跑飞机200的路跑形态，这图形仅提供了一个范例，不 应该不适当地限制了权利要求的范围。本领域普通技术人员可以看到许多修改、 变化和改型。图中上翼层221被降低和旋转了。例如，图2A中的连接223使翼 层221降低缩入基板224。根据本发明，其他降低翼层的方法也可用。应该认 识到，降低翼层使可路跑飞机路跑时重心较低(稳定性好)，对侧风的敏感度也 降低。在一些实施例中，连接223不在垂直方向移动，路跑时翼层不降低。如 果翼层带有增长翼展以便飞行的机构，这一机构应该反倒逆施，减短翼展以便路 跑。例如，如果某个翼层有类似望远镜的结构，翼层外侧的部分应该收缩藏入翼 层的内侧部分，减短翼展以便路跑。在一些实施例中，螺旋桨226可拆除，这减 小了路跑时的空气阻力，扩大了视野。
在一个实施例中，基板224用于转动翼层。在一些实施例中，基板224还 有降低连接223的空间。要把可路跑飞机200从飞行形态改成路跑形态，基板 224旋转九十度，使机翼基本平行于机身的长轴。如果翼层带有增长翼展和扩大 升力面积的机构，这一机构应该反倒逆施，以便减短翼展。接着基板224可沿着 基板滑道251移动到另一个位置。这一位置在高速路跑时提供更好的重量分布， 或者更好的驾驶视野。在有些实施例中，当连接223已经藏入基板224而且基板 224已经转动了，连接223、基板224、基板滑道251、机身相互锁定。在一个实 施例中，减振装置被用来保证锁定装置的机械强度和可靠性。在有的实施例中， 每次行程翼层的旋转方向与前一次都不同，以保持翼层的平衡和对称。
可路跑飞机200还包括了一个在机身前部的反射镜261。路行时镜面261 不被机翼挡着，提供更多的可见度。除前部的反射镜261外，可路跑飞机200还 可以有后视镜和侧视镜以便提高可见度。
要把可路跑飞机200从路跑形态改成飞行形态，翼层221和222转动，使 机翼基本垂直于机身的长轴。上翼层221升高以获得升力。如果翼层带有增长翼 展和扩大升力面积的机构，这一机构应该启动，以增加空气升力。接着基板224 可沿着基板滑道251移动调整重量分布。更多的调整，如尾翼调整，也应做好。 在有些实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是自动化的。在另一实施例中， 路跑形态和飞行形态之间的转换是人工完成的。
图3A和3B描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅提 供了一个范例，对权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人 员还可以认识到许多修改、变化和改型。
图3A显示了一架可路跑的飞机300的飞行形态，图3B是它的路跑形态。 可路跑飞机300具有以下部件：
1.机身328；
2.翼层321和322；
3.基板324；
4.第二基板329；
5.连接323；
6.轮子391和392；
7.垂直尾翼341和342；
8.水平尾翼330；
9.螺旋桨326；和
10.鸭式前翼337。
机身328具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身328有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身328下方有 轮子(如所示轮子391和392)。轮子可有不同用处。例如，除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机300在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时 轮子部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身328在路跑时 有四个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机300可以有不同数量的轮子。例如， 可路跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前两个在后，或 者两个在前一个在后)、或者其他数量的轮子。
两个翼层321、322是通过连接323和基板329耦合在一起的。应该认识 到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个，比如，三个或更 多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增加投影面积和宽 度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层321和322的结构 都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。另外，一体式的 设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够简单而自然地集成飞行 控制装置。
