專利名稱：撲翼飛機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種航空機(jī)械，尤其涉及ー種撲翼飛機(jī)。
背景技術(shù)：
人類研制出各種類型的飛機(jī)、直升機(jī)，卻獨(dú)獨(dú)未能研制出扇動(dòng)翅膀就能飛行的“撲翼飛機(jī)”。飛機(jī)和直升機(jī)是目前人們最常用的兩種飛行器，現(xiàn)代社會(huì)人們出行往來越來越多，越來越遠(yuǎn)，人們對于飛機(jī)和直升機(jī)使用需求會(huì)越來越多，對其要求也會(huì)越來越高。飛機(jī)和直升機(jī)飛行一般分兩個(gè)階段，一個(gè)是起(爬升)降階段，ー個(gè)是平飛(巡航)階段。飛機(jī)起飛要在跑道上滑行到一定速度，機(jī)翼產(chǎn)生足夠的升力才能飛上天，之后進(jìn)入快速巡航，降落也要借助跑道滑行，才能平穩(wěn)釋放勢能、動(dòng)能而安全降落。直升機(jī)起降靠旋翼產(chǎn)生升力實(shí)現(xiàn)，平飛要靠旋翼傾斜產(chǎn)生的水平分力實(shí)現(xiàn)。兩者對比，各有優(yōu)缺點(diǎn)飛機(jī)巡航速度快，相對安 全可靠，但起降必須跑道；直升機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是無需跑道，可隨處起降，但其飛行方式?jīng)Q定了他的弱點(diǎn)巡航速度慢，效率低、能耗高，航程短，尤其是不能象飛機(jī)ー樣找平地或水面滑翔迫降，安全可靠性差。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有飛機(jī)必須跑道及直升機(jī)效率低、能耗高、安全可靠性差等不足，本實(shí)用新型提供ー種撲翼飛機(jī)，通過機(jī)翼撲動(dòng)起降，無需跑道，象飛機(jī)一祥巡航，也能一祥滑翔。既能隨處起降，又能提高效率及安全可靠性。撲翼飛機(jī)，由機(jī)艙、機(jī)翼、螺旋槳組成，機(jī)艙以支架為骨架，包以外殼而成，ー副鏈輪結(jié)構(gòu)為ー副鏈條連接兩相同的齒輪，另ー副相同的鏈輪與之平行相對，通過兩根上下平行的水平短軸，四個(gè)齒輪兩兩對接，構(gòu)成ー對等時(shí)鏈輪組；下面的短軸I連接發(fā)動(dòng)機(jī)，鏈輪通過擺臂連接同側(cè)的翼?xiàng)U，兩翼?xiàng)U頂端各裝有一副相同的羽翼，定位桿穿過定位軸承組，該定位軸承組的ー對平行相對的軸桿沿同一側(cè)延長，固定在翼?xiàng)U底端，定位桿兩端固定在支架上，翼?xiàng)U穿過的定位軸承組固定在支架上。擺臂結(jié)構(gòu)為一副鏈條的ー根銷軸延長，與ー軸承I匹配，另有ー軸承II，其匹配的短軸II，與前述銷軸平行，且水平位垂直固定在鉛垂的翼?xiàng)U底端，前面所述的兩軸承通過一副兩端帶軸承盒的曲柄連桿5連接。兩延長的銷軸一副取最聞點(diǎn)，另一副取最低點(diǎn)，聞低位置正好相反，兩翼?xiàng)U及兩副鏈條的同側(cè)邊保持在同一平面內(nèi)。定位軸承組由四個(gè)軸承組合而成，軸桿穿過軸承,軸承位于軸桿中點(diǎn)，四根軸桿串聯(lián)成矩形，中心孔大小剛好與翼?xiàng)U、定位桿吻合。羽片系列按順序通過羽軸緊貼固定在羽架上，前一羽片的后緣總是貼在后一羽軸的下方，羽片兩端與羽架交接處設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧，構(gòu)成羽片能隨羽翼的上下運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)開合的羽翼。羽翼上表面固定設(shè)置柔性太陽能電池板。[0010]翼?xiàng)U、定位桿為方管。壓縮彈簧固定在支架上，分別位于翼?xiàng)U底端上下運(yùn)行所到達(dá)的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)及定位桿的上、下端。本實(shí)用新型提供的撲翼飛機(jī)，可以像昆蟲和鳥類那樣低速飛行、盤旋、急轉(zhuǎn)彎甚至掉倒飛?！皳湟盹w機(jī)”就是通過自身機(jī)翼的撲動(dòng)，機(jī)翼上下表面產(chǎn)生強(qiáng)大的氣壓差而起降的。撲翼飛機(jī)飛行也分起降和巡航兩個(gè)階段，分別屬于起降系統(tǒng)和巡航系統(tǒng)操控。