自从飞机发明以后，人们一直寻求制造实用的运载工具，其既可 以空中穿行，又可以在地球表面上行驶。在一些最早的尝试中，这种 运载工具是可在陆地上行驶的旋翼机。可在陆地上行驶的旋翼机长期 以来是以三个或者四个轮子在陆地上驱动的。本发明人还不知道有以 两个轮子驱动的可在陆地上行驶的旋翼机。20世纪30年代建造的 “Pitcairn AC35”是一种三轮的可在陆地上行驶的牵引式旋翼机的早 期设计，推进器在飞行器的前部，座舱在推进器的后面，发动机在座 舱的后面。长驱动轴连接发动机和推进器。AC35具有传统的起落架 和后轮传动装置。AC35通过后轮转向，这导致操纵性不好并使运载 工具难以驾驶。因为当旋转之后尾轮在地面上时，推进器叶片需要较 高的前端角，以给推进器提供一个间隙，因而AC35具有机头向上平 飞的传统的起落架结构。高前端角使其在地面上操作时极难看见前方。 通常，飞行员使飞行器滑行，向左和向右做大的摆动，以从侧面窗向 外看。近些年的三轮驱动的可在陆地上行驶的旋翼机采用了一种推进 器结构，其中推进器位于发动器后面，机舱在前面。该示例包括New Horizon Components的Super Sky Cycle和Super Sky Car以及由 Sean Cooper转换而能合法在陆地上行驶的Magni旋翼机。Larry R.Neal的US6978969专利披露了一种飞行-驾驶运载工具，其包括用 于将机械能选择性地从发动机传递至几个轮子中的一个或者传递至驱 动推进器的传动机构，以及用于升高和降低轮子对的起落架组件，和 用于升高和降低旋翼的折叠旋翼轴组件。
利用飞行推进器的推动力在水上滑行的浮动型旋翼机也是可行 的，例如James Leszie建造的那些飞机。
Volante Aircraft最近研制出一种可以在陆地上行驶的飞机，它包 括可以从车辆部件上拆卸下来的飞行部分，该飞行部分可以由拖车方 式的车辆运输。在飞行时间，将飞行部分重新连接到摩托车上。
US6106054披露了一种封装在硬壳式整流装置中的摩托车，其一 个实施方案是使用可收缩的稳定轮来在低速时保持运载工具直立的 Peraves Ecomobile。尽管将Ragallo机翼(US4068810)附接到摩托 车上并且将动力驱动的降落伞附接在摩托车上(US6877690)，但是本 发明人不知道现有技术中存在如旋翼机一样能够飞行的摩托车(不论 是否封装在硬壳式整流装置中)。
US3870251披露了一种由Gerald Breuner设计的旋翼机(Breuner Autogiro)，座舱位于推进器前面，发动机在后面。座舱和发动机由支 柱连接至其中设有推进器的环形管道上。本发明人不知道存在不具有 这种将发动机和座舱连接起来的环形管道或者等同结构(例如形成一 个空间框架的支柱)的构造的旋翼机。在Breuner Autogiro的座舱和 推进器之间安装有齿轮箱和离合器装置。一轴从发动机向前延伸到所 述齿轮箱和离合器装置，共轴的中空轴从所述齿轮箱向后延伸到所述 推进器。本发明人不知道任何可在陆地上行驶的Breuner Autogiro结 构的旋翼机或者其中连接座舱和发动机的结构部件主要穿过推进器 筒。
相对于其它的旋翼机构造而言，Breuner Autogiro具有很多的优 点。安装到前面的机舱为飞行员提供了良好的可视性。发动机在推进 器的滑流中帮助冷却，并且消除了发动机零部件变得松散和导致推进 器出现危险的可能性。在发生火灾的情况下发动机距离座舱更远就更 安全，这种结构也对发动机噪音降低方面有帮助，因为滑流将发动机 噪音远离座舱。而且在这种结构中，推进器接近外挂架(pylon)和起 落架，此处在旋翼之下的高度轮廓是最大的，允许有更大的推进器并 且将发动机安装到更低位置处。这种结构也有助于平衡发动机和座舱 的重量。在外挂架之后具有面向前的发动机也能够从推进轴直接提供 起飞动力以使旋翼预先旋转以便起飞。Breuner Autogiro的缺点在于， 环形管道和相关的结构给运载工具增加了明显的前部面积和整体尺 寸，从而使之不适于作为可路面行驶的运载工具。

一种能够用作摩托车或旋翼机的运载工具，它包括：
框架，它具有前部和后部；
推进器，它在飞行期间围绕推进器筒转动，该推进器筒是将所述 框架的前部连接在所述框架的后部上的单独装置；
提升装置，它包括在飞行期间可转动地安装到所述框架上的旋翼；
前后轮，它们沿着所述运载工具的中心线安装到所述框架上；以 及
发动机，它安装到所述框架的后部上，以对所述推进器或所述后 轮提供动力。
本发明任选地可以结合有以下特征中的任一个：
硬壳式外壳，它附接到所述框架的前部或后部上或者与所述机架 的前部或后部结合；
可收缩并且可转动地安装到所述框架上的侧轮；
旋翼叶片，它们可伸展/可收缩、可折叠、或者在所述运载工具没 有处于所述飞行模式中时可沿着所述运载工具侧面收起；
所述发动机和/或外部能源，它连接到安装到所述旋翼上的外部联 轴节上，所述发动机和/或外部源所述旋翼提供动力，从而提供短距离 或竖直起飞；
方向舵和水平稳定器，它们固定在所述框架的后部上；
所述发动机可调节地安装到所述框架的后部上，从而所述发动机 可以上升和下降，由此通过使传动皮带松弛和变松或者使齿轮啮合和 脱开啮合而在所述推进器和所述后轮之间转换机械动力供应；以及
水上推进装置和一个或多个漂浮装置，它们附接到所述框架上。
附图说明
图1为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的正视图。
图2为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的侧视图。