根据应用情况，空中飞行时不同翼层的相对位置可有多种类型。在一个实 施例中，上翼层的前缘在下翼层的前缘的正上方。另一种实施例中，上翼层的前 缘在下翼层的前缘的上前方。还有一种实施例是上翼层的前缘在下翼层的前缘的 上后方。
空中飞行时，翼层321和322都已经调到了与机身长轴垂直的方向，以便 获得空气升力。如图3A所示，翼层321和322带有上反角。上反角结构有利飞 行的稳定性。另外，当翼层转动用来路跑时，上反角结构有利扩大视野。应该认 识到，根据本发明的宗旨，其他形状和/或结构也是可能的。
螺旋桨326在机身328的后方。在有些实施例里，机身328的尾部离地较 高以便使用一个较大的螺旋桨。图中螺旋桨326有三个叶片。其他叶片数量也 可能。根据具体应用，其他螺旋桨布局也可能。下文描述其中的一些布局。比如， 可路跑飞机300可以有前螺旋桨，或者前后螺旋桨都有。在某些实施例中，螺旋 桨可分离以便路跑。螺旋桨在可路跑飞机300后方能让驾驶员座位更靠近交通器 前方，特别有利阔展视野。在一些实施例中，螺旋桨在机身后方让重量分布更好。
机身的尾部有两个垂直尾翼341、342和平行尾翼330。应该认识到，与单 垂直尾翼相比，双垂直尾翼设计提供了更大的控制表面和更好的后视视野。其他 尾翼布局也可用。这些尾翼一般有可动部分以控制飞行。
机身的前方有鸭式小翼337。鸭翼337可有可动部分以控制飞行。鸭翼337 的功能包括协助可路跑飞机300飞行时平衡和推迟飞行失速。
图3B显示了可路跑飞机300的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，对 权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员可以认识到许多修 改、变化和改型。图中翼层转动成与机身的长轴平行。在一个实施例中，这两个 翼层沿相反方向转动。例如，相反的转动方向提供了更对称的重量分布。图3A 中的连接323让上翼层321收回缩入基板329和324。根据本发明，其他降低翼 层的方法也可用。应该认识到，降低翼层使可路跑飞机300路跑时重心较低(稳 定性好)，对侧风的敏感度也降低。在一些实施例中，连接323不在垂直方向 移动，路跑时翼层不降低。
在一些实施例中，翼层和机身的相对位置要仔细调整。一个细节是路跑时 机翼和螺旋桨的高度和它们的相对位置。在一些实施例中，当翼层旋转用来路 跑时，螺旋桨降低。还有，叶片的角度也可调整。例如，螺旋桨有三个叶片时， 如果一个叶片朝向地面，螺旋桨的高度最低。
在一个实施例中，基板324和329用于转动翼层。在一些实施例中，基板 324和329还有用来降低连接323的空间。要把可路跑飞机300从飞行形态改成 路跑形态，基板324沿一个方向转动九十度，使机翼基本平行于机身的长轴，下 翼层322飞行时的前缘在机身的右侧。接着基板329沿另一个方向转动一百八十 度，使上翼层321飞行时的前缘在机身的左侧。最后连接323降低以降低上翼层 321。在有些实施例中，当连接323已经藏入基板324和329中，而且基板324 和329都已经转动了，连接323、基板324、329和机身相互锁定。在一个实施 例中，减振装置被用来保证锁定装置的机械强度和可靠性。在有的实施例中，每 次行程翼层的转动方向与前一次都不同，以保持翼层的平衡和对称。
要把可路跑飞机300从路跑形态改成飞行形态，翼层321和322转动，使 机翼基本垂直于机身的长轴并有合适的前缘。翼层321升高以获得升力。更多的 调整，如尾翼调整，也应做好。在有些实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转 换是自动化的。在另一实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是人工完成的。
图4A和4B描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅提 供了一个范例，对权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员 可以认识到许多修改、变化和改型。
图4A显示了一架可路跑的飞机400的飞行形态，图4B是它的路跑形态。 可路跑飞机400具有以下部件：
1.机身428；
2.翼层421和422；
3.基板424；
4.第二基板429；
5.连接423；
6.轮子491和492；
7.垂直尾翼441和442；
8.螺旋桨426和438；
9.鸭式前翼437；和
10.水平尾翼430。
机身428具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身428有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身428下方有 轮子(如所示轮子491和492)。轮子可有不同用处，例如，除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机400在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时 轮子部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身428在路跑时 有四个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机400可以有不同数量的轮子。例如， 可路跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前、两个在后， 或者两个在前、一个在后)、或者其他数量的轮子。
