專利名稱：三類相似的飛行器及其軌道設施的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于飛行器領域。
現(xiàn)有技術的飛行器種類繁多，如各種飛機、飛船、飛艇、滑翔機、滑翔傘、飛行傘等，在地面上還有娛樂活動的控速飛車和重力加速飛車等?，F(xiàn)有技術的飛行器，特別是各種飛機均無相應固定的飛行軌道設施，機身自重量大，其動力設備或是汽油發(fā)動機或蝸扇噴汽機，飛行時必須裝載足夠的汽油，等于或大于載客或載貨的重量，若意外事故的發(fā)生往往帶來可怕的空難災禍；地面交通方面，隨著人口的增長和經(jīng)濟的發(fā)展，已呈現(xiàn)出車輛交通的擁擠不堪和排氣污染給環(huán)境帶來的日趨嚴重化，還有接連不斷的車禍事故等等，已成為難以解決的社會問題。
本發(fā)明的目的是為飛行器領域提供三種類型相似都在低空單軌的軌道上飛行的輕型飛行器其一、可以作為現(xiàn)代交通運輸工具的騎軌式、磁浮懸掛式和六輪懸掛式三種飛車，它們的外形像飛機，動力裝置如電車的類型；其二、可以作為航空教練、體育運動、藝術表演、娛樂活動、拍攝電影、電視、攝影留念的模擬飛行器的類型；其三、既有模擬鳥類飛翔的空中飛人，還有像騎自行車式、蛙人式以及空中碰碰車式的空中體育運動、藝術表演和特種空中娛樂活動的類型。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的——交通運輸?shù)娘w車類型，它的外型像飛機，動力裝置如電車，故稱為“飛車”。飛車有騎軌式，磁浮懸掛式和六輪懸掛式叁種，都有大、中、小之分，大型的載客18-24人，中型的載客8-12人，小型的載客4-6人。該叁種飛車是在預先設置的低空(高架)單軌上或懸掛式飛行(軌道包括鋼絲繩索等在內(nèi))。其中騎軌式的飛車適合中慢速飛行，在市區(qū)內(nèi)時速為30～40公里/小時，在野外時速可以達到150～200公里/小時。磁浮懸掛式的飛車時速可以達到或接近音速即800～1200公里/小時。六輪懸掛式飛車時速可以達到200～300公里/小時。因為飛車的動力是在軌道兩邊的直流電源通過直流平面電機的動力裝置實現(xiàn)飛行的，其軌道可以組成上下重疊，縱橫交叉的立體布局，所以該類飛車能夠達到小、輕、快，無排氣污染，不擁擠、不堵車，飛行安全之目的。由于飛車的動力能源是直流電，故不需裝載燃料而能提高載重效率，與相同的載客量的飛機比較體積可以縮小40～50％，造價可以降低到20～25％，也就是說，買一架飛機可以買4～5輛飛車。飛車的結(jié)構(gòu)有車廂，與飛機的機身相似；有車翼，與飛機的機翼相似；有風力抗衡舵和風力平衡舵，都是由電腦根據(jù)風力傳感器和風力測壓儀共同提供的風力數(shù)據(jù)經(jīng)運算后作出指令，由執(zhí)行元件啟動控制機械，傳動風力抗衡舵偏轉(zhuǎn)適當?shù)慕嵌冗_到抗衡的目的，這些過程都是自動控制的，反應的時間滯后0.05～0.1秒。上下坡和左右轉(zhuǎn)彎也都是由電腦自動控制的，駕駛室的操縱機構(gòu)比較簡單，只有幾只按扭和制動手柄(沒有方向手輪和升降手柄)，其余都是自動的。飛車上的座椅在上下坡時由電腦控制，都保持水平狀態(tài)，座椅周圍設有空氣膨脹袋，當發(fā)生意外事故會自動膨脹，確保乘客安全。