本发明属于飞行汽车起落架，涉及一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架及其伸缩方法。
背景技术：
1、随着科技的快速进步，低空领域的商业价值与社会价值不断被挖掘释放，低空经济圈正孕育着万亿级的市场空间，成为推动经济高质量发展的一项重要引擎。陆空两用飞行汽车作为一种新兴的交通工具，具有潜力成为未来出行、观光、运输及救灾的重要选择，同时也将成为低空经济的重要一环。
2、陆空两用飞行汽车的起落架是其飞行模块3的重要承力部件，并且针对分体式飞行汽车而言，起落架在飞行模块3与无人汽车模块2对合过程中起着重要作用。因此飞行汽车的起落架设计必须兼顾地面行驶和空中飞行两种模式的需求。在地面行驶模式下，起落架需要提供足够的悬挂和减震效果，以确保乘坐舒适并保护车辆结构不受地面颠簸的影响。而在起飞和降落时，起落架又必须能够安全、稳定地收起和展开，以支持飞行汽车的垂直起降能力。
3、现阶段飞行汽车起落架多为固定式起落架和伸缩式起落架。固定式起落架多为滑撬式，飞行过程中不能折叠收放，这会产生较大的空气阻力；伸缩式起落架一般采用传统机械结构，这会明显增加飞行汽车的重量。并且收放起落架的驱动系统一般为液压驱动或气动驱动，液压起落架通过液压泵和液压缸实现起落功能，但该系统需要大量的管道和油液，容易发生泄漏，且维护成本高；气动起落架通过压缩空气或气缸推动起落架运动，但该系统会消耗大量的气体资源，且运动速度较缓慢。
技术实现思路
1、为了克服上述技术问题，本发明提供一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架及其伸缩方法，利用形状记忆合金弹簧和丝束，实现精准高效驱动飞行汽车起落架收放过程，代替传统的液压和气动驱动系统，从而降低飞行汽车整体重量、空气阻力和外在撞击风险。起落架在飞行过程中缩短并折叠至飞行模块3的底部，减小飞行模块3飞行时的外部尺寸，减小空气阻力和碰撞外界物体的危险系数。使用该驱动系统结构简单，驱动高效，也能够减少维护成本和故障率。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，所述的旋翼飞行汽车起落架包括起落架结构、机械折叠装置和sma驱动装置，配合安装在无人汽车模块2上的机械对合装置，实现飞行模块3与无人汽车模块2的对合，其中，机械对合装置为条形可升降结构，飞行模块3底部对应机械对合装置处设置有凹槽，二者配合用于飞行模块3与无人汽车模块2定位对接；所述的起落架结构上方与飞行模块3底部之间安装有sma驱动装置，用于实现起落架结构的伸缩，机械折叠装置安装在飞行模块3底部，用于实现旋翼飞行汽车起落架的折叠与展开。
4、所述的起落架结构为滑橇式，共设两组，对称分布在飞行模块3底部的两侧，两组起落架结构的上表面两端均分别固定有sma驱动装置。
5、所述的sma驱动装置包括外支撑杆41、卡环42、内支撑杆43、限位环44和sma丝束45。
6、所述的外支撑杆41和内支撑杆43均为杆状结构，内支撑杆43套在外支撑杆41内部，所述的sma丝束45由若干sma丝组成，其两端分别固定连接在外支撑杆41一端的内端面与内支撑杆43同一端的外端面之间，通过加热sma丝束45达到逆马氏体相变温度点后，实现sma丝束45伸长，使内支撑杆43伸出，降温后内支撑杆43缩回，从而实现sma驱动装置的伸缩运动；内支撑杆43固定有sma丝束45的一端沿圆周设凸台，用于与限位环44配合限制伸出长度；外支撑杆41和内支撑杆43组成的伸缩杆的两端分别固定连接在起落架结构和飞行模块3底部，实现起落架结构的伸缩。
7、所述的限位环44固定在外支撑杆41的内部远离固定有sma丝束45的一端，其内侧端面与内支撑杆43端部的凸台配合限制其伸出长度，限位环44内侧端面沿圆周设置有多个限位卡槽，用于与卡环42配合将内支撑杆43锁定在伸长位置。
8、所述的卡环42固定在内支撑杆43固定有sma丝束45一端的端面上，且卡环42环绕在sma丝束45外，二者不干涉；所述的卡环包括滑块421、固定块422、圆柱环423、sma弹簧424；所述的滑块421与固定块422之间通过sma弹簧424连接组成滑块组，滑块组设多组，数量与限位环44的限位卡槽数量匹配，圆柱环423穿过每组滑块组中的滑块421、固定块422和sma弹簧424，且固定块422均匀分布在圆柱环423上并与圆柱环423固定连接，滑块421能够沿圆柱环423滑动；每组滑块组中的固定块422均固定在内支撑杆43的端面上，实现卡环42与内支撑杆43的固定连接；当内支撑杆43伸出至其凸台与限位环44接触后，加热sma弹簧424至达到逆马氏体相变温度点后，使sma弹簧424伸长，推动滑块421至限位环44的限位卡槽内，实现卡环42与限位环44锁定，进而实现外支撑杆41与内支撑杆43在伸长位置锁定，sma弹簧424降温缩短后解锁。
9、所述的机械折叠装置采用传统的机械折叠装置，其按传统方式安装在飞行模块3底部，用于实现收缩状态下的旋翼飞行汽车起落架的折叠与展开。