图3为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的剖开侧视图。
图3A为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的主体外壳12和 发动机外壳16的横截面的剖开侧视图。
图4为本发明的推进器4的实施方案的正视图。
图4A为折叠用于摩托车模式的本发明推进器4的实施方案的正 视图。
图4B为伸展用于飞行模式的本发明推进器4的实施方案的正视 图。
图5为处于摩托车布置中的本发明一实施方案的侧视图。
图6为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的正视图。
图7为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的侧视图。
图8为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的顶视图。
图9为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的后视图。
图10为处于其水上飞机布置中的本发明的两栖实施方案的侧视 图。
图11为处于其水上飞机布置中的本发明的两栖实施方案的后视 图。
图12为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的正视图。
图13为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的侧视图。
图13A为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的剖开侧 视图。
图14为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的顶视图。
图15为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的后视图。
图16为处于其自动旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中旋 翼自由旋转，如在正常飞行期间。
图17为处于外部预旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中旋 翼由外部源提供动力以便运载工具起飞。
图18为处于自预旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中旋翼 由发动机提供动力以便进行短距离起飞。
图19为在飞行模式中贯穿推进器筒的传动系的示意图。
图20为在摩托车模式中的贯穿推进器筒的传动系的示意图。
图21为贯穿推进器筒传动系的正视图。
图22为处于飞行模式中的侧面安装传动系(贯穿推进器筒传动系 的可选方案)的剖开示意图。
图23为处于摩托车模式中的侧面安装传动系(贯穿推进器筒传动 系的可选方案)的剖开示意图。

1.优选实施方案的详细说明
图1为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的正视图。旋翼叶 片2可拆卸地连接到旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼外挂 架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在机身外壳12上。方向舵9 和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。推进器 4安装到推进器筒11上，机身外壳12通过该推进器筒、借助轴承安 装件(未示出)连接在发动机壳16上。发动机1可调节地安装到发动机 壳16内，从而所述发动机1能够相对于发动机壳16竖直上升和下降。 可缩回侧轮5在纵向重心附近可缩回并且可转动地安装到机身外壳12 上，并且用作在飞行布置中的后起落架，并且在摩托车布置中防止运 载工具在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气 或机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸 提供动力。前轮7可转动地连接在机身外壳12上，并且可转向地连接 在操纵柄8上，而且在飞行布置中用作前起落架，并且在摩托车布置 中还用作前轮。
图2为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的侧视图。旋翼叶 片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼外挂 架14上。旋翼外挂架4可缩回地连接在机身外壳12上。在机身外壳 12内安装有操纵柄8。推进器4安装到推进器筒11上，机身外壳12 通过该推进器筒固定连接在发动机壳16上。发动机1可调节地安装到 发动机壳16内，从而所述发动机1能够相对于发动机壳16竖直上升 和下降。方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机 壳16上。可缩回侧轮5在纵向重心附近可缩回并且可转动地安装到机 身外壳12上，并且用作在飞行布置中的后起落架，并且在摩托车布置 中防止运载工具在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可 以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压 或气压缸提供动力。前轮7可转动地连接在机身外壳12上，并且可转 向地连接在操纵柄8上，而且在飞行布置中用作前起落架，并且在摩 托车布置中还用作前轮。后轮6可转动并且可缩回地安装到发动机壳 16上，并且在运载工具处于飞行布置中时升离地面。