——騎軌式飛車的動力裝置是由一個金屬外殼所包容的車輪上安裝15～25個奇數(shù)的永久磁鐵與兩邊直流平面電機定子上的12～24個偶數(shù)的繞組共同組成以車輪為轉(zhuǎn)子的直流平面電機，車輪上的永久磁鐵一面全部是N極，另一面全部是S極，平面電機定子繞組的間隔與繞組的寬度相等，并在每個間隔中嵌一塊逆磁材料。一邊繞組的電流方向全部相同，另一邊全部相反。轉(zhuǎn)速由定子繞組通電的數(shù)量多少變化確定的，通電的繞組越多轉(zhuǎn)速越快，通電繞組越少轉(zhuǎn)速越慢。當通電后繞組的電流磁場在車輪永久磁鐵磁場內(nèi)產(chǎn)生一個強大的電動勢(按法拉第的右手定理所指的方向旋轉(zhuǎn)趨勢)，因為定子是固定不動的，所以迫使車輪向右手定理所指的方向相反旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這個原理可以設計出各種直流無刷無級變速電機。其結(jié)構(gòu)是由鋁合金的轉(zhuǎn)子切15～25條奇數(shù)的槽內(nèi)嵌入永久磁鐵，一端全部是N極，另一端全部是S極，定子分為前后兩個相同的嵌有12～24個偶數(shù)的繞組，繞組的間隔寬度與繞組的寬度相等，并在每個間隔中嵌一塊逆磁材料，一個定子的電流方向全部相同，另一個全部相反。通過外殼、前后端蓋和冷卻風扇以及外罩組成直流無刷無級變速電機?！鸥覓焓斤w車類型的磁浮動力裝置，是由12～36個磁浮動力分體安裝在一條柔軟而較長，并開有一條長槽的管狀外殼內(nèi)，它能適應上下坡和左右轉(zhuǎn)彎的各種狀態(tài)的變化，彎曲率較小，兩個相鄰的分體彎曲在0.2～0.4度之間，該裝置是套在磁浮軌道上下兩層永久磁鐵的兩邊，C型磁鐵的兩極與軌道上層永久磁鐵的兩極相對應，極性相同，處在相斥狀態(tài)，產(chǎn)生左右磁浮作用，能使該裝置左右晃動受到約束，與軌道下層永久磁鐵極性亦相同，產(chǎn)生向上的磁浮作用，可以承載飛車靜止的全部重量。在兩個C型磁鐵的間隔中安裝一對直流直線電機的定子及繞組。每個磁浮動力分體設有兩至三對定子繞組，所有繞組的一邊電流方向全部相同，另一邊全部相反。當通電以后，定子繞組的電流磁場與軌道上的下層永久磁鐵的磁場內(nèi)產(chǎn)生一個電動勢，按右手定理所指的方向直線高速運動，速度的快慢是由控制繞組通電的數(shù)量多少而定，通電的數(shù)量越多速度越快，越少速度越慢。在磁浮軌道底下即固定在C型磁鐵腹部的永久磁鐵是防止該裝置上抬而設立的。在磁浮動力裝置的底部設有兩個吊軸，距離約占該裝置長度的3/5～2/3之間，該吊軸是承擔吊著飛車的靜止或低速運動的重量?！捎陲w車體積小、重量輕，有車翼，飛行時騎軌式飛車的軌道只承擔20～30％的重量，其余重量由車翼承擔；懸掛式飛車的軌道只承擔導航和供應電源之用，飛車的全部重量均由車翼承擔，因此騎軌式軌道的建設費用只有火車鐵路的建設費用的15～20％之間，磁浮式軌道的建設費用，相當于火車鐵路的建設費用70～80％之間。騎軌式飛車的軌道設有上下兩條平行的車軌，上軌承擔飛車的20～30％重量，下軌是增強上軌的承載能力和保證飛車平穩(wěn)飛行而設，騎軌式飛車軌道的立柱高度一般8～12米，最高不宜超過36米，最低不宜低于5米，間隔距離為6米(若跨度增大建設費用相應增加)。