10、本发明还提供上述基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架的伸缩方法，所述的伸缩方法包括如下步骤：
11、步骤1，当飞行模块3降落至无人汽车模块2上方时，首先驱动机械折叠装置，将折叠在飞行模块3底部的旋翼飞行汽车起落架完全展开。
12、步骤2，当旋翼飞行汽车起落架展开后，对sma丝束45进行通电加热，当sma丝束45温度达到逆马氏体相变温度点时，sma丝束45开始伸长，持续加热至内支撑杆43伸长至其凸台接触限位环44，保持电流稳定，使sma丝束45温度恒定，进而使内支撑杆43保持伸长状态。步骤3，对sma弹簧424通电加热，当sma弹簧424温度达到逆马氏体相变温度时开始伸长，滑块421沿圆柱环423滑动，直至滑动到限位环44中的限位卡槽内，将内支撑杆43锁紧，保持电流稳定，使sma弹簧424温度恒定，进而使sma弹簧424保持伸长状态。
13、步骤3，此时，旋翼飞行汽车起落架处于伸长状态，旋翼飞行汽车起落架随飞行模块3下降至与无人汽车模块2接触，无人汽车模块2的机械对合装置上升，直至其顶入飞行模块3底部的凹槽内，实现对飞行模块3进行托举。
14、步骤4，撤销对sma弹簧424施加的电流，待sma弹簧424冷却至马氏体相变温度以下，sma弹簧424开始收缩，继而拉动滑块421脱离限位环44的限位卡槽，解除限位环44对卡环42的限制。撤销对sma丝束45施加的电流，待sma丝束45冷却至马氏体相变温度以下，sma丝束45开始收缩，继而拉动内支撑杆43收缩。
15、步骤5，当内支撑杆43收缩至初始位置时，机械折叠装置驱动旋翼飞行汽车起落架折叠。
16、步骤6，旋翼飞行汽车起落架折叠工作结束后，托举飞行模块3的机械对合装置逐渐降低，飞行模块3随之降低，直至与无人汽车模块2无缝接触，工作完成。
17、本发明的有益效果在于：
18、(1)本发明结构简单，无需液压管路或复杂的电动机和传动装置，可以有效减少起落架系统的组件数量和重量。
19、(2)本发明无需外部能源输入，在形状记忆过程中只需通过温度变化实现，节省了能源消耗，具有较高的能量利用率；
20、(3)本发明不涉及液压油漏失或电动机故障等问题，具有较高的可靠性和稳定性，减少了维护成本和故障率。
1.一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的旋翼飞行汽车起落架包括起落架结构、机械折叠装置和sma驱动装置，配合安装在无人汽车模块(2)上的机械对合装置，实现飞行模块(3)与无人汽车模块(2)的对合；所述的起落架结构为滑橇式，其上方与飞行模块(3)底部之间安装有sma驱动装置，其利用内部设置的sma丝束(45)，通过加热达到逆马氏体相变温度点后sma丝束(45)伸长，实现起落架结构的伸缩；所述的机械折叠装置采用传统的机械折叠装置，其按传统方式安装在飞行模块(3)底部，用于实现收缩状态下的旋翼飞行汽车起落架的折叠与展开。
2.根据权利要求1所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的sma驱动装置包括外支撑杆(41)、内支撑杆(43)、限位环(44)和sma丝束(45)；
3.根据权利要求2所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的sma丝束(45)由若干sma丝组成。
4.根据权利要求2所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的内支撑杆(43)固定有sma丝束(45)的一端沿圆周设凸台，外支撑杆(41)的内部远离固定有sma丝束(45)的一端固定有限位环(44)，其内侧端面与内支撑杆(43)端部的凸台配合限制内支撑杆(43)的伸出长度。
5.根据权利要求2或4所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的限位环(44)内侧端面沿圆周设置有限位卡槽，内支撑杆(43)固定有sma丝束(45)一端的端面上固定有卡环(42)，卡环(42)与限位环(44)的限位卡槽配合实现旋翼飞行汽车起落架在伸长位置的锁定；
6.根据权利要求5所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架，其特征在于，所述的限位环(44)上的限位卡槽设多个并沿圆周均匀分布，滑块(421)、固定块(422)、sma弹簧(424)组成的滑块组亦设多组，数量与限位环(44)上的限位卡槽匹配，且固定块(422)均匀分布在圆柱环(423)上。
7.根据权利要求1-4任一所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架的伸缩方法，其特征在于，所述的伸缩方法包括如下步骤：
8.根据权利要求5所述的一种基于sma驱动的旋翼飞行汽车起落架的伸缩方法，其特征在于，所述的伸缩方法包括如下步骤：
