工業(yè)設(shè)計(jì)3d三維飛行汽車概念設(shè)計(jì)

1、工業(yè)設(shè)計(jì)，3d三維飛行汽車概念設(shè)計(jì)    選題依據(jù)（國內(nèi)外動態(tài)，初步設(shè)想及突破點(diǎn)等）及可行性論述。    從熊熊燃燒的高樓大廈營救被困人員，或深入虎穴搶救士兵于危難之中，一直以來都是非常困難的事情。在日常生活中，當(dāng)遇到交通堵塞，而感到心煩意亂時(shí)，人人都會有這樣的沖動：我要是能飛就好了。你此時(shí)需要某種能實(shí)現(xiàn)你夢想的機(jī)器。在我看來，我們現(xiàn)在已經(jīng)擁有了解決上述問題的非傳統(tǒng)方案-飛行汽車。    想象一下這些鏡頭：困在世貿(mào)中心的人們絕望地哭泣和吶喊；美軍巡邏人員在伊拉克遭遇襲擊，孤立

2、無援；在遭到"卡特里娜"颶風(fēng)襲擊之后，新奧爾良災(zāi)民垂頭喪氣地站在屋頂?shù)却仍?；中國南方遭遇暴風(fēng)雪襲擊，地面車輛無法行使，人們?nèi)罕姷纳顜缀跸萑氚c瘓。此時(shí)，如果有飛機(jī)從天而降，他們會是何等的欣喜和興奮！但是現(xiàn)有飛機(jī)包括直升飛機(jī)，他們有很多飛行局限性，使其無法在城市中實(shí)施有效救援，但是飛行汽車將會完善類似直升機(jī)的功能，它們不會遇到像直升機(jī)在城市中面臨的飛行局限性，比如直升飛機(jī)暴露在外的長長的旋翼，一旦不慎同墻面等物體發(fā)生碰撞就會折斷，便可能發(fā)生機(jī)毀人亡的慘劇。    當(dāng)今飛行汽車的代表：    美國

3、直升機(jī)學(xué)會主席賴特·弗拉特(Rhett Flater)說："現(xiàn)實(shí)情況是，我們從未設(shè)計(jì)過可在城市環(huán)境中飛行的直升機(jī)。約耶里正在設(shè)計(jì)能在這種環(huán)境中操作的飛行器X-Hawk，滿足了這一需要。這種飛行器不僅能在城市中飛行自由，且能靠近建筑物和摩天大樓，向困于上面的人員提供某種救援。"     目前，世界上有許多公司也在進(jìn)行飛行汽車的研究，以色列的AD&D有限公司開發(fā)的"城市之鷹"兩人座小型飛行汽車，計(jì)劃在今年進(jìn)行測試；麥道公司正在研制"索科爾400"四座飛行汽車。但在所有的研究者中，最

4、值得一提的恐怕是保羅穆勒和他的穆勒國際公司了。加拿大出生的工程師穆勒于60年代初在加州大學(xué)任教時(shí)就開始了在自家車庫中研究能垂直起降的汽車。他第一次試驗(yàn)用的XM-2圓形飛行器，起飛獲得了成功，但飛行不穩(wěn)定。2000年，他成功地制造出可以升起飛行、載有兩名乘客的M200x型飛行汽車。目前，莫勒最新設(shè)計(jì)的飛行轎車M400即將面世，并將推向市場。可乘坐四人的M400型飛飛行汽車的起飛和降落的方式是垂直起飛和降落。為保證飛行汽車的安全性和可靠性，它的飛行將完全由計(jì)算機(jī)來控制，并由GPS衛(wèi)星系統(tǒng)導(dǎo)航。一旦發(fā)生事故，汽車將自動釋放設(shè)置在內(nèi)部和外部的降落傘及氣囊。只要會開普通的汽車，就可以駕駛這種飛行汽車。莫

5、勒400可以在13200英尺的高度，以375公里的最高時(shí)速飛行。售價(jià)約100萬美元。    荷蘭的一家設(shè)計(jì)公司SPARK Design的概念設(shè)計(jì)"The PALV"，未來的陸空兩用個(gè)人交通工具，不僅可以緩和陸地和天空的交通堵塞，同時(shí)也給人們提供了一種自由選擇的交通方式。這輛3輪的車子利用'tilting'系統(tǒng)的專利技術(shù)，使其既具有摩托車一樣的靈巧的行動能力，又有豪華車般舒適的駕乘環(huán)境。地面行使時(shí)，螺旋槳和推進(jìn)器是折疊起來的。而到空中時(shí)這輛獨(dú)特的汽車可以以200 km/h的時(shí)速，在脫離商業(yè)飛行空間的1500米以下的空中翱