磁浮懸掛式的軌道是在龍門架式的立柱框架內(nèi)設往返兩條軌道，一般高度為10～15米，最高不宜超過50米，間隔距離亦為6米(若跨度增大建設費用亦相應增加)，飛車軌道上的電源由終點站方向分段提供，通過耐磨碳刷或滾動碳刷或滾動金屬輪將兩邊的直流電源經(jīng)過電纜連接配電箱由電腦分配各用電器使用。在軌道上每個立柱上設有由終點站發(fā)出的安全訊號燈的反光鏡，它的原理是與潛水艇的潛望鏡相同，在一個金屬外殼內(nèi)安裝兩面傾料45°的平行反光鏡，其中一面與光源相對傾斜45°接收光訊號，另一面與其平行并相隔300～400m/m的距離反射出來作為安全訊號的燈光，由于多次反射光訊號逐漸減弱，經(jīng)過8～10次反射就應將光訊號放大一次，光訊號放大裝置的結(jié)構(gòu)原理與反光鏡相似，也是由一面與光源傾斜45°的反光鏡接收光訊號并反射給單板機(即電腦)進行訊號比較，凡是符合頻率為50～60赫芝的尖脈沖光訊號就指令發(fā)光燈發(fā)出放大而相同的光訊號通過另一面反光鏡反射出來作為放大的安全光訊號保證光的亮度不減，駕駛員可以隨時看到安全光訊號，在立柱上還安裝了超聲波驅(qū)鳥蛇等噪聲鳴叫器和避雷設施等。在飛車的前面安裝一個助推滾柱，在后面安裝一個被推滾柱，當某輛飛車的常用和備用的兩臺動力裝置都出故障后，可以進行搶修，若在較短的時間內(nèi)不能修復，可以求助于后一輛推著繼續(xù)飛行，若在飛行途中遭遇大風襲擊時，各風力傳感器和所有風力測壓儀共同將風力數(shù)據(jù)輸送給電腦作出指令，使風力抗衡舵偏轉(zhuǎn)相應的角度，達到抗衡的目的。若在飛行中遭遇雷雨襲擊時，在每個立柱上都事先安裝了避雷設施。在飛車上亦安裝了避雷針等，可以化險為夷。在飛行途中前方的軌道遭遇地震、山洪、滑坡、坍陷或爆炸等將軌道折斷時，由于電源是從終點站方向提供的，軌道折斷后電源亦被切斷，安全訊號燈全部熄滅，飛車尚余慣性繼續(xù)飛行，這時駕駛員進行剎車，可以避免遇難。若飛車遇到軌道的某處剛到即斷，空難無法避免時，當即空氣膨脹袋由電腦指令及時膨脹可以減少人員傷亡。——模擬飛行器的類型其飛行方式與飛行軌道設施都與飛車相同或相似，也是在低空(高架)輕型單軌的軌道上或懸掛式飛行(軌道包括鋼絲繩索在內(nèi))的動力飛行裝置或從動飛行裝置用涂有吸光并色涂料的鋼絲(索)或碳素纖維線吊著下面的各種模擬飛行器具仿效飛行。它的種類有各種飛機、飛船、飛艇、飛碟和騰云駕霧裝置等等。如模擬飛機，它的用途可以作為飛行人員的教練機，外型可以做成與真的各種教練機相同，內(nèi)部也完全相同，不同之處就是發(fā)動機改成直流無刷無級變速電動機，操縱機構(gòu)不改變。訓練時若學員操作失誤或其他故障發(fā)生都不會受到損傷，可以改進操作或進行搶修或回落地面維修，培訓費用相對減少，培訓質(zhì)量相對提高，能縮短教學期限；模擬飛行器可以作為拍攝電影、電視和攝影留念之用，可以達到以假亂真的效果；也可以作為體育運動的比賽項目，運動員像騎自行車一樣腳登曲柄帶動大鏈輪通過第一級加速鏈條轉(zhuǎn)動小加速鏈輪帶動兩邊兩只大鏈輪通過第二級加速鏈條傳動第二級小加速鏈輪帶動并聯(lián)的動力輪高速旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)飛行比賽的目的；還有一種像蛙人式的飛行賽車，外形像滑翔機，運動員手腿并用，以手拉腿登的運動方式傳動推力槳，推動從動飛行裝置和飛行賽車進行比賽，當運動員的雙手和雙腿同時收攏時通過拉繩或連桿傳動推力槳全部向前劃，由于空氣阻力的作用，所有槳葉都自動合攏，當運動員的雙手和雙腿都同時伸展時，通過拉繩或連桿傳動推力槳全部向后劃，由于空氣阻力的作用，所有槳葉全部自動撐開，產(chǎn)生向前運動的推力，若運動員不斷地用雙手拉，雙腿登的運動，飛行賽車就不斷地向前高速飛行達到比賽的目的；也可以給一些尚未乘過飛機的人嘗試乘座飛機的感受，可以達到身臨其境的效果；也可以作為藝術表演之用，可以成為藝術表演的理想道具；也可以作為娛樂活動之用，能夠成為百玩不厭的玩具。