两个翼层421和422是通过连接423和基板429耦合在一起的。应该认识 到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个，比如，三个或更 多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增加投影面积和宽 度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层421和422的结构 都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。另外，一体式的 设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够简单而自然地集成飞行 控制装置。
空中飞行时，翼层421和422都已经调到了与机身长轴垂直的方向，以便 获得空气升力。如图4A所示，翼层421和422带有上反角。上反角结构有利飞 行的稳定性。另外，当翼层转动用来路跑时，上反角结构有利扩大视野。应该认 识到，根据本发明的宗旨，其他形状也是可能的。
螺旋桨438在机身428的后方。在有些实施例里，机身428的尾部离地较 高以便使用一个大的螺旋桨。图中螺旋桨438有两个叶片。其他叶片数量也可 能。可路跑飞机400另外还有前螺旋桨426。前螺旋桨426有两个叶片。其他叶 片数量也可能。根据不同的实施例，这两个螺旋桨可用分开的两个发动机或者 同一个发动机推动。当这两个螺旋桨用分开的两个发动机推动时，如果一个螺旋 桨或者一个发动机出故障，交通器仍然有动力，具有较高的安全性。在一些实施 例中，螺旋桨426和428是可拆卸的。
机身的尾部有两个垂直尾翼441和442。应该认识到，与单垂直尾翼相比， 双垂直尾翼设计提供了更大的控制表面和更好的后视视野。其他尾翼布局也可 用。这些尾翼一般有可动部分以控制飞行。
机身的前方有鸭式小翼437。鸭翼437的功能包括协助可路跑飞机400飞 行时平衡和推迟飞行失速。鸭翼437可有可动部分以控制飞行。
图4B显示了可路跑飞机400的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，对 权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员可以认识到许多修 改、变化和改型。图中翼层转动成与机身的长轴平行。在一个实施例中，这两个 翼层沿相反方向转动。例如，相反的转动方向提供了更对称的重量分布。图4A 中的连接423让上翼层421收回缩入基板429和424。根据本发明，其他降低翼 层的方法也可用。应该认识到，降低翼层使可路跑飞机400路跑时重心较低(稳 定性好)，对侧风的敏感度也降低。在一些实施例中，连接423不在垂直方向 移动，路跑时翼层不降低。
在一些实施例中，螺旋桨有可变的螺距，以提高不同速度下的性能。路跑 时，叶片的位置可固定在某一角度以提高视野和离地距离。例如，双叶片螺旋桨 的叶片应与地平行。高速路跑时，当动力是通过传送装置递给轮子时，叶片的螺 距角会影响到空气阻力和扭转力矩，因此是重要的。这两个效应损害了运行效率 和车辆的平衡，一般是不想要的。在一些实施例中，路跑时调整螺距角以减小这 两个效应。
在一个实施例中，基板424用于转动翼层，基板429用于转动连接423和 上翼层421。在一些实施例中，基板424和429还有降低连接423的空间。要把 可路跑飞机400从飞行形态改成路跑形态，基板424转动九十度，使下机翼422 基本平行于机身的长轴，下翼层422飞行时的前缘在机身的左侧。接着基板429 沿另一个方向转动，使上翼层421飞行时的前缘在机身的右侧。在有些实施例中， 当连接423已经藏入基板424和429中，而且基板424和429都已经转动了， 连接423、基板424、429和机身相互锁定。在一个实施例中，减振装置被用来 保证锁定装置的机械强度和可靠性。在有的实施例中，每次行程翼层的转动方向 与前一次都不同，以保持翼层的平衡和对称。
要把可路跑飞机400从路跑形态改成飞行形态，翼层421和422转动，使 机翼基本垂直于机身的长轴并有合适的前缘。接着升高连接423以升高翼层421， 获得升力。更多的调整，如尾翼调整，也应做好。在有些实施例中，路跑形态和 飞行形态之间的转换是自动化的。在另一实施例中，路跑形态和飞行形态之间的 转换是人工完成的。
图5A和5B描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅提 供了一个范例，对权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员 可以认识到许多修改、变化和改型。