图3为处于其飞行布置中的本发明一实施方案的剖开侧视图。旋 翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可缩回地连接在旋翼 外挂架14上。旋翼外挂架4可缩回地连接在机身外壳12上。在机身 外壳12内安装有操纵柄8。方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可 缩回地连接在发动机壳16上。推进器4安装到推进器筒11上，机身 外壳12通过该推进器筒固定连接在发动机壳16上。发动机1可调节 地安装到发动机壳16内，从而所述发动机1能够相对于发动机壳16 竖直上升和下降。排气消声器13从发动机1通过发动机壳16通向运 载工具后部。可缩回侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12 上，并且用作在飞行布置中的后起落架，在摩托车布置中防止运载工 具在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机 械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供 动力。前轮7可转动地连接在机身外壳12上，并且可转向地连接在操 纵柄8上，而且在飞行布置中用作前起落架，并且在摩托车布置中还 用作前轮。后轮6可转动并且可缩回地安装到发动机壳16上，并且在 运载工具处于飞行布置中时升离地面。
图3A为剖开侧视图，其显示出处于其飞行布置中的本发明一实 施方案的机身外壳12和发动机壳16的剖视图。旋翼叶片2可拆卸地 连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼外挂架14上。旋翼 外挂架4可缩回地连接在机身外壳12上。推进器4安装到推进器筒 11上，机身外壳12通过该推进器筒连接在发动机壳16上。发动机1 可调节地安装到发动机壳16内，从而所述发动机1能够相对于发动机 壳16竖直上升和下降。可缩回侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身 外壳12上，并且在飞行布置中用作后起落架，在摩托车布置中防止运 载工具在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气 或机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸 提供动力。前轮7可转动地连接在机身外壳12上。后轮6可转动并且 可缩回地安装到发动机壳16上，并且在运载工具处于飞行布置中时升 离地面。虽然该图显示出在操纵柄8和前轮7之间的机械连接，但是 同样也可以通过其它装置，例如电子控制件和能遥控(fly-by-air)的 伺服机构来实现转向。
图4为本发明推进器4的一实施方案的正视图。推进器4安装到 推进器筒11上，机身外壳12(未示出)通过该推进器筒固定连接在发动 机壳16(未示出)上。推进器叶片4可以从其枢接位置15伸展或缩回。 在飞行布置中，推进器叶片4A伸展。在地面布置中，推进器叶片4B(由 虚线表示)缩回，从而减小迎风面积并且提高离地距离以改善行车稳定 性。
图4A为本发明推进器4的一实施方案的正视图，其中推进器折 叠成摩托车模式以减小迎风面积并且提高离地距离以改善行车稳定 性。
图4B为伸展成飞行模式的本发明推进器4的一实施方案的正视 图。
图5为处于摩托车布置中的本发明一实施方案的侧视图。推进器 叶片4缩回，并且不再绕着推进器筒11转动，机身外壳12通过该推 进器筒固定连接在发动机壳16上。发动机1(不可见)可调节地安装到 发动机壳16内，从而所述发动机1能够相对于发动机壳16竖直上升 和下降。方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机 壳16上。旋翼叶片2可拆卸地收起在机身外壳12旁边。可缩回侧轮 5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，并且在飞行布置中用作 后起落架，在摩托车布置中防止运载工具在低速下倾倒。在机身外壳 12内安装有操纵柄8，通过它可以使所述侧轮5伸展(虚线)和缩回(实 线)。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并且 可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供动力。前轮7 可转动地连接在机身外壳12上并且可转向地连接在操纵柄8上，而且 在飞行模式中用作前起落架并且在摩托车模式中用作前轮。后轮6可 转动并且可缩回地安装到发动机壳16上，并且在运载工具处于摩托车 布置中时下降至地面。