這些模擬飛行器其動力飛行裝置的結(jié)構(gòu)與騎軌式的動力裝置相似，也是由車輪的輪輻間嵌入永久磁鐵和兩邊的直流平面電機組成以車輪為轉(zhuǎn)子的直流平面電機，不同之處是它的直徑比飛車動力裝置小得多，用兩臺這種小型的動力裝置安裝在一個殼體內(nèi)，再加一臺小型卷楊機就組成一個動力飛行裝置。從動飛行裝置，外型和動力飛行裝置相同，不同之處是車輪上不嵌永久磁鐵，兩邊也不配置直流平面電機，其余完全相同。模擬飛行器有用單線吊著的，也有用雙線吊著的，雙線吊著的其實也是一條線在飛行器內(nèi)是連著的U字型吊著的，萬一U字型吊線的兩頭任何一頭折斷等于兩頭都斷，不會出現(xiàn)一頭斷一頭不斷的單吊現(xiàn)象，可以保證模擬飛行器通過滑翔軟著陸，飛行器內(nèi)并設有空氣膨脹袋，當?shù)蹙€拆斷時吊機失重啟動氣閥促使空氣膨脹袋膨脹，地面也可以墊上泡沫材料或拉一張大型的安全網(wǎng)，保證人員安全。——空中飛人類型，即是在人的身體上穿著具有像鳥翅膀一樣的飛行器，在低空(高架)單軌上的輕型從動飛行裝置上安裝一臺吊機，吊著下面飛行的人及飛行器的95～98％重量，尚余2～5％的重量由飛人撲翅就能騰空而起，自由地飛翔。當人們身穿上鳥翅式的飛行器后，接通電源，便會感到是立座在飛行器上，兩腿仍立在地面，而腿的負荷已減輕了許多，當飛人將操縱桿向下拉或向前推都能產(chǎn)生撲翅動作，這時飛人的重量減輕5～10％時，由于吊機的彈簧作用，推動了限重開關(即限位開關)啟動繼電器，接通電源啟動吊機帶動滾筒將飛人吊起，上升的速度為1～2米/秒。這時飛人感到起飛是完全由自己撲翅的結(jié)果，確不知95～98％的重量是由吊機吊上去的。撲翅減輕重量的時間是很短的，一般不超過2秒鐘就恢復原來100％的重量，如果在2秒鐘內(nèi)第二次再撲翅的話，那么又可以再次上升，若不斷地撲翅就可以不斷地上升，當達到極限時，限程開關就切斷電源，不能再上升了。飛行的狀態(tài)是由兩條腿控制的，當上升到適當?shù)母叨葧r，只要將兩條腿掰開成A字型，飛人就處于水平狀態(tài)，若掰成人字型，飛人就向下俯沖，若需要左轉(zhuǎn)彎時，只要將左腿向上彎曲就可以使左翅向下傾斜，右翅向上傾斜，由于左腿向上彎曲增大了左邊的空氣阻力，造成向左轉(zhuǎn)彎的條件能達到轉(zhuǎn)彎的目的，若需要向右轉(zhuǎn)彎只要將右腿向上彎曲就可以達到向右轉(zhuǎn)彎的目的。飛人的吊機就是普通小型的卷楊機，利用限重彈簧吊著吊機，當超過95～98％的重量時就切斷電源，小于95～98％的重量就啟動吊機，這樣就能達到適合于飛人項目所要求的目的。吊機也可以采用發(fā)條通過齒輪傳動卷揚機吊著飛人的95～98％重量，它不需要電源和彈簧以及限位開關的控制系統(tǒng)就可以達到所需要的目的。