图5A显示了一架可路跑的飞机500的飞行形态，图5B是它的路跑形态。 可路跑飞机500具有以下部件：
1.机身528；
2.翼层521和522，包括翼端方向舵571、572、573和574；
3.基板524；
4.连接523；
5.轮子591和592；
6.螺旋桨538；和
7.鸭式前翼537。
机身528具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身528有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身528下方有 轮子(如所示轮子591和592)。轮子可有不同用处。例如，除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机500在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时 轮子部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身528在路跑时 有四个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机500可以有不同数量的轮子。例如， 可路跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前、两个在后， 或者两个在前、一个在后)、或者其他数量的轮子。
两个翼层521和522是通过连接523和基板524耦合在一起的。应该认识 到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个。比如，三个或更 多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增加投影面积和宽 度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层521和522的结构 都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。另外，一体式的 设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够简单而自然地集成飞行 控制装置。
空中飞行时，翼层521和522都已经调到了与机身长轴垂直的方向，以便 获得空气升力。如图5A所示，翼层521和522带有上反角。上反角结构有利飞 行的稳定性。另外，当翼层转动用来路跑时，上反角结构有利扩大视野。应该认 识到，根据本发明的宗旨，其他形状也是可能的。
翼层521包括翼端方向舵571和572，翼层522包括翼端方向舵573和574。 这些方向舵在飞行时提供飞行控制和稳定性，也使交通器不再需要垂直尾翼。尾 翼装置的消除为可路跑飞机500提供更好的视野。
螺旋桨538在机身528的后方。在有些实施例里，机身528的尾部离地较 高以便使用一个大的螺旋桨。图中螺旋桨538有两个叶片。其他叶片数量也可 能。螺旋桨538的发动机可以在机身的前方或者后方。在一些实施例中，螺旋桨 538是可拆卸的。
机身的前方有鸭式小翼537。鸭翼537有可动部分以控制飞行。鸭翼537 的功能包括协助可路跑飞机500飞行时平衡和推迟飞行失速。
图5B显示了可路跑飞机500的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，对 权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员可以认识到许多修 改、变化和改型。图中翼层转动成与机身的长轴平行。例如，图5A中的翼层521 通过连接523收回缩入基板524。根据本发明，其他降低翼层的方法也可用。应 该认识到，降低翼层使可路跑飞机路跑时重心较低(稳定性好)、空气阻力小， 对侧风的敏感度也降低。在一些实施例中，连接523不在垂直方向移动，路跑 时翼层不降低。
在一些实施例中，翼层和机身的相对位置要仔细调整。一个细节是路跑时 机翼和螺旋桨的高度和它们的相对位置。在一些实施例中，当翼层旋转用来路 跑时，螺旋桨降低。还有，叶片的角度也可调整。例如，螺旋桨有三个叶片时， 如果一个叶片朝向地面，螺旋桨的高度最低。
在一个实施例中，基板524用于转动翼层。在一些实施例中，基板524还 有降低连接523的空间。要把可路跑飞机500从飞行形态改成路跑形态，基板 524转动九十度，使机翼基本平行于机身的长轴。在有些实施例中，当连接523 已经藏入基板524而且基板524已经转动了，连接523、基板524、机身相互锁 定。在一个实施例中，减振装置被用来保证锁定装置的机械强度和可靠性。在有 的实施例中，每次行程翼层的转动方向与前一次都不同，以保持翼层的平衡和对 称。
要把可路跑飞机500从路跑形态改成飞行形态，翼层521和522转动，使 机翼基本垂直于机身的长轴。接着升高连接523以升高翼层521，获得升力。更 多的调整，如尾翼调整，也应做好。在有些实施例中，路跑形态和飞行形态之间 的转换是自动化的。在另一实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是人工完 成的。