图6为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的正视图。旋 翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼 外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在不透水机身外壳12上。 方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16(不 可见)上。可缩回侧轮5在纵向重心附近可缩回并且可转动地安装到不 透水机身外壳12上，在飞行布置中用作主起落架，并且防止运载工具 在水上飞机布置中和在摩托车布置中在低速下倾倒。用来使所述侧轮 伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达或流 体促动器，例如液压或气压缸提供动力。前轮7可转动地连接在机身 外壳12上，并且可转向地连接在操纵柄8(不可见)上，而且在飞行布 置中用作前起落架，并且在摩托车布置中还用作前轮。
图7为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的侧视图。旋 翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼 外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在不透水机身外壳12上。 方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。 后轮6可缩回并且可转动地连接在发动机壳16上，并且在运载工具处 于飞行布置中时升离地面。侧轮5在纵向重心附近可缩回并且可转动 地安装到机身外壳12上，在飞行布置中用作主起落架，并且防止运载 工具在水上飞机布置中和在摩托车布置中在低速下倾倒。用来使所述 侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达 或流体促动器，例如液压或气压缸提供动力。前轮7可转动地连接在 机身外壳12上，并且可转向地连接在操纵柄8上，而且在飞行布置中 用作前起落架，并且在摩托车布置中作为前轮。推进器4安装到推进 器筒11上，机身外壳12通过该推进器筒11固定连接在发动机壳16 上。发动机1(不可见)可调节地安装到发动机壳16内，从而所述发动 机1可以相对于发动机壳16竖直上升和下降。
图8为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的顶视图。旋 翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼 外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在机身外壳12上。方向舵 9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。侧轮5 可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，在飞行布置中用作主起落 架，并且防止运载工具在水上飞机布置中和在摩托车布置中在低速下 倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并 且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供动力。推进 器4安装到推进器筒11上，机身外壳12通过该推进器筒11固定连接 在发动机壳16上。发动机1(不可见)可调节地安装到发动机壳16内， 从而所述发动机1可以相对于发动机壳16竖直上升和下降。
图9为处于其飞行布置中的本发明的两栖实施方案的后视图。旋 翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接在旋翼 外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在机身外壳12上。方向舵 9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。侧轮5 可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，在飞行布置中用作主起落 架，并且防止运载工具在水上飞机布置中和在摩托车布置中在低速下 倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并 且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供动力。推进 器4安装到推进器筒11(不可见)上。
图10为处于其水上飞机布置中的本发明的两栖实施方案的侧视 图。旋翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接 在旋翼外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在能浮起的机身外 壳12上。方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动 机壳16上。后轮6可缩回并且可转动地连接在发动机壳16上，并且 在运载工具处于水上飞机布置中时上升至其升高位置并且能浮起。可 缩回侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，并且在水上飞 机布置中防止运载工具倾倒并且是能浮起的。用来使所述侧轮伸展和 缩回的装置可以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动 器，例如液压或气压缸提供动力。能浮起的前轮7可转动地连接到机 身外壳12上，并且可转向地连接在操纵柄8上。可以设置例如附加充 气容器的装置来增大后轮6、侧轮5和前轮7的位移以便获得额外的 浮力。推进器4安装到推进器筒11上，机身外壳12通过该推进器筒 11固定连接在发动机壳16上。发动机1(不可见)可调节地安装到发动 机壳16内，从而所述发动机1可以相对于发动机壳16竖直上升和下 降。