飛人的低空(高架)單軌的軌道可以設計成單條或往返雙條或多條的線路，該線路可做成直線型的也可以作成曲線型的或環(huán)型、多環(huán)型的等等布局；也可以采用大型高架的機械手在360度的范圍內(nèi)給飛人創(chuàng)造一個無軌而自由的飛行空間；還可以在室內(nèi)天花板上安裝一塊大型的鐵板，在鐵板下采用永久磁鐵的萬向從動飛行裝置反吸在鐵板下，飛人可以自由地在鐵板下任意飛行；也可以在無磁順磁材料的大型板塊上面設一臺磁性吸引的萬向從動飛行裝置，在大型板塊下面相對設一臺被吸引的鐵板萬向從動飛行裝置上下聯(lián)動，飛人可以自由地飛翔；利用這個原理也可以設計成空中飛行的碰碰車，該車可以像騎自行車一樣，利用鏈條傳動人力飛行裝置的輪子飛行，利用方框手柄控制方向，該車四周安置橡皮充氣胎充足氣體，在運動員的座椅四周亦用充氣袋包圍飛人保護人身安全，碰碰車可以互相碰撞，使人感到驚險而有趣，在離地1～2米高處設置一張大型的彈力網(wǎng)，若某輛碰碰車被撞落下來也不會發(fā)生人身事故，該網(wǎng)一邊高一邊低很快將撞落的碰碰車所產(chǎn)生的沖擊力和重力的作用流到一邊再送上去碰撞，繼續(xù)進行娛樂或比賽活動；飛人項目也可以利用杠桿的原理即力×力臂＝重×重臂的定理，在大型機械手橫臂外端的吊環(huán)座中通過吊環(huán)吊索吊著杠桿的支點，重臂的重垂等于飛人及飛行器的95～98％重量，故不能吊起飛人及飛行器，尚余2～5％的重量由飛人撲翅減輕5～10％重量時，這時由于重垂的重量大于飛人及飛行器的重量，飛人及飛行器被吊起；也可以在大型機械手上安裝滑輪組通過吊線的一端吊著飛人及飛行器，另一端直接吊著95～98％的重垂，該垂不能吊起飛人及飛行器，當飛人撲翅減輕5～10％的重量時，這時重垂的重量大于飛人及飛行器的重量，飛人及飛行器就被騰空吊起?！陨先N類型相似的飛行器及其軌道設施的制造材料①飛行器的車廂、車翼、風力抗衡舵、風力平衡舵、座椅、罩殼、支架、連桿、吊弓、關節(jié)、滾輪、滑輪、卸扣等都可以選用鋼材、鋁合金、玻璃鋼、尼龍、塑料、合金玻璃等材料制造；②軌道設施的車軌、立柱、橫梁、鋼筋、鋼索等，可選用火車鋼軌、鋼管、型鋼、鋼筋混泥土以及吊橋鋼索等材料制造；③磁浮永久磁鐵可選用第二代或第三代永久磁鐵制造。——動力飛行裝置，從動飛行裝置和吸盤式萬向從動或人力飛行裝置以及各種吊機的制造材料可選用鋼材、鋁合金、硅鋼片、橡膠、環(huán)氧樹酯、第二代或第三代永久磁鐵、漆包線、絕緣材料、逆磁材料(金屬鉍)等制造?！踩嵦枱舻姆垂忡R及光訊號放大裝置與潛水艇的潛望鏡的原理相同或相似，是由一個金屬外殼內(nèi)安裝兩面相對平行的反光鏡，其中一面與光訊號傾斜45°接收光訊號并反射給另一面反光鏡反射出來作為光訊號；由于多次反射光訊號逐漸減弱經(jīng)8次至10次反射后就應將光訊號放大一次，光訊號放大裝置的結(jié)構(gòu)原理與反光鏡相似，也是由一面與光源傾斜45°的反光鏡接收光訊號并反射給單板機(電腦)進行訊號比較，凡是符合頻率為50或60赫芝的尖脈沖光訊號就指令發(fā)光燈發(fā)出放大而相同的光訊號通過另一面反光鏡反射出來作為放大的安全光訊號?！w車及模擬飛行器的軌道兩邊的直流電源是通過耐磨碳刷或滾動碳刷或滾動金屬輪經(jīng)過電纜連接配電箱由電腦分配各用電器使用?！鞣N模擬飛行器內(nèi)供電是由一根涂有吸光并色涂料的雙線電纜由動力飛行裝置或從動飛行裝置通過耐磨碳刷將軌道兩邊的直流電源輸送給模擬飛行器內(nèi)的電纜滾筒由發(fā)條收緊經(jīng)過兩只銅環(huán)與碳刷輸出供配電箱由電腦分配使用?！w人項目飛行翅膀的制造材料①翅膀的骨架可以選擇不銹鋼、鋁合金或黃銅的裝簧管制造；②里翅和外翅的活門材料，可以選用尼龍、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纖布等制造。——無磁順磁大天花板的制造材料可選用不銹鋼、鋁合金、黃銅板、玻璃鋼、環(huán)氧板、合金玻璃等制造。