6、翔，。公司日前宣布，量產(chǎn)的技術(shù)和資金問題都已經(jīng)解決了，已經(jīng)正式與歐盟交通單位研究投放市場的可行性。    總部位于美國劍橋市的"Terrafugia"公司宣布，2009年開始出售他們不久前研制出的飛行汽車-"Transition"。這款飛行汽車的"心臟"是一臺功率為100馬力的Rotax912 ULS型發(fā)動機(jī)，使用普通汽油作為燃料。"Transition"總共能夠搭載兩名乘客和一個(gè)不大的旅行包。就設(shè)計(jì)上來說，"Transition"最特別之處在于其車身兩側(cè)

7、可伸縮的機(jī)翼。這種飛行汽車的巡航速度約為192公里/小時(shí)，起飛的最小滑跑距離為450米。不過，為了避免在公路上起降的過程中發(fā)生交通事故，設(shè)計(jì)人員特別建議汽車駕駛員要盡量使用專門的小型機(jī)場實(shí)施起降動作。此外，停放"Transition"所需的空間也并不大，它縮起翅膀后的體積約相當(dāng)于一臺大型SUV休旅車的尺寸。預(yù)計(jì)首輛原型車將于2008年年底時(shí)生產(chǎn)完畢，而其正式銷售時(shí)間則要等到2009年。有意購買該飛行汽車的消費(fèi)者需提前支付5的定金，而每輛"Transition"的售價(jià)約為15萬美元。    選題依據(jù)（國內(nèi)外動態(tài)，初步

8、設(shè)想及突破點(diǎn)等）及可行性論述。        目前我國東風(fēng)汽車等公司也在進(jìn)行EQ-01飛行汽車的相關(guān)研究工作。EQ01型飛行汽車。即為二汽第一號飛行汽車。EQ01飛行汽車是在深入研究了五十年來飛行汽車的歷史、結(jié)構(gòu)和思維方式后，加上發(fā)明者一系列創(chuàng)造性思維，而構(gòu)思出來的一種新型"飛行汽車"。    其主要結(jié)構(gòu)和性能參數(shù)如下：     飛行狀態(tài)：長6m，翼展8m，高15m，翼展面積10m2，最大速度200kmh，巡航速度1

9、50kmh，載人2人，馬力62，自重300kg，起飛重量500kg，起飛距離150m，降落距離80m。 陸行狀態(tài)：長47m寬08m高17m自重300kg總重500kg載人2人時(shí)速150kmh。     能源問題和環(huán)保問題一直是人們廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)，汽車，這個(gè)能源超級消耗品和環(huán)境殺手也自然成為兩大焦點(diǎn)問題的焦點(diǎn)。    幾十年來，世界經(jīng)濟(jì)在飛速發(fā)展，汽車行業(yè)也因此獲得了前所未有的繁榮。目前，全世界的汽車擁有量已超過8億輛，并且在以每年超過3000萬輛的速度遞增著，預(yù)測到2010年全球汽車量將超過10億輛。隨之帶來的是對

10、能源的巨量消耗，和對人類生存環(huán)境的嚴(yán)重破壞。    全世界每年用于汽車制造上的金屬材料、陶瓷、玻璃等就超過6000萬噸，年消耗燃油十幾億噸。汽車正在使地球上的石油資源迅速枯竭。另外，全世界的汽車每年排放有害物質(zhì)2億噸以上。使用汽油的機(jī)動車排放的污染物主要有碳?xì)浠衔铮℉C）、一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx），不僅嚴(yán)重污染空氣，還在威脅著人類健康。一氧化碳可能給人造成可怕的缺氧性傷害，輕者眩暈、頭疼，重者腦細(xì)胞受到永久性損傷。一輛汽車一年內(nèi)可放出2.5千克的鉛（Pb）。人體對大氣中的鉛的吸收率為4O，汽車尾氣中的鉛粒隨呼吸進(jìn)入人體，可傷害人的神經(jīng)系統(tǒng)，

11、還會積累于骨骼中。人體內(nèi)積蓄一定程度的鉛，會出現(xiàn)貧血、肝炎、肺炎、肺氣腫、心絞痛、神經(jīng)衰弱等多種癥狀。    汽車帶來的所有這些弊端我們早已經(jīng)清楚，并且一直在努力改變這一現(xiàn)狀，包括尋找替代性資源、創(chuàng)造新動力設(shè)備、改進(jìn)尾氣凈化裝置等等，可喜的是我們已經(jīng)取得了一些傲人的成績。近年來，關(guān)于新動力汽車的消息大量出現(xiàn)，目前為止，汽車新動力大致有以下幾種： 一、 混合動力；二、燃料電池；三、電動汽車；四、代用燃料。而其中燃料電池技術(shù)的前景最為看好。簡單地說，燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)