图11为处于其水上飞机布置中的本发明的两栖实施方案的后视 图。旋翼叶片2可拆卸地连接在旋翼毂3上。旋翼毂3可转动地连接 在旋翼外挂架14上。旋翼外挂架14可缩回地连接在能浮起的机身外 壳12上。方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动 机壳16上。侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，在飞 行布置中用作主起落架，并且在水上飞机布置中防止运载工具倾倒并 且是能浮起的。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械 装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供动 力。推进器4安装到推进器筒11(不可见)上。
图12为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的正视图。 方向舵9和水平稳定器10(不可见)可折叠并且可缩回地连接在发动机 壳16(不可见)上，在摩托车模式中可折叠并且缩回至靠近发动机壳16。 前轮7可转动地连接到机身外壳12上，并且可转向地连接在操纵柄 8(不可见)上。
图13为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的侧视图。 方向舵9和水平稳定器10(不可见)可折叠并且可缩回地连接在发动机 壳16上。后轮6可缩回并且可转动地连接在发动机壳16上，并且在 该运载工具处于摩托车布置中时下降至地面。可缩回侧轮5可缩回并 且可转动地安装到机身外壳12上，并且在摩托车模式中防止运载工具 在低速下倾翻。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械 装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提供动 力。前轮7可转动地连接在机身外壳12上，并且可转向地连接在操纵 柄8上。推进器4在摩托车布置中可折叠，并且不可见。
图13A为处于摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的剖开侧视 图。在机身外壳12内安装有操纵柄8，它能够使侧轮5伸展(实线)和 缩回(虚线)。侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，并且 可以伸展以在摩托车布置中防止运载工具在低速下倾翻。用来使所述 侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达 或流体促动器，例如液压或气压缸提供动力。前轮7可转动地连接在 机身外壳12上，并且可转向地连接在操纵柄8上。后轮6可转动并且 可缩回地连接在发动机壳16上，并且下降至地面。虽然该图显示出在 操纵柄8和侧轮5之间的机械连接，但是同样也可以通过其它装置， 例如电子控制件和能遥控的伺服机构来实现缩回和伸展。
图14为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的顶视图。 方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。 可缩回侧轮5被缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，在飞行布置 中用作后起落架，并且防止运载工具在水上飞机布置中和在摩托车布 置中在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的装置可以是电气或 机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例如液压或气压缸提 供动力。推进器4的叶片被折叠并且不可见。
图15为处于其摩托车布置中的本发明的两栖实施方案的后视图。 方向舵9和水平稳定器10可折叠并且可缩回地连接在发动机壳16上。 可缩回侧轮5可缩回并且可转动地安装到机身外壳12上，并且防止运 载工具在摩托车布置中在低速下倾倒。用来使所述侧轮伸展和缩回的 装置可以是电气或机械装置，并且可以由杆、马达或流体促动器，例 如液压或气压缸提供动力。
图16为处于自动旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中旋翼 如在正常飞行期间自由旋转。驱动轮18、摩擦轮19和联轴器20所有 都固定安装到驱动轮轴17上。驱动轮轴17可滑动并且可转动地安装 到旋翼外挂架14上。旋翼毂3可转动地安装到旋翼外挂架14上。旋 翼叶片2可拆卸地安装到旋翼毂3上。联轴器20与外部联轴器21脱 开接合。推进器筒11与摩擦轮19脱开接合。