現(xiàn)有技術的各種飛機，它們都有一些難以克服的缺點1、制造的技術難度大，2、造價非常高，3、動力設備都是汽油發(fā)動機或蝸扇噴氣機，結(jié)構(gòu)復雜技術要求高，故障的種類多，4、飛行時必須裝足汽油，占去100～150％的載重量，5、由于燃燒汽油對大氣產(chǎn)生嚴重的污染，破壞臭氧層，增加氣候的熱效應，6、后勤服務部門繁多，要求嚴格，7、要有較大的起飛降落的機場，8、導航設施及儀器復雜投資龐大，9、駕駛?cè)藛T要求高培訓難度大，10、若發(fā)動機或其他設備出了故障或遭鳥類撞擊或遇天氣突變等都有可能造成空難事故的發(fā)生；在地面上的各種車輛，也有許多難以克服的缺點1、發(fā)動機都是汽油發(fā)動機或柴油機，制造難度大、造價高、故障多，2、排氣污染嚴重，3、經(jīng)常發(fā)生堵車擁擠現(xiàn)象，4、車禍常有發(fā)生，5、交通道路占有土地資源有增無減?！景l(fā)明的幾種輕型飛行器有益效果如下1、本發(fā)明的三種類型輕型飛行器的制造技術難度小，容易實施。2、飛車與相同載客量的飛機比較，造價可以降低到相同載客量飛機的20～25％，也就是說，買一架飛機可以買4～5輛飛車。3、動力裝置都利用電源，沒有排氣污染，不需裝載燃料，能縮小體積，提高載重效率。4、不需要龐大的起飛和降落機場。5、不需要較多的后勤服務部門。6、不需要復雜的導航系統(tǒng)和復雜儀器儀表。7、駕駛?cè)藛T培訓簡單。8、單軌運行不會發(fā)生堵車現(xiàn)象。9、飛車軌道建設費用低，如騎軌式相當于火車鐵路建設費用的20～25％，磁浮懸掛式的軌道相當于火車鐵路的建設費用70～80％。10、設有多種安全措施可以避免大風、雷雨、大霧、鳥類撞擊等引發(fā)的意外事故。11、動力裝置等出了故障，可以搶修，在較短的時間內(nèi)不能修復的，可求助于后一輛飛車推著繼續(xù)飛行。12、模擬飛行器和飛人類型的空中活動以及特殊安全裝置可以增加人們向往天空活動的欲望和興趣。13、各種模擬飛行器及飛人項目有如下多種用途(1)可以作飛行人員培訓的教練機用，外型和內(nèi)型都和真的教練機相同，也可以用真的教練機改裝，只要將汽油發(fā)動機改成直流無刷無級變速電機就行，在教練時學員操作失誤或發(fā)生其他故障時不會機毀人亡。另外可以降低培訓經(jīng)費，還可以提高教學質(zhì)量和教學進度，縮短教學期限。(2)可以拍攝電影、電視和攝影留念，可以達到以假亂真的效果。(3)可以作為體育運動的器具，運動員像騎自行車一樣或像蛙人一樣在空中進行飛翔比賽。(4)可以作為藝術表演的道具，表演各種高難度的飛行動作和驚險的動作以及其他藝術的表演等等。(5)可以作為娛樂活動的模擬飛行設施，無論大人小孩都可參于玩樂。
本發(fā)明圖面說明
圖1a大型騎軌式飛車的正面圖。
圖1b中型騎軌式飛車的左視圖。
圖1c小型騎軌式飛車的頂視圖。
圖1d小型磁浮懸掛式飛車的頂視圖。