图6A和6B描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅提 供了一个范例，对权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员 可以认识到许多修改、变化和改型。
图6A显示了一架可路跑的飞机600的飞行形态，图6B是它的路跑形态。 可路跑飞机600具有以下部件：
1.机身628；
2.翼层621和622；
3.基板624；
4.层间支撑681、682、683、684；
5.轮子691和692；
6.螺旋桨638；
7.鸭式前翼637；和
8.前方向舵641和642。
机身628具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身628有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身628下方有 轮子(如所示轮子691和692)。轮子可有不同用处。例如，  除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时轮子 部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身628在路跑时有四 个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机600可以有不同数量的轮子。例如，可路 跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前、两个在后，或 者两个在前、一个在后)、或者其他数量的轮子。
两个翼层621和622通过层间支撑681、682、683和684耦合在一起的。 应该认识到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个。比如， 三个或更多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增加投影 面积和宽度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层621和622 的结构都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。层间支撑 的数量可以多于或少于四。
螺旋桨638在机身628的后方。在有些实施例里，机身628的尾部离地较 高以便使用一个大的螺旋桨。图中螺旋桨638有四个叶片。其他叶片数量也可 能。螺旋桨638的发动机可以在机身的前方或者后方。在一些实施例中，螺旋桨 638是可拆卸的。
机身的前方有鸭式小翼637。鸭翼637有可动部分以控制飞行。鸭翼637 的功能包括协助可路跑飞机600飞行时平衡和推迟飞行失速。
机身628的前部有鸭式前翼637和两个方向舵641和642。这些方向舵的 部分功能是提供飞行时的稳定性，也使飞行器不再需要垂直尾翼。机身后部尾翼 装置的消除为驾驶员提供了更好的后视视野，也消除了尾翼和螺旋桨的相互干 扰。
图6B显示了可路跑飞机的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，对权利 要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员可以认识到许多修改、 变化和改型。图中翼层转动成与机身长轴平行了。四个翼间支撑提供了上下翼层 的机械支撑与连接。它们在飞行与路跑时都有低空气阻力。在一些实施例中，它 们的高度可以调整，上翼层621路跑时可降低以降低重心(更好的稳定性)。
在一个实施例中，基板624用于转动翼层。要把可路跑飞机600从飞行形 态改成路跑形态，基板624转动九十度，使机翼基本平行于机身的长轴。接着基 板624和机身相互锁定。在一个实施例中，减振装置被用来保证锁定装置的机械 强度和可靠性。
要把可路跑飞机600从路跑形态改成飞行形态，翼层621和622转动，使 机翼基本垂直于机身的长轴。更多的调整，如尾翼调整，也应做好。在有些实施 例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是自动化的。在另一实施例中，路跑形态 和飞行形态之间的转换是人工完成的。
图7A和7B描绘了本发明的一种实施例，一架可路跑飞机。这些图形仅提 供了一个范例，对权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员 可以认识到许多修改、变化和改型。
图7A显示了一架可路跑的飞机700的飞行形态，图7B是它的路跑形态。 可路跑飞机700具有以下部件：
1.机身728；
2.翼层721和722；
3.基板724；
4.连接725；
5.轮子791和792；
6.垂直尾翼741和742；
7.水平尾翼730和731；
