專利名稱：模型飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及飛行模型飛機(jī)結(jié)構(gòu)，特別是涉及用于飛行模型飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛行模型飛機(jī)，通常被稱作玩具飛行飛機(jī)，多年來(lái)在兒童和成人中經(jīng)久不衰和廣泛暢銷(xiāo)。模型飛機(jī)的連續(xù)發(fā)展已包括旨在用于娛樂(lè)和消遣目的的小型自供電的玩具或模型飛機(jī)的發(fā)展。此外，使用控制系繩或無(wú)線電信號(hào)傳輸鏈路的遙控航空器使玩具和模型飛機(jī)具有進(jìn)一步改進(jìn)的真實(shí)效果和樂(lè)趣享受。
能夠進(jìn)行飛行的模型飛機(jī)一般使用驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)螺旋槳的一個(gè)或多個(gè)小型內(nèi)燃機(jī)或電馬達(dá)。這些馬達(dá)和螺旋槳被安裝在飛機(jī)機(jī)翼的前部。由于模型飛機(jī)常常會(huì)在地面墜毀或會(huì)遇到其它障礙，因此當(dāng)飛機(jī)墜毀時(shí)，這種螺旋槳的前置常常會(huì)造成螺旋槳和/或馬達(dá)的損壞。
具體而言，絕大多數(shù)可買(mǎi)到的無(wú)線電控制(RC)玩具飛機(jī)一般具有一個(gè)在飛機(jī)頭部上的螺旋槳，帶有兩個(gè)用于升降舵和方向舵控制的致動(dòng)器，例如伺服馬達(dá)或螺線管。這種構(gòu)造昂貴，使用了復(fù)雜的硬件并且笨重。其它可買(mǎi)到的RC玩具飛機(jī)可具有位于機(jī)翼前緣上的兩個(gè)螺旋槳，而沒(méi)有任何升降舵和方向舵控制。在這兩種設(shè)計(jì)中，螺旋槳和/或馬達(dá)軸在著陸或墜毀過(guò)程中可非常容易發(fā)生變形或甚至是斷裂。這樣就會(huì)降低在后的飛行性能且甚至是產(chǎn)品的壽命。同時(shí)，對(duì)于室內(nèi)游戲來(lái)說(shuō)，在飛機(jī)的前部使用高速螺旋槳是危險(xiǎn)的。結(jié)果是可對(duì)兒童造成傷害。

發(fā)明內(nèi)容
因此，所希望的是具有一種飛行模型飛機(jī)的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在墜毀和/或常規(guī)應(yīng)用如著陸時(shí)更加不容易受到損壞。


為了更完整地理解本申請(qǐng)所披露的內(nèi)容，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的飛行模型飛機(jī)的后視圖；圖2示出了圖1所示飛機(jī)的右視圖；圖3示出了圖1所示飛機(jī)的頂視圖；圖4示出了圖1所示飛機(jī)的左視圖；圖5示出了圖1所示飛機(jī)的另一右視圖；圖6示出了圖1所示飛機(jī)所使用的發(fā)射裝置和接收裝置；圖7示出了圖1所示和根據(jù)本發(fā)明的另外兩個(gè)典型實(shí)施例的飛機(jī)的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的用于控制圖1所示飛機(jī)的控制系統(tǒng)的框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的允許地面上的用戶與圖8所示的控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的圖1所示飛機(jī)的橫斷面視圖；圖11-16是示出了圖1所示飛機(jī)的其它細(xì)部的不同視圖；圖17-20是示出了圖6所示發(fā)射裝置的其它細(xì)部的不同視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的側(cè)視圖；圖22示出了圖21所示飛機(jī)的頂視圖；和圖23示出了圖21所示飛機(jī)的透視圖和根據(jù)本發(fā)明的其它典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的其它兩幅透視圖。
在此列出的范例示出了特定的實(shí)施例，并且所述范例不是旨在以任何方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
具體實(shí)施例方式
以下說(shuō)明和附圖舉例說(shuō)明了足以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┰诖怂龅南到y(tǒng)和方法的具體實(shí)施例。其它實(shí)施例可包括結(jié)構(gòu)的、方法的和其它一些變化。實(shí)例僅表示可能的變化。