圖1e大型磁浮懸掛式飛車的正面圖。
圖2a騎軌式飛車的軌道示意圖及飛車飛行狀態(tài)示意圖。
圖2b磁浮懸掛式飛車軌道示意圖及飛車飛行狀態(tài)示意圖。
圖3a騎軌式飛車動力裝置總成示意圖，左圖為正面多層剖視圖，右圖為左視多層剖視圖。
圖3b磁浮懸掛式動力裝置示意圖，左圖為局部多層剖視圖，右圖為左視斷面圖。
圖4a左上圖是風力抗衡舵正面圖，左下圖是頂視圖，右圖是左視剖面圖。
圖4b是風力測壓儀，左圖是正面半剖圖，右圖是左視剖面圖。
圖4c是磁浮懸掛式的風力測壓儀的斷面圖。
圖5是模擬飛行器的外型圖，其中圖a是模擬直升飛機，圖b是模擬噴氣客機，圖c是模擬地效飛機，圖d是模擬不會沉沒的水面飛船，圖e是模擬充氣飛艇，圖f是模擬飛行氣球，圖g是模擬上下兩臺飛碟，圖h是模擬元頂飛碟，圖I是模擬騰云駕霧。
圖6a是模擬直升飛機飛行狀態(tài)示意圖及其軌道設施示意圖。
圖6b是模擬噴氣式客機飛行狀態(tài)示意圖及其軌道設施示意圖。
圖6c是模擬飛行器騎軌式動力飛行裝置的左視斷面圖。
圖6d是模擬飛行器六輪懸掛式動力飛行裝置的左視斷面圖。
圖7a是空中飛人總成示意圖及從動飛行裝置和綱絲繩索軌道設施示意圖。
圖7b是飛人的鳥翅機械結(jié)構(gòu)示意圖及其縮翅和展翅狀態(tài)示意圖，以及空氣流動狀態(tài)示意圖。
圖8a上圖為頂視縮翅與展翅狀態(tài)示意圖。
圖8b下圖為前視縮翅與展翅狀態(tài)示意圖。
圖8c是吊弓與展翅局部正視圖，表示展翅時的翅膀后部向上抬，撲翅時既有上升的分力也有前進的分力。
圖8d是吊弓與縮翅局部正視圖，表示縮翅時的翅膀后部向下傾，已完成縮翅的全過程的狀態(tài)圖。
圖9a是高架大型機械手吊著飛人自由地飛行狀態(tài)示意圖。
圖9b左圖是吊弓與水平狀態(tài)飛行的局部正面示意圖，右圖是水平狀態(tài)的左視剖面圖。
圖9c左圖是起飛或降落時垂直狀態(tài)示意圖。
圖9c右圖是飛人處于俯沖狀態(tài)的示意圖。
圖10a左圖表示飛人從眼睛向圖內(nèi)方向飛行時左腿向上彎曲左翅向下傾右翅向上傾的左轉(zhuǎn)彎狀態(tài)示意圖，右圖是右腿向上彎曲向右轉(zhuǎn)彎的示意圖。
圖10b是飛人吊機(即小型卷揚機)示意圖，左圖為串聯(lián)式吊機，中圖為并聯(lián)式吊機，右圖為內(nèi)藏式吊機。
圖10c是吊機工作原理圖。
圖11a是發(fā)條型吊機示意圖。
圖11b是騎車式飛行賽車示意圖。
圖11c是手拉足登式飛行賽車示意圖。
圖12a是吸盤式萬向從動飛行裝置示意圖。
圖12b是上吸重疊式萬向從動飛行裝置示意圖。
圖12c是吸盤式空中碰碰車示意圖。
圖13a是飛人項目第三個較簡單的實現(xiàn)例的示意圖。
圖13b是飛人項目第四個較好的實施例的示意圖。
本發(fā)明實施例按附圖順序逐一祥述如下圖1a的1—垂直助推滾柱，2—駕駛室，3—前上部風力抗衡舵，4—前車輪罩殼，5—車翼，6—底部風力抗衡舵，7—車廂，8—后上部風力抗衡舵，9—后車輪罩殼，10—水平被推滾柱。圖1a為大型騎軌式飛車，兩邊可以載客18～24人，它的外型像飛機，動力裝置如電車，前輪為常用動力裝置在水平的軌道上單獨工作，當上坡時后輪備用動力裝置在電腦的指令下開始工作以保證飛行速度不減的目的。車翼5是設在車廂7的下部，在飛行過程中它承載飛車70～80％重量，尚余20～30％由飛車軌道承擔，車翼既能減輕軌道載荷，又能保證車輪與軌道上產(chǎn)生相對運動的推力，以達到所需的飛行速度。