图17为处于外部预旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中旋 翼由外部源提供动力以便运载工具起飞。驱动轮18、摩擦轮19和联 轴器20所有都固定安装到驱动轮轴17上。驱动轮轴17可滑动并且可 转动地安装到旋翼外挂架14上。旋翼毂3可转动地安装到旋翼外挂架 14上。旋翼叶片2可拆卸地安装到旋翼毂3上。驱动轮18与旋翼毂3 接合，并且联轴器20与外部联轴器21接合，以便给驱动轮轴提供动 力并且使旋翼旋转。推进器筒11与摩擦轮19脱开接合。
图18为处于自预旋转布置中的预旋转器组件的侧视图，其中通过 发动机1(未示出)给旋翼提供动力以便进行短距离起飞。驱动轮18、 摩擦轮19和联轴器20都固定安装到驱动轮轴17上。驱动轮轴17可 滑动并且可转动地安装到旋翼外挂架14上。旋翼毂3可转动地安装到 旋翼外挂架14上。旋翼叶片2可拆卸地安装到旋翼毂3上。联轴器 20与外部联轴器21脱开接合。驱动轮18与旋翼毂3接合，并且推进 器筒11与摩擦轮19接合以给驱动轮轴提供动力并且使旋翼旋转。
图19为在飞行模式中贯穿推进器筒的传动系的示意图。在发动机 处于其更低位置中以给推进器4传递动力时，发动机1将旋转动力传 递给与推进器筒11齿轮啮合的驱动轴22。缆索导向器23没有接触地 穿过推进器筒11。驱动轴22将旋转动力传递给传动装置24，该传动 装置将动力传递给传动皮带轮25。在发动机1下降时，皮带27松弛 并且皮带支撑件28使皮带27保持与传动皮带轮25脱开接合，从而没 有动力传递到后轮6。皮带27与固定安装到后轮6(未示出)上的后运 载工具皮带轮26接合。
图20为在摩托车模式中贯穿推进器筒的传动系的示意图。在发动 机1升高时，发动机1将旋转动力传递给与推进器筒11脱离接合的驱 动轴22，从而没有动力传递给推进器4。缆索导向器23没有接触地穿 过推进器筒11。驱动轴22将旋转动力传递给传动装置24，该传动装 置将动力传递给传动皮带轮25。在发动机1上升时，皮带27拉紧 (taught)并且松弛的皮带支撑件28使得皮带27能够接合传动皮带轮 25。皮带27与后运载工具皮带轮26接合以给其上固定安装有皮带轮 26的后轮6(未示出)提供动力。
图21为贯穿推进器筒的传动系的正视图。发动机1将旋转动力传 递给驱动轴22，该驱动轴在接合时与推进器筒11齿轮啮合。缆索导 向器23没有接触地穿过推进器筒11。驱动轴22将旋转动力传递给传 动装置24(不可见)，该传动装置将动力传递给传动皮带轮25。在皮带 27拉紧时，松弛的皮带支撑件28(不可见)使得皮带27能够接合传动 皮带轮25。皮带27与后运载工具皮带轮26接合以给后轮6(未示出) 提供动力。
图22为在飞行模式中侧面安装的传动系(贯穿推进器筒传动系的 可选方案)的剖开示意图。发动机1将旋转动力传递给通过螺母28连 接到内轮29上的发动机轴38。条板状轴32可滑动地连接在发动机轴 38和锥齿轮34上。发动机轴38将旋转动力传递给条板状轴32，该条 板状轴通过接合的锥齿轮34将动力传递给推进器皮带轴35。推进器 驱动轴35驱动推进器皮带36以使推进器轴37转动。在飞行模式中， 因为接合销30没有接合外轮36以给后轮传动皮带27提供动力，因而 后轮6没有被提供动力。
图23为在摩托车模式中侧面安装的传动系(贯穿推进器筒传动系 的可选方案)的剖开示意图。发动机1将旋转动力传递给通过螺母28 连接到内轮29上的发动机轴38。条板状轴32可滑动地连接在发动机 轴38和锥齿轮34上。条板状轴32固定连接在制动盘33上，并且具 有用来容纳接合销30的接合孔31，以便接合外轮36并且从发动机中 传递旋转动力。动力通过后轮传动皮带27传递到后轮轴26。在摩托 车模式中，因为锥齿轮34被脱开接合并且没有对推进器驱动轴35提 供动力，因而推进器4没有被提供动力。
2.本发明的说明
如图1所示，本发明在牵引机式推进器和发动机前面具有与 Breuner Autogiro机舱类似的结构，并且具有所有与Breuner Autogiro 所享有的优于其它旋翼机的优点相同的优点，但是代替大型推进器管 道和用来将Breuner Autogiro的前半部和后半部保持在一起的外部框 架支撑件，本发明在推进器4内部采用了机身旋翼叶毂，这使得该运 输工具能够具有较小的迎风面积，从而使得本发明适用于地面驾驶。 本发明由于可在路面行驶，因而具有所有优于Breuner旋翼机的优点， 即在天气或规定禁止飞行时能够以摩托车模式行驶，在能够飞行的情 况下能够以摩托车模式行驶到不远的地方。在摩托车模式中，设置在 推进器4后面的发动机1能够顺畅地将动力传递给后轮6。本发明的 发动机传动装置的优选实施方案在于设在发动机1的后面。这能够进 行直接的动力传动以便驱动位于发动机1后面的后轮6。本发明的优 选实施方案使用简单的摩擦轮或齿轮来预先转动旋翼2。在接合该系 统时，推进器筒11可以通过离合器逐渐驱动摩擦轮19，摩擦轮19又 驱动旋翼毂3和旋翼2。在采用与现有技术类似大小的推进器4安装 到比现有技术更低的位置，同时保持足够的离地距离时，本发明的用 于推进器4的未受阻挡的旋转平面能够实现更低的重心。这导致发动 机1安装到同样更低的位置中，并且因此降低了重心。推进器轴线降 低使得运输工具能够更矮并且更稳定。本发明的在推进器周围的自由 气流的优选实施方案导致更加简单并且更轻的结构。无需用来支撑发 动机的突出的高阻力支柱、控制表面或者安装有主起落架的管道以及 所有用来承受着陆冲击的笨重内部结构。本发明的优选实施方案的发 动机1和方向舵9以及水平稳定器10通过推进器筒来支撑。这是更加 简单、更加流线型并且有效的结构，这减小了重量、成本和复杂性。 本发明的优选实施方案不需要管道，并且其支撑结构具有更短的距离， 从而导致与现有技术相比更小的迎风面积。这又在飞行或驾驶时产生 更小的阻力并且提高了燃油效率。在飞行时，Breuner旋翼机的支撑 立柱影响了推进器的外部区域的高速气流，从而引起非常高的阻力。 本发明的流线型机身外壳12和推进器筒11的优选实施方案只是影响 了推进器的内部区域的低速气流，并且因此引起的阻力更小。