12、燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能"儲電"而是一個(gè)"發(fā)電廠"。燃料電池的概念是1839年G.R.Grove提出的，至今已有大約160多年的歷史。    燃料電池十分復(fù)雜，涉及化學(xué)熱力學(xué)、電化學(xué)、電催化、材料科學(xué)、電力系統(tǒng)及自動控制等學(xué)科的有關(guān)理論，具有發(fā)電效率高、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)?？偟膩碚f，燃料電池具有以下特點(diǎn)：    （1）能量轉(zhuǎn)化效率高他直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前

13、燃料電池系統(tǒng)的燃料-電能轉(zhuǎn)換效率在45%60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%40%，而內(nèi)燃機(jī)僅為1824。    （2）有害氣體x、x及噪音排放都很低2排放因能量轉(zhuǎn)換效率高而大幅度降低，無機(jī)械振動。    （3）燃料適用范圍廣。    （4）積木化強(qiáng)，規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活，燃料電池電站占地面積小，建設(shè)周期短，電站功率可根據(jù)需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池?zé)o論作為集中電站還是分布式電，或是作為小區(qū)、工廠、大型建筑的獨(dú)立電站都非常合適。   

14、 （5）負(fù)荷響應(yīng)快，運(yùn)行質(zhì)量高燃料電池在數(shù)秒鐘內(nèi)就可以從最低功率變換到額定功率，而且電廠離負(fù)荷可以很近，從而改善了地區(qū)頻率偏移和電壓波動，降低了現(xiàn)有變電設(shè)備和電流載波容量，減少了輸變線路投資和線路損失。            選題依據(jù)（國內(nèi)外動態(tài)，初步設(shè)想及突破點(diǎn)等）及可行性論述。    (附加頁2)    目前，燃料電池按電解質(zhì)劃分已有6個(gè)種類得到了發(fā)展，即堿性燃料電池（Alkalin

15、e Fuel Cell,AFC）、磷酸鹽型燃料電池（Phosphoric Acid Fuel Cell,PAFC）、熔融碳酸鹽型燃料電池（Molten Carbonate Fuel Cell,MCFC）、固體氧化物型燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell,SOFC）、固體聚合物燃料電池（Solid Polymer Fuel Cell,SPFC,又稱為質(zhì)子交換膜燃料電池，Proton Exchange Membrane Fuel Cell,PEMFC）、及生物燃料電池（BEFC）。按工作溫度它們又分為高、中、低溫型燃料電池。工作溫度從室溫到373K(100)的為常溫燃料電池，如SP

16、FC；工作溫度在373K(100)573K(300)之間的為中溫燃料電池，如PAFC；工作溫度在873K(600)以上的為高溫燃料電池，如MCFC和SOFC。    經(jīng)過多年的探索，最理想的用于汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池，也稱氫燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負(fù)極，經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個(gè)電子被分離出來，這兩個(gè)電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫，并及時(shí)把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。

17、    燃料電池以其特有的燃料效率高、質(zhì)量能量大、功率大、供電時(shí)間長、使用壽命長、可靠性高、噪聲低及不產(chǎn)生有害排放物NO2等優(yōu)點(diǎn)正在引起世界各國的注意。電池能量轉(zhuǎn)換效率約為內(nèi)燃機(jī)效率的2.5倍。這種電池將有可能成為繼內(nèi)燃機(jī)之后的汽車最佳動力源之一。    我國在燃料電池電動車領(lǐng)域的研究水平與發(fā)達(dá)國家相差無幾，由清華大學(xué)和北京富源新技術(shù)開發(fā)總公司聯(lián)合研制的我國第一輛質(zhì)子交換膜燃料電池電動旅游觀光車，展示了國內(nèi)研制電動車的最新技術(shù)。有關(guān)專家指出，我國完全有能力在這一領(lǐng)域趕超世界先進(jìn)水平。  

18、0; 我的設(shè)計(jì)預(yù)想：    綜合上面所訴，我將自己的概念飛行汽車設(shè)計(jì)定位在未來交通工具。它將采用垂直起降方式，用氫燃料電池作能量源泉的電驅(qū)動動力配置，乘員2人，實(shí)用飛行高度200-1500米，航時(shí)在1.5-3小時(shí)左右，最大航速在220公里每小時(shí)左右，公路行駛最大速度在100公里每小時(shí)左右，采用4個(gè)漿扇飛行等基本特征。技術(shù)上采用漿扇折疊方式，作為汽車行走時(shí)漿扇折下與透明的車門靠攏，飛行時(shí)透明車門正常關(guān)閉，漿扇將展開展平，形成4個(gè)漿扇的布局樣式。槳葉采用碳纖維、凱芙拉等高級復(fù)合材料制成，槳葉壽命達(dá)到無限。車身也將廣泛采用航空復(fù)合材料，在保證足夠的使