車翼5設在車廂7的下部還有一個作用，它可以作乘客上下車的跳板，飛車最前面的助推滾柱1是在該飛車前方的一輛飛車常用和備用兩臺動力裝置都出故障后，在較短的時間內(nèi)不能修復時，該飛車就幫助前輛推著它繼續(xù)飛行。飛車前上方駕駛室2的操縱機構(gòu)較簡單只有幾只按扭和一個制動手柄，沒有方向手輪和升降手柄，其余設施都是電腦自動控制的。在飛行的過程中遭遇大風襲擊時，風力抗衡舵3、6、8同時由各個風力傳感器和風力測壓儀將所測到的數(shù)據(jù)輸送給電腦運算后作出指令，給執(zhí)行元件啟動傳動設施促使各風力抗衡舵偏傳適當?shù)慕嵌冗_到抗衡的目的。前后車輪罩殼4、9是保護車輪安全運轉(zhuǎn)的同時還能以流線型的外殼減少空氣阻力的作用。車身的前半部分像飛機的頭部，后半部分像轎車的尾部，在頂視形狀有些像飛機尾部但沒有尾翼和方向舵。尾部被推滾柱10是當該飛車常用和備用兩臺動力裝置都出故障時可求助后一輛飛車推著繼續(xù)飛行?！獔D1b是中型騎軌式飛車，額定載客8～12人，外型與內(nèi)型都與圖1a相同或相似，圖中1為車翼與圖1a5相似，翼展4.5～4.8米，2車廂兩邊空間為走廊，座椅靠近軌道，3駕駛室設置簡單，除幾只按扭和制動手柄外其余都是電腦自動控制的，4駕駛室的座椅，當飛車上下坡時都能保持水平狀態(tài)由電腦自動控制，5為上部風力抗衡舵，工作原理與圖1a3、6、8相同，6車輪(另有說明)，7直流平面電機(另有說明)，8乘客座椅，上下坡都保持水平狀態(tài)，在座椅周圍設有空氣膨脹袋若萬一發(fā)生意外事故由電腦指令膨脹，可以減少人員傷亡，9是下軌的緊靠輪，它能保證飛車平穩(wěn)飛行也能防止飛車上抬的作用，10底部風力抗衡舵，與圖1a3、6、8相同?！獔D1c是小型騎軌式飛車，額定載客4～6人，外型和內(nèi)型與圖1a、圖1b相似，圖中1駕駛室與圖1a2，圖1b3相同，2翼前風力平衡舵，它能對垂直上下的風力經(jīng)上下風力測壓儀所測到的數(shù)據(jù)經(jīng)電腦處理后作出指令，向上或向下偏轉(zhuǎn)相應的角度達與風力平衡的目的，另外它還對上下坡時作出反應達到適當?shù)姆€(wěn)定飛行，3車翼后掠15～20度翼展與圖1b1相似，4翼后風力平衡舵，功能與翼前舵相同，5風力抗衡舵與圖1a3、6、8相同，6垂直助推滾柱與圖1a1相同，7乘客進出窗口，8車廂與圖1a7相似，9水平被推滾柱，與圖1a10相同?！獔D1d是小型磁浮懸掛式飛車，額定載客4～6人，它的外型和內(nèi)型都像飛機，圖中的1、2、3、4、5，與圖1c的1、2、3、4、5相同或相似，車翼后掠40～45度，翼展3～3.5米。圖1d的6、10與圖1a的1、10、圖1c的6、9相似。圖1d的7是磁浮懸掛式的飛行動力裝置(另有祥述)，8車廂的流線型與飛機的機身相同，9尾部風力抗衡舵，同時也兼方向舵之用。——圖1e是大型磁浮懸掛式飛車，額定載客18～24人，它的外型和內(nèi)型都與飛機相似，圖中1、9與圖1a1，10相似，2、駕駛室與圖1a2相同，3、6上下風力抗衡舵與圖1a3、6、8相同，4、車翼與圖1a5相同，5、磁浮懸掛式飛車的飛行動力裝置(另有祥述)，7、車廂與圖1a7相似，與飛機的機身相同，8、尾部風力抗衡舵與圖1d9相同?！獔D2a是騎軌式飛車及其軌道設施的示意圖，該軌道為低空(高