与其它推进器不是位于运输工具最前部或后部处的旋翼机相比， 本发明的其它优点在于，在通过穿过推进器轮毂11的结构件将发动机 1、发动机壳16和尾翼9和10附接到机身外壳12上的情况下，因为 在环形管道或其它结构构件连接着运输工具的前部和后部的情况下不 会存在任何间隙问题，所以推进器4的直径可以更大。推进器直径在 飞行推进效率方面很可能是最重要的因素。本发明的推进器4从旋翼 叶片2到地面具有未受阻碍的空间。该结构使之容易通过简单地使侧 轮5和/或旋翼外挂架14延伸远离推进器筒11来对运输工具进行调整 以适应更大的推进器4。还有，因为推进器4非常靠近伸展的侧轮5， 所以在飞机相对于地面倾斜时推进器4的离地距离在起飞和着陆期间 保持近乎恒定。如果如在某些旋翼机设计中一样，推进器4设置得更 远离起落架(侧轮5)，则在飞机倾斜时由于与地面接触而导致的推进器 损坏的危险增大。如在本发明中一样，使推进器4围绕着外壳旋转消 除了要使推进器和发动机上升至结构件，例如纵梁龙骨上方的必要， 并且具有使重心和推进器推力线保持更低的安全优点，因此降低了出 现危险的“推力过大”从而飞机进入向前翻滚的飞行情况的几率。另一 个安全优点在于，将推进器4非常靠近旋翼外挂架14设置，这消除了 推进器4由于“旋翼拍打”而与旋翼叶片2接触的危险。
在摩托车模式中，与其它可在路面行驶的旋翼机相比，本发明的 优点在于能够在两个轮子6和7上平衡和倾斜，以便对于径向向上穿 过这些轮子的大多数道路而言具有更好的转弯能力。为了获得相同的 转弯性能，容易倾翻的具有三个或更多轮子的可路面行驶的旋翼机需 要更重并且侧面加强的轮子、轮胎和结构以承受与轮子旋转平面竖直 的更大负载。与包括Ecomobile的其它摩托车相比，本发明的优点在 于能够飞越交通堵塞区域、水面、崎岖地区等。与附接到滑翔伞上的 滑行车/摩托车相比，本发明的飞行速度能够快四倍。
虽然本发明的优选实施方案采用了可拆卸的旋翼叶片，但是也可 以采用可折叠或可缩回的旋翼叶片。旋翼叶片可以是可缩回的、可折 叠的、可膨胀的、可卷成卷筒，或者采用类似的方式以代替当前从承 载位置来安装收起叶片的方法。同样，可缩回、可折叠或可拆卸的推 进器叶片也将是可以的。对于飞行可以采用自折叠/伸展推进器，例如 在Stemme Motorglider上所采用的。这减轻了驾驶员手动拧紧和松开 重新定位的推进器叶片以从行驶改变到飞行模式的作业。虽然本发明 的优选实施方案通过使后轮6升高来过渡到飞行模式，但是在重心位 于侧轮5前面时，也可以通过使前轮7升高来实现类似的效果。应该 指出的是，本发明的实施方案可以在飞行模式中，包括起飞和着陆， 完全实现，而不用升起前轮7或后轮6。优选的是，本发明的实施方 案实现了从摩托车到飞行模式的转变，并且不需要驾驶员离开座位就 能够返回，并且不会中断运输工具的向前运动。
这里，本发明的实施中方案设有通过侧面安装的传动系从摩托车 手动转变成飞行模式的装置。首先，使运输工具减慢至低于10MPH， 并且通过在控制柄8上挤压侧轮5的锁紧销杆以松开侧轮5并且将控 制柄8向前推动以促动用来使在弹簧加载销作用下锁定就位的侧轮5 伸展开的连接件来使侧轮5从其缩回位置伸展开。在仍然向前运动的 期间，驾驶员促动一对气动控制阀，该气动控制阀使压缩气体通入到 其相应侧轮5的气动促动器组件，从而迫使外伸轮子向外并且向下同 时将运输工具的后轮6升离地面，提供用于推进器4伸展的间隙，并 且加宽侧轮5的安放位置以用于更大的滚动稳定性。在后轮6升离地 面并且因此使其制动器不起作用的情况下，驾驶员促动前手刹杆以接 合前轮7，从而进行制动并且使运输工具停止。这时，驾驶员离开座 位以进行飞行前检查并且调整以下关健步骤以便飞行：
将两个安全销安装到每个侧轮5中以确保它们保持伸展；一个穿 过气动促动器，并且一个在使侧轮5摆动的摇摆组件中。
为了提供飞行所用的动力，驾驶员通过将使推进器叶片4保持缩 回的螺栓松开使缩回的推进器叶片4展开，并且使它们伸展成由相同 的螺栓重新紧固到飞行位置中。
接下来，为了使发动机1不给后轮6提供动力并且改变成给推进 器4提供动力，后轮制动器卡钳组件从制动盘33缩回，制动盘33附 连有发动机角传动装置的主轴动力选择器/连接器盘。如图22和23所 示，在摩托车模式中，发动机1将旋转动力传递给通过螺母28附连到 内轮29上的发动机轴38上。条板状轴32滑动连接到发动机轴38和 锥齿轮34。条板状轴32固定连接在制动盘33上，并且具有用来容纳 接合销30的接合孔31，以便接合外轮36并且从发动机传递旋转动力。 动力通过后轮传动皮带27传递给后轮轴26。在摩托车模式中，因为 锥齿轮34脱开接合并且不会给推进器传动轴35提供动力，因而推进 器4没有被提供动力，因此在卡钳缩回的情况下，驾驶员将锥齿轮34 外壳上的锁环松开，从而允许条板状轴32在其外壳中滑动直到接合销 30与接合孔31脱开接合(因为动力不再输送给后轮6)，并且使锥齿轮 34接合(从而动力现在传递给推进器4)，从而通过推进器皮带轴35、 推进器皮带36和推进器轴37重新将动力传递给推进器4。然后重新 拧紧角传动锁环以将条板状轴32固定就位以便进入飞行模式。