本發(fā)明提出一種用于給模型飛機(jī)的飛行提供動(dòng)力的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法，以致于如果發(fā)生墜毀事件，能夠較好地保護(hù)飛機(jī)的螺旋槳和馬達(dá)不受損壞。
圖1示出了飛行模型飛機(jī)100的后視圖。飛行模型飛機(jī)100具有機(jī)身102，和附接到并從機(jī)身102的相對(duì)側(cè)延伸出的機(jī)翼108和機(jī)翼114。具有馬達(dá)116和由第一馬達(dá)116旋轉(zhuǎn)的螺旋槳118的第一推進(jìn)裝置被安裝在機(jī)翼108的后部。具有馬達(dá)120和由馬達(dá)120旋轉(zhuǎn)的螺旋槳122的第二推進(jìn)裝置被安裝在機(jī)翼114的后部。尾部104被連接至機(jī)身102。
將馬達(dá)和螺旋槳安裝在機(jī)翼的機(jī)翼后緣有助于在墜毀或硬著陸或其它硬使用過(guò)程中把對(duì)馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)軸、和/或螺旋槳的損壞減至最小程度。同時(shí)減小了來(lái)自安裝在前方的螺旋槳對(duì)兒童的危險(xiǎn)。
飛機(jī)100進(jìn)一步包括設(shè)置在機(jī)翼108下面的機(jī)翼106和設(shè)置在機(jī)翼114下面的機(jī)翼112。優(yōu)選地，飛機(jī)100具有由抗裂材料例如泡沫塑料或其它軟質(zhì)和/或可變形材料制成的機(jī)身102，使得飛機(jī)100的墜毀或硬著陸不會(huì)造成重大結(jié)構(gòu)損傷。飛機(jī)100的機(jī)翼和尾部還優(yōu)選由這種抗裂材料制成。
機(jī)翼106和108例如通過(guò)第一支柱110相連接，且機(jī)翼112和114例如通過(guò)第二支柱111相連接。第一推進(jìn)裝置例如可被安裝在機(jī)身102和第一支柱110之間，且第二推進(jìn)裝置例如可被安裝在機(jī)身102和第二支柱111之間。
圖2示出了圖1所示飛機(jī)100的右視圖。在該實(shí)施例中，馬達(dá)116和120分別被安裝在機(jī)翼108和114的下面。也可以使用其它安裝位置，例如機(jī)翼108和114的上層和后部。螺旋槳可被直接安裝到馬達(dá)上，而不使用齒輪裝置。同時(shí)，在其它一些實(shí)施例中，馬達(dá)可被安裝到下機(jī)翼106和112上。
飛機(jī)100可具有遠(yuǎn)離在所述頭部的底部和頂部上的導(dǎo)引點(diǎn)(leadingpoint)逐漸變細(xì)的圓形頭部206，并且機(jī)身102可向前伸到第一和第二機(jī)翼108和114的前面。這里注意機(jī)身的頂部208基本上從頭部206連續(xù)升高至第一和第二機(jī)翼108和114的前緣附近，且機(jī)身102的底部209基本上從頭部206連續(xù)下降至機(jī)翼106和112前面的一點(diǎn)210處。此外，在該實(shí)施例中，機(jī)身102的底部212從點(diǎn)210回到機(jī)身102的下后部分基本上是平的。
飛機(jī)100可進(jìn)一步包括例如通過(guò)較長(zhǎng)的細(xì)桿或其它細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件204分別連接到機(jī)身上的方向舵200和升降舵202。應(yīng)該注意機(jī)翼108和106之間的垂直距離例如可約等于或大于方向舵200的高度。同樣，升降舵202的寬度例如可小于方向舵200的高度的兩倍。此外，機(jī)翼106和112例如可被設(shè)置在與升降舵202大致相同的平面內(nèi)。同樣，在雙層機(jī)翼設(shè)計(jì)中的下機(jī)翼106和112能夠作為線性防撞器，防止在著陸時(shí)螺旋槳與地面或場(chǎng)地接觸。
每一個(gè)機(jī)翼所采用的長(zhǎng)寬比優(yōu)選較大的長(zhǎng)寬比值。這一般有助于飛機(jī)100在飛行中產(chǎn)生更大的提升力。如圖1所示的較大長(zhǎng)寬比的應(yīng)用以及雙層機(jī)翼設(shè)計(jì)一般應(yīng)為飛機(jī)100的飛行提供足夠大的上沖力，使得例如飛機(jī)100可以低飛行速度(例如小于3米/秒)進(jìn)行飛行。
應(yīng)該注意的是第一和第二螺旋槳中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸線沿向下方向可成角度。通過(guò)增大節(jié)流門(mén)(throttle)，飛機(jī)100一般趨于向上飛行，而不是飛得更快。
同樣，第一和第二螺旋槳與飛機(jī)尾部之間的距離優(yōu)選足夠短，以使流向升降舵202的空氣流在尾部104上產(chǎn)生一些向下的力。例如，該距離可小于約120毫米，且在具體實(shí)例中可為約85毫米。作為這種氣流和較短距離的結(jié)果，扭矩可被加到尾部上，使得飛機(jī)100的頭部指向略微向上方向，這有助于飛機(jī)100向上飛行。