巡航主要是利用現(xiàn)有飛機(jī)的相關(guān)技術(shù)，所以，起降是本實(shí)用新型要解決的主要內(nèi)容，以下主要敘述解決起降問題的技術(shù)方案。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一副鏈條連接兩相同的齒輪，為一副鏈輪。另一副相同的鏈輪與之平行相對，通過兩根上下平行的水平短軸，四個(gè)齒輪兩兩相接，構(gòu)成一對等時(shí)鏈輪組。下面的短軸連接發(fā)動(dòng)機(jī)。把一副鏈條的一根銷軸、一副取最高點(diǎn)，另一副取最低點(diǎn)延長，與一軸承匹配。另有一軸承，其匹配的軸，與前述銷軸平行，且水 平位垂直固定在鉛垂的翼?xiàng)U底端。兩軸承通過一副兩端帶軸承盒的曲柄連桿連接，構(gòu)成一個(gè)擺臂結(jié)構(gòu)。另一副鏈輪及同側(cè)翼?xiàng)U同樣連接。兩延長的銷軸高低位置正好相反，兩翼?xiàng)U及兩副鏈條的同側(cè)邊保持在同一平面內(nèi)。兩翼?xiàng)U頂端各裝有一副相同的羽翼。發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過擺臂，帶動(dòng)兩羽翼交替上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。支架上固定有壓縮彈簧，分別位于翼?xiàng)U底端上下運(yùn)行所到達(dá)的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)及定位桿的上、下端。當(dāng)翼?xiàng)U運(yùn)動(dòng)至最高位或最低位時(shí)，來自羽翼及翼?xiàng)U的慣性沖擊力，通過壓縮彈簧蓄能，轉(zhuǎn)化為下一動(dòng)作的動(dòng)力。羽翼的羽片能隨羽翼的上下運(yùn)動(dòng)而自動(dòng)開合。一副羽翼往上運(yùn)動(dòng)時(shí)，羽片打開，最大限度的減小羽翼與空氣作用的受力面積，即最大限度的減小空氣對羽翼向下的作用力。與此同時(shí)，另一副羽翼往下運(yùn)動(dòng)，羽片閉合，最大限度的增大羽翼與空氣作用的受力面積，即最大限度的增大空氣對羽翼向上的作用力。羽翼上下運(yùn)動(dòng)速度大小一致，則向上作用力大于向下作用力，二者的合力即是升力，兩側(cè)羽翼是交替上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，所以這個(gè)升力是連續(xù)的，當(dāng)這個(gè)連續(xù)的升力大于整個(gè)撲翼飛機(jī)的重量時(shí)，撲翼飛機(jī)就能飛起來了。主要通過調(diào)節(jié)控制起降發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，就可以控制撲翼飛機(jī)起降。關(guān)于此方案中空氣對羽翼的作用力，可以根據(jù)風(fēng)壓通用計(jì)算式wp=v2/1600進(jìn)行計(jì)算，其中WP為風(fēng)壓，此處理解為“羽翼對空氣相對運(yùn)動(dòng)而受到的壓力” [kN/m2]，V為風(fēng)速[m/s]。進(jìn)一步可計(jì)算需要匹配的發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P=W/S=FL/S=FV，P-功率，W-功，S-時(shí)間，F(xiàn)-力，L-位移，V-速度。撲翼飛機(jī)起飛到一定高度，巡航系統(tǒng)把撲翼飛機(jī)向前推進(jìn)，當(dāng)向前達(dá)到一定速度時(shí)，起降系統(tǒng)停止工作，羽翼進(jìn)入相對靜止?fàn)顟B(tài)，羽翼就變成了飛機(jī)的固定機(jī)翼，通過調(diào)整其迎角，撲翼飛機(jī)完全進(jìn)入飛機(jī)巡航狀態(tài)。當(dāng)撲翼飛機(jī)要降落時(shí)，起降系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，在巡航系統(tǒng)的協(xié)助下可將撲翼飛機(jī)前后左右小范圍移動(dòng)，以準(zhǔn)確選擇降落點(diǎn)，安全準(zhǔn)確降落。撲翼飛機(jī)可隨處起降，無需跑道，能高速巡航，能滑翔迫降，提高了效率及安全可靠性。