19、用性能的同時(shí)最大限度的減少車體重量，從而提升整車的使用性能。    造型上總體特點(diǎn)是通透、輕盈、簡約、時(shí)尚、環(huán)保、科技感十足。    整車采用強(qiáng)度高重量輕的合金材料，配備意外降落傘，并在車內(nèi)安裝安全氣囊。另外車子底部設(shè)有四個(gè)伸縮式彈性起落架，起到緩沖作用車子符合環(huán)保及使用的安全性要求。在使用方式上預(yù)實(shí)行開放樓頂計(jì)劃，就是將平頂?shù)母邩琼敹舜蛟斐娠w行汽車的起降平臺（當(dāng)然在公路及街道上起降也是可以的），這樣的話就可以方便在城市中實(shí)現(xiàn)從一個(gè)樓頂飛行到另一個(gè)樓頂?shù)闹本€航行，同時(shí)樓頂設(shè)置燃料補(bǔ)充設(shè)備以及充電或者急換電池等服務(wù)。

20、    當(dāng)飛行汽車普及之后，現(xiàn)在的那么多公路將變得不那么必要。而修公路，特別是高速公路，其投資是非常巨大的。我國已有近2萬公里高速公路，加上一級路、二級路、三級路等，投資已是數(shù)萬億元。這么龐大的天文數(shù)字的投資，如果大部分能節(jié)約下來，對國家將是多么巨大的貢獻(xiàn)。 以美國為例作過計(jì)算，飛行汽車可使用的空間層面，比公路總面積大2678倍。這個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)在驚人。它相當(dāng)于我們的活動空間或范圍增加了兩千多倍。換個(gè)角度看，似乎地球表面人類活動空間和范圍增加了兩千多倍。這將使人們的生活空間和生活質(zhì)量產(chǎn)生巨大的變化。 其次，修這么多路，還要砍伐多少森林，要破壞多少良田。所以說環(huán)

21、保的飛行汽車將對擴(kuò)展人類活動空間，改善人類生活質(zhì)量，改變地球面貌，保持生態(tài)平衡，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，將具有巨大的意義！    論文撰寫過程中擬采取的方法和手段    對命題深入分析，參考大量國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料，對部分外文資料進(jìn)行分析。利用圖書館和網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)重要的學(xué)習(xí)資源，深入了解該產(chǎn)品的原理功能。對市場的現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行深入的調(diào)研工作，功能、造型、品牌、價(jià)格等，廣泛的參考現(xiàn)有的設(shè)計(jì)，從中吸取別人的成功經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)確定設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。    系統(tǒng)設(shè)計(jì)廣泛利用產(chǎn)品造型的美學(xué)法

22、則，消費(fèi)心理學(xué)，人機(jī)工程學(xué)，設(shè)計(jì)方法學(xué)等基本知識，應(yīng)用創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性技法。    設(shè)計(jì)過程中是利用大量繪制草圖，展開思路，再做手繪效果圖，然后利用電腦做出三維效果圖，主要靠3D設(shè)計(jì)軟件制作，然后借用Photoshop 等平面軟件設(shè)計(jì)展板，最后用Office系列軟件對本設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)說明，并完成相關(guān)學(xué)術(shù)報(bào)告。    題目：飛行汽車概念設(shè)計(jì)    中文摘要    英文摘要     

23、0;  前言    1 緒論    1.1    選題依據(jù)    1.2    課題的研究內(nèi)容    1.3    課題目的和意義    2 市場調(diào)研與分析    2.1    飛

24、行汽車現(xiàn)狀分析    2.1.1 飛行汽車的種類    2.1.2 我國環(huán)保型飛行汽車的市場需要    2.1.3 我國飛行汽車的研究現(xiàn)狀    2.2    飛行汽車外觀設(shè)計(jì)的需求    2.2.1 色彩的搭配    2.2.2 飛行汽車造型的科學(xué)依據(jù)    2.2.3 飛行汽

25、車的優(yōu)越性    2.2.4 飛行汽車的系列化的衍生種類    3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)構(gòu)想    3.1    設(shè)計(jì)意圖    3.2    設(shè)計(jì)分析    3.2.1 飛行汽車的安全性探索    3.3    初步設(shè)想  

26、60; 3.4    設(shè)計(jì)定位    3.4.1 設(shè)計(jì)對象定位    3.4.2 設(shè)計(jì)功能定位    3.4.3 設(shè)計(jì)造型定位    4 產(chǎn)品設(shè)計(jì)展開與實(shí)現(xiàn)    4.1 草圖選擇與說明    4.1.1 草圖創(chuàng)作過程    4.1.2 草圖選擇與說明    4.2 設(shè)計(jì)展開    4.2.1 人機(jī)工程學(xué)原理的應(yīng)用