圖3示出了飛機(jī)100的頂視圖。圖4示出了飛機(jī)100的左視圖。圖5示出了飛機(jī)100的另一右視圖。
圖6示出了用于控制飛機(jī)100的飛行所使用的發(fā)射裝置600和接收裝置620。發(fā)射裝置600具有天線602。發(fā)射裝置600具有左手柄或操縱桿604和右手柄或操縱桿606。左操縱桿604例如可為節(jié)流門(mén)控制，且例如可被分為七檔，具有數(shù)字比例控制。飛機(jī)100通過(guò)增大節(jié)流門(mén)可向上飛，且通過(guò)減小節(jié)流門(mén)可向下飛。右操縱桿606例如可為左右向控制，并且可進(jìn)行連接以控制如下所述的左右螺旋槳的相對(duì)速度的變化。
當(dāng)不推動(dòng)方向控制手柄時(shí)可使用駕駛或?qū)φ⒄{(diào)電容器610以產(chǎn)生飛機(jī)100的直線飛行。當(dāng)沒(méi)有使用手柄606啟動(dòng)方向控制時(shí)可對(duì)微調(diào)電容器610進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至左右螺旋槳給出大致相同的輸出功率。
發(fā)射裝置600還可包括可對(duì)飛機(jī)100中充電電池進(jìn)行完全充電的內(nèi)置充電器。發(fā)射裝置600可包括電源“開(kāi)”指示器(例如發(fā)光二極管)和充電狀態(tài)指示器(例如另一個(gè)發(fā)光二極管)。發(fā)射裝置600例如可使用時(shí)分復(fù)用編程技術(shù)，其中例如可同時(shí)操作高達(dá)三架具有相同的射頻頻率，例如27.145MHz的飛機(jī)。
接收裝置620可被安裝在飛機(jī)100的機(jī)身中。接收裝置620的充電插座612可被用以連接安裝在飛機(jī)100中的可充電電池與發(fā)射裝置600中的充電器。發(fā)射裝置600可包括插塞或用于連接到充電插座612上為飛機(jī)100中的電池充電的其它充電裝置608。
圖7示出了視圖700所示飛機(jī)100的透視圖和視圖700和702所示的另外兩個(gè)典型實(shí)施例的飛機(jī)的透視圖，其中在所示飛機(jī)中還可使用如下所述的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)與推進(jìn)和設(shè)計(jì)方法。
圖8是用于通過(guò)無(wú)線電控制而控制飛機(jī)100的控制系統(tǒng)800的框圖。控制系統(tǒng)800可被包括作為飛機(jī)100中接收裝置620的一部分?？刂葡到y(tǒng)800包括被連接用以控制第一和第二馬達(dá)116和120的處理器802(例如，微控制器)。射頻(RF)信號(hào)被射頻接收器804解調(diào)，并被解碼器806和處理器802解碼，以便利用控制器808和810控制馬達(dá)的速度。
可對(duì)處理器進(jìn)行編程，以控制第一和第二螺旋槳118和122之間的旋轉(zhuǎn)速度差，從而幫助飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。為了控制飛機(jī)100的飛行方向，例如左螺旋槳應(yīng)比右螺旋槳轉(zhuǎn)得更快，以進(jìn)行右轉(zhuǎn)，反之向左轉(zhuǎn)。
作為另一個(gè)實(shí)例，為控制飛機(jī)向左轉(zhuǎn)，在右機(jī)翼上的上沖力可增大(即可控制右螺旋槳應(yīng)比左螺旋槳轉(zhuǎn)得更快)。結(jié)果是，右側(cè)比左側(cè)高一些，并且因此飛機(jī)將轉(zhuǎn)向左側(cè)。當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)向右側(cè)時(shí)可使用相似的原理。在其它實(shí)施例中，可進(jìn)一步控制轉(zhuǎn)向或可選擇地使用方向舵控制轉(zhuǎn)向。
電池812可被安裝在機(jī)身102中，并被連接用于提供動(dòng)力以操作射頻接收器804。電池例如可以是輕質(zhì)的鋰聚合物電池。這種電池有助于使用于小型輕質(zhì)飛機(jī)的最大輸出電能與重量的比值最大。例如飛機(jī)100可以用這樣的完全充電的電池運(yùn)轉(zhuǎn)約10分鐘。