8.螺旋桨726；和
9.支架785和786。
机身728具流线型以便空中和路面运行。在这一实施例中，机身728有边 门以便一个或多个人员出入。根据需要，门的数量可多可少。机身728下方有 轮子(如所示轮子791和792)。轮子可有不同用处。例如，除了陆上奔跑用 外，这些轮子当飞机700在飞行形态时用于起飞和降落。在有些应用中，飞行时 轮子部分或全部收回机身以减低空气阻力。在这一实施例中，机身728在路跑时 有四个轮子支撑。应该注意到，可路跑飞机700可以有不同数量的轮子。例如， 可路跑飞机可以有两个轮子(类似摩托车)、三个轮子(一个在前、两个在后， 或者两个在前、一个在后)、或者其他数量的轮子。
两个翼层721、722和机身728是通过连接725和基板724耦合在一起的。 应该认识到，根据本发明的各种实施例，多层翼的翼层数量不限于两个。比如， 三个或更多的翼层也可以。与一般的单层翼相比，多层翼的设计在没有增加投影 面积和宽度的条件下提供大得多的升力面积。在一种实施例中，翼层721和722 的结构都是一体式。一体式的结构比折叠式和伸出式的更可靠和坚固。另外，一 体式的设计比较容易生产，造价也低。还有，一体式的设计能够简单而自然地集 成飞行控制装置。
空中飞行时，翼层721和722都已经调到了与机身长轴垂直的方向，以便 获得空气升力。如图7A所示，翼层721和722基本呈长方形。当翼层722转动 九十度用来路驶时，翼层722的长方形形状使交通器的宽度小。如图7A所示， 翼层721和722的长度不等，下翼层721较短。这使路驶时交通器的宽度窄些， 因为下翼层721不转动。应该认识到，根据本发明的宗旨，其他形状也是可能 的。比如，有尖削或“粗削”(根梢比不为1)和掠角(前掠或后掠)的翼层也 可使用。
两个支架785和786连接上翼层722和机身728。这使飞行时交通器更加 结实。支架的数量可多于两个。支架也可用于连接下翼层721和机身728，或者 下翼层721和上翼层722。
螺旋桨726在机身的前方。图中螺旋桨726有四个叶片。其他叶片数量也 可能。根据具体应用，其他螺旋桨布局也可能。比如，可路跑飞机700可以有后 螺旋桨，或者前后螺旋桨都有。在一些实施例中，螺旋桨726是可拆卸的。
机身的尾部有两个垂直尾翼741、742和两个平行尾翼730、731。多平面 尾翼结构不限于两个平面。例如，三个或更多个平面也可用。垂直尾翼的平面数 量也可以不同于水平尾翼的数量。应该认识到，与单水平尾翼相比，双水平尾翼 设计提供了更大的控制表面和更好的后视视野；与单垂直尾翼相比，双垂直尾翼 设计提供了更大的控制表面和低的尾翼高度。
图7B显示了可路跑飞机700的路跑形态。这图形仅提供了一个范例，对 权利要求的范围不应当有不适当的限制。本领域普通技术人员可以认识到许多修 改、变化和改型。图中上翼层722被降低和转动了，支架785和786被取下了。 例如，图7A中的连接725收回缩入基板，让翼层722降低。根据本发明，其他 降低翼层722的方法也可用。应该认识到，降低翼层使可路跑飞机路跑时重心较 低(稳定性好)，对侧风的敏感度也降低。在一些实施例中，连接725不在垂 直方向移动，路跑时翼层722不降低。螺旋桨726路跑时可取下。这可以减低空 气阻力和气动扭转力矩，扩大视野。
在一个实施例中，基板724用于转动翼层722。在一些实施例中，基板724 还有降低连接725的空间。要把可路跑飞机700从飞行形态改成路跑形态，基 板724转动九十度，使上翼层722基本平行于机身的长轴。在有些实施例中，当 连接725已经藏入基板724而且基板724已经转动了，连接725、基板724、机 身相互锁定。在一个实施例中，减振装置被用来保证锁定装置的机械强度和可靠 性。在有的实施例中，每次旅行翼层的旋转方向与前一次都不同，以保持翼层的 平衡和对称。
要把可路跑飞机700从路跑形态改成飞行形态，上翼层722旋转，使机翼 基本垂直于机身的长轴。上翼层722升高以获得升力。更多的调整，如尾翼调整， 也应做好。在有些实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是自动化的。在另 一实施例中，路跑形态和飞行形态之间的转换是人工完成的。
本发明较常规方法有许多优点和好处。例如，本发明提供了一种可靠、方 便、经济的可路跑的飞机。与常规方法相比，这一飞机容易制造、结构强度高、 重量轻、集成了传统的飞行控制装置。例如，本发明的各种具体实施例适合普通 消费者，可大幅度缩短中长途旅行时间。还有，本发明的具体实施例不需要对现 有的设备和工艺进行太大的更改就与现有的技术和法规相容。根据不同的实施 例，这些优点可以部分或全部实现。
应该注意的是，这些范例和具体实施例是用来做举例的。本领域普通技术 人员可以认识到许多修改、变化和改型。这些修改、变化和改型都在本申请的 宗旨和范围内，并落入权利要求书保护范围中。
相关申请
本申请涉及本发明人在2006年7月12日提交的题为“两用交通器”的美 国临时专利申请第60/830,650号，以及本发明人在2006年7月22日提交的题 为“两用交通器”的美国临时专利申请第60/832,335号；这些文献结合在此。