接下来，为了实现飞行控制，飞行控制表面9和10必须从其向前 折起的摩托车位置伸展开。
大多数轻型飞机的特征，通过控制电缆和已经附接并且准备使用 的外壳借助脚踏板来促动方向舵9。
为了升起，与从剑鞘中拔出剑一样，将旋翼叶片2从其存储腔室 中取出并且螺栓拧紧在旋翼毂上，该旋翼毂通过跷跷板状销附接在旋 转旋翼毂3上，该旋翼毂3安装到顶部，气动促动的旋翼外挂架14 位于缩回位置中。一旦叶片被附接，就促动气压缸，从而将旋翼叶片 提升至飞行位置，并且将安全销安装穿过促动器以将它锁定。为了对 旋翼毂组件进行飞行控制，使从多功能控制柄到外伸支架的杆断开， 并且重新连接到附接到旋翼毂上的单独连接件，以传递主要的俯仰和 翻滚飞行控制。
驾驶员(飞行员)现在已经完成了所有机械动作，以使该运输工具 准备飞行。在起飞之前，在飞行工作站上也进行电子选择，例如将GPS 从路面转换到空中操作、打开飞机无线电设备、防撞灯和其它这些操 作检查表项目。
在飞行之后，为了使运载工具返回到摩托车模式，驾驶员滑行至 完全停止，离开座位，并且通常反向进行上面列出的动作。首先，从 旋翼主轴14中将安全销拉出，并且通过将阀门打开以从主轴促动器中 释放气体以使主轴缩回。在旋翼毂3下降至其靠近眼睛高度的摩托车 模式位置的情况下，将叶片2拆除并且返回到其机身外壳12中的存储 鞘中。接下来，通过反向进行条板状轴32的操作以断开推进器驱动装 置的动力并且重新选择后轮提供动力以使发动机1转回到行驶模式。 通过将叶片4的螺栓拧开脱离伸展飞行模式，并且将它们重新紧固在 缩回位置中使推进器4返回到其收起位置。最后，将从控制柄8到旋 翼毂3的连接件断开，并且重新连接到侧轮5上。在从侧轮5中将所 有四个安全销拔出之后，侧轮5在重力作用下或者借助通入到促动器 的缩回侧的压缩气体缩回。在后轮6位于地面上并且侧轮5提供了稳 定性的情况下，飞行员(现在是驾驶员)能够回到座位中，重新配置飞 行工作站无线电和灯等，并且继续飞行。
在陆地行驶期间，本发明的优选实施方案如任意摩托车一样配置 和操作，驾驶员在两个轮子上平衡运载工具，并且通过非常类似大多 数后轮驱动摩托车的控件来控制其方向和速度。控制柄8与前轮连接 以进行转向。通常的摩托车控制装置附接到控制柄8上，从而包括具 有发动机接通/断开/启动开关的扭转节流阀、由右手操作的前制动操 作杆以及由左手操作的发动机离合器操作杆。侧轮5在车尾停止灯处 实现驾驶员脚的平衡工作。由左手操作的操作杆安装到控制柄上，以 使将气动促动器外伸轮组件锁入到所选位置中的弹簧加载销脱开接 合。侧轮5通过来自控制柄8的杠杆作用从伸展位置摆动到缩回位置 并且返回。在静止或低速时，将该控制柄向前推动，使得外伸支架伸 展以便平衡，拉动控制杆而使外伸支架缩回，并且在更高速度下允许 车辆进行倾斜转弯。该机械动作通过杆从控制柄传递给外伸支架。与 大多数摩托车一样，更多控件安装到框架/外壳上，从而包括由右脚操 作的后制动操作杆以及由左脚操作的变速器踏板。本发明的优选实施 方案具有对于飞行和摩托车模式两者都非常类似的控制以及控制柄 8，该控制柄控制着飞机在飞行中的倾斜，并且用在地面上作为在缩回 和伸展位置之间连接侧轮5的控制件，例如电子、气动、手动操作杆 或其它装置。在飞行中和在地面上可以使用电子控制器和一系列能遥 控的伺服机构来完全控制本发明的实施方案。可以采用手持式视频游 戏控制器或类似的装置。该控制方法的明显优点在于能够迅速熟悉飞 行控制，因为飞行员能够直接应用可在个人计算机上模拟的模拟器实 时飞行虚拟飞机，并且他们在该过程中开发出快速响应精神运动技能。 进行过飞行模拟器游戏的人们比实际注册的飞行员人数要多得多，因 此他们的技能为私人飞机创造了很大的潜在用户基础。
本发明可以由通常的航空材料制成，并且不需要特殊材料来实现 本发明。本发明的优选实施方案由在旋翼叶片、推进器、框架、轴承 箱以及可能需要降低重量和提高强度的任意地方结合碳纳米管的非常 坚固轻型的材料制成。应该指出的是，虽然强度重量比决定了在优选 实施方案中的材料选择，但是对于许多运载工具零部件而言，为了节 约成本可以替代采用许多廉价的材料，例如竹子，同时也能够保持运 载工具的一般功能性。可能材料的非排他性列表包括：钢、铝、竹子、 云杉、镁、碳化纤维、碳化纤维纳米管、硼、玻璃纤维、泡沫、由各 种材料制成的复合材料、各种材料的蜂窝板以及其它普通的飞机材料。
出于燃油经济性、再生制动和安静操作的目的，本发明的优选实 施方案具有混合驱动传动系。本发明还可以使用普通内燃机或涡轮发 动机来实现。虽然图19-23显示出皮带驱动后轮6，但是用来从发动 机1将动力传递给所述后轮6的装置还包括以下非排他性装置：皮带 传动装置、滚子链、到伞齿轮的轴传动装置、轮缘传动装置和摩擦传 动装置。
本发明的优选实施方案具有装配有加热器和空调以及安全带和安 全气囊的硬壳式外壳，但是本发明可以实施为没有外壳的敞开形式， 在该情况中在一些管辖区域中需要头盔，并且在两栖模式中必须有可 选/附加的漂浮装置。
本发明的优选实施方案具有推进器，但是也可以采用喷气发动机。
本发明的优选实施方案为小型单座或双座运载工具，但是只要在 两个轮子上能够进行平衡，本发明也可以设计成明显更大以承载更多 的乘客和货物。
上面已经对本发明的这些实施方案进行了相当详细的说明，以便 使得本领域普通技术人员能够实现本发明。但是，本发明可以采用许 多其它实施方案来实现同时仍然保持在权利要求的范围内。