圖9是允許地面上的用戶與控制系統(tǒng)800進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900的框圖。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900被結(jié)合作為發(fā)射裝置600的一部分。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900包括通過(guò)主控制裝置904連接到左/右控制桿606，節(jié)流控制桿604，和對(duì)正微調(diào)電容器610上的射頻發(fā)射機(jī)902。充電器906被連接以對(duì)電池908進(jìn)行充電，用于為射頻發(fā)射機(jī)902提供動(dòng)力。
圖10是飛機(jī)100的橫斷面視圖。例如電池812被定位在機(jī)身102的內(nèi)部。接收裝置620被連接以接收來(lái)自電池812的工作動(dòng)力。
圖11-16是飛機(jī)100的其它細(xì)部的不同視圖。圖17-20是示出了表示發(fā)射裝置600的其它細(xì)部的不同視圖。
應(yīng)注意的是，本推進(jìn)結(jié)構(gòu)和方法還可被用在機(jī)身的每一側(cè)上僅具有單翼的一些飛機(jī)，和在機(jī)身的每一側(cè)上具有三翼或更多翼的飛機(jī)上。同時(shí)，紅外或可編程控制可被用作無(wú)線電控制的另一種可選方式。此外，鋰離子電池、高密度電容器，和其它動(dòng)力源可被用在飛機(jī)100中。
飛機(jī)100的尺寸例如可小于12英寸長(zhǎng)和10英寸寬，且包括充電電池的飛機(jī)100的重量例如可小于約20克。
圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)典型實(shí)施例和上述方法的但是使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的側(cè)視圖。圖22示出了圖21所示飛機(jī)的頂視圖。圖23示出了圖21所示飛機(jī)的透視圖和根據(jù)其它典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的其它兩幅透視圖。
附錄附錄被包括在本申請(qǐng)的結(jié)尾，在此作為參考而全部被加入。該附錄主要更詳細(xì)地描述了用于實(shí)施上述結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的功能和操作的某些方面。更具體而言，附錄(A1-A3頁(yè))是給出關(guān)于飛機(jī)100的操作與飛行的使用說(shuō)明。該附錄提供與一個(gè)具體實(shí)施例有關(guān)的典型信息，且并不是旨在以任何方式進(jìn)行限制。可使用本公開(kāi)內(nèi)容的許多其它實(shí)施方式。
結(jié)論根據(jù)前面所公開(kāi)的內(nèi)容，已對(duì)用于推進(jìn)飛行的模型飛機(jī)的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行了描述。對(duì)具體實(shí)施例的前面的描述顯示出足夠多的本公開(kāi)的一般本質(zhì)，使得其他人可對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)和/或改造以用于多種用途，而不偏離該一般概念。因此，這種改造和改動(dòng)在所公開(kāi)的實(shí)施例的等同物的范圍和意思內(nèi)。在此所使用的表達(dá)方式或術(shù)語(yǔ)僅為說(shuō)明目的，而非限制性目的。
權(quán)利要求
1.一種飛行模型飛機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身具有附接到和從所述機(jī)身的相對(duì)側(cè)延伸出的第一機(jī)翼和第二機(jī)翼；第一推進(jìn)裝置，具有第一馬達(dá)和由第一馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的第一螺旋槳，安裝在第一機(jī)翼的后部；和第二推進(jìn)裝置，具有第二馬達(dá)和由第二馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的第二螺旋槳，安裝在第二機(jī)翼的后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括設(shè)置在第一機(jī)翼下面的第三機(jī)翼和設(shè)置在第二機(jī)翼下面的第四機(jī)翼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身由抗裂材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛機(jī)，其中所述材料為泡沫塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身具有遠(yuǎn)離所述頭部的底部和頂部上的導(dǎo)引點(diǎn)逐漸變細(xì)的圓形頭部。