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步地詳述[0019]圖I為本實(shí)用新型起降系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型案例擺臂結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型案例定位軸承組結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型案例羽翼前緣羽片I的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本實(shí)用新型案例緊鄰羽翼前緣羽片II的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型案例緊鄰羽翼后緣羽片III的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型案例羽翼后緣羽片IV的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本實(shí)用新型案例構(gòu)成羽翼的羽架結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型案例羽片與羽架組合成羽翼的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
撲翼飛機(jī)由機(jī)艙、機(jī)翼、螺旋槳組成。機(jī)艙以支架為骨架，包以外殼而成，分前后兩艙前為駕乘艙，后為動(dòng)力、機(jī)械設(shè)備艙。見


圖1，為本實(shí)用新型起降系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)一副鏈條I連接兩相同的齒輪2為ー副鏈輪，另ー副相同的鏈輪與之平行相對，通過兩根上下平行的水平短軸13，四個(gè)齒輪兩兩對接，構(gòu)成ー對等時(shí)鏈輪組；下面短軸13的齒輪4連接發(fā)動(dòng)機(jī)，鏈輪通過擺臂16連接同側(cè)的翼?xiàng)U6，兩翼?xiàng)U6頂端各裝有一副相同的羽翼17，定位桿7穿過定位軸承組8，該定位軸承組8的ー對平行相對的軸桿沿同一側(cè)延長，固定在翼?xiàng)U6底端,定位桿7兩端固定在支架上,翼?xiàng)U6穿過的定位軸承組8固定在支架上。翼?xiàng)U6、定位桿7為方管，與定位軸承組8配合，以防止翼?xiàng)U擺動(dòng)及旋轉(zhuǎn)。壓縮彈簧9固定在支架上，分別位于翼?xiàng)U6底端上下運(yùn)行所到達(dá)的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)及定位桿7的上、下端。見圖2 :擺臂16結(jié)構(gòu)為一副鏈條I的一根銷軸20延長，與ー軸承IlO匹配，另有ー軸承11101，其匹配的短軸11201，與前述銷軸20平行，且水平位垂直固定在鉛垂的翼?xiàng)U6底端，前面所述的兩軸承通過ー副兩端帶軸承盒的曲柄連桿5連接。兩延長的銷軸20 —副取最高點(diǎn)，另ー副取最低點(diǎn)，高低位置正好相反，兩翼?xiàng)U6及兩副鏈條I的同側(cè)邊保持在同一平面內(nèi)。見圖3定位軸承組8由四個(gè)軸承組合而成，軸桿穿過軸承，軸承位于軸桿中點(diǎn)，四根軸桿串聯(lián)成矩形，中心孔大小剛好與翼?xiàng)U6、定位桿7吻合。見圖4、圖5、圖6、圖7:為四個(gè)有不同弧度的羽片系列羽片I 301、羽片II 302、羽片III 303、羽片IV 304。羽片有供羽軸穿過的羽軸孔12。見圖8，構(gòu)成羽翼的羽架，有固定羽片的羽軸13。見圖9，羽翼為四個(gè)不同弧度的羽片按順序通過羽軸13緊貼固定在羽架上，前一羽片的后緣總是貼在后一羽軸13的下方。羽片兩端與羽架交接處設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧。這樣，羽翼上下?lián)鋭?dòng)時(shí)，羽片能自動(dòng)開合，羽翼在相對靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，羽片閉合，使羽翼保持翼型狀態(tài)。羽翼上表面固定設(shè)置柔性太陽能電池板，以輔助提供電カ或動(dòng)力。動(dòng)カ選用雅馬哈Rl摩托車的發(fā)動(dòng)機(jī)，最大功率126kw(12500rpm)，最大扭矩11kg—m/10500rpm,質(zhì)量78kg。如果撲翼速度為20m/s時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)能給出6000N的作用力。加上巡航系統(tǒng)，該撲翼飛機(jī)總裝備質(zhì)量為250kg，因此該機(jī)可以搭載2人起降飛行。