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼通過(guò)第一支柱相連接，且第二和第四機(jī)翼通過(guò)第二支柱相連接，并且其中所述第一推進(jìn)裝置被安裝在所述機(jī)身和所述第一支柱之間，所述第二推進(jìn)裝置被安裝在所述機(jī)身和所述第二支柱之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼分別具有較大的長(zhǎng)寬比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括分別通過(guò)長(zhǎng)細(xì)桿連接到機(jī)身上的方向舵和升降舵。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括被設(shè)置在機(jī)身的相對(duì)側(cè)上的第五和第六機(jī)翼。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼之間的距離約等于或大于所述方向舵的高度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的飛機(jī)，其中所述升降舵的寬度小于所述方向舵高度的兩倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述第一馬達(dá)和第二馬達(dá)分別被安裝在所述第一和第二機(jī)翼下面。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，其中所述第三馬達(dá)和第四馬達(dá)被設(shè)置在與升降舵相同的水平面內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身具有頭部，且所述機(jī)身的頂部基本上從頭部連續(xù)升高至第一和第二機(jī)翼的前緣附近。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身的底部基本上從頭部連續(xù)下降至第三和第四機(jī)翼前面的一點(diǎn)處。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的飛機(jī)，其中機(jī)身的底部從第三和第四機(jī)翼前面的一點(diǎn)回到機(jī)身的后部基本上是平的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中第一和第二螺旋槳中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸線沿向下方向可成角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的飛機(jī)，其中所述飛機(jī)具有尾部且第一和第二螺旋槳與尾部之間的距離足夠短，以使流向升降舵的空氣流在尾部上產(chǎn)生一些向下的力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛機(jī)，其中所述距離小于約120毫米。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛機(jī)，其中所述距離小于約85毫米。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括被連接用以控制第一和第二馬達(dá)的處理器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的飛機(jī)，其中所述處理器可操作用于控制第一和第二螺旋槳之間的旋轉(zhuǎn)速度差異，從而幫助飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括連接到所述處理器上的無(wú)線電接收器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括安裝在機(jī)身中并被連接用以提供操作無(wú)線電接收器的動(dòng)力的電池。
全文摘要
一種用于給模型飛機(jī)的飛行提供動(dòng)力的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法，其通過(guò)應(yīng)用雙層機(jī)翼的設(shè)計(jì)將馬達(dá)和螺旋槳放置在飛機(jī)的上層機(jī)翼的后側(cè)面，以致于如果發(fā)生墜毀事件，能夠較好地保護(hù)飛機(jī)的螺旋槳和馬達(dá)不受損壞。
文檔編號(hào)A63H27/24GK1817398SQ20051005422
公開(kāi)日2006年8月16日 申請(qǐng)日期2005年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者蔡奇逢 申請(qǐng)人:蔡奇逢