權(quán)利要求1.ー種撲翼飛機(jī)，由機(jī)艙、機(jī)翼、螺旋槳組成，機(jī)艙以支架為骨架，包以外殼而成，其特征在于一副鏈條(I)連接兩相同的齒輪(2)為ー副鏈輪，另ー副相同的鏈輪與之平行相對，通過兩根上下平行的水平短軸I (3)，四個(gè)齒輪兩兩對接，構(gòu)成ー對等時(shí)鏈輪組；下面的短軸1(3)連接發(fā)動(dòng)機(jī)，鏈輪通過擺臂(16)連接同側(cè)的翼?xiàng)U(6)，兩翼?xiàng)U(6)頂端各裝有一副相同的羽翼，定位桿(7)穿過定位軸承組(8)，該定位軸承組(8)的ー對平行相対的軸桿沿同一側(cè)延長，固定在翼?xiàng)U(6)底端,定位桿(7)兩端固定在支架上,翼?xiàng)U(6)穿過的定位軸承組(8)固定在支架上。
2.如權(quán)利要求I所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于擺臂(16)結(jié)構(gòu)為一副鏈條(I)的一根銷軸(20)延長，與ー軸承I (10)匹配，另有ー軸承II (101)，其匹配的短軸II (201)，與前述銷軸(20)平行，且水平位垂直固定在鉛垂的翼?xiàng)U(6)底端，前面所述的兩軸承通過ー副兩端帶軸承盒的曲柄連桿(5)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于兩延長的銷軸(20)—副取最高點(diǎn)，另ー副取最低點(diǎn)，高低位置正好相反，兩翼?xiàng)U(6)及兩副鏈條(I)的同側(cè)邊保持在同一平面內(nèi)。
4.如權(quán)利要求I所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于定位軸承組(8)由四個(gè)軸承組合而成，軸桿穿過軸承，軸軸承位于軸桿中點(diǎn)，四根軸桿串聯(lián)成矩形，中心孔大小剛好與翼?xiàng)U(6)、定位桿(7)吻合。
5.如權(quán)利要求I所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于羽片系列按順序通過羽軸(13)緊貼固定在羽架上，前一羽片的后緣總是貼在后一羽軸(13)的下方，羽片兩端與羽架交接處設(shè)置扭轉(zhuǎn)彈簧。
6.如權(quán)利要求I或5所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于羽翼(17)上表面固定設(shè)置柔性太陽能電池板。
7.如權(quán)利要求I所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于翼?xiàng)U(6)、定位桿(7)為方管。
8.如權(quán)利要求I所述的撲翼飛機(jī)，其特征在于壓縮彈簧(9)固定在支架上，分別位于翼?xiàng)U(6)底端上下運(yùn)行所到達(dá)的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)及定位桿(7)的上、下端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種撲翼飛機(jī)。飛機(jī)起降必須跑道；直升機(jī)巡航速度慢，效率低、能耗高，航程短，尤其是不能象飛機(jī)一樣找平地或水面滑翔迫降，安全可靠性差的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)為一副鏈輪結(jié)構(gòu)為一副鏈條連接兩相同的齒輪，另一副相同的鏈輪與之平行相對，通過兩根上下平行的水平短軸，四個(gè)齒輪兩兩對接，構(gòu)成一對等時(shí)鏈輪組；下面的短軸I連接發(fā)動(dòng)機(jī)，鏈輪通過擺臂連接同側(cè)的翼?xiàng)U，兩翼?xiàng)U頂端各裝有一副相同的羽翼。提供了一種通過機(jī)翼撲動(dòng)起降，無需跑道，像飛機(jī)一樣巡航，也能一樣滑翔。既能隨處起降，又能提高效率及安全可靠性的撲翼飛機(jī)。
文檔編號B64C33/02GK202609082SQ201220203569
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者劉鑫, 劉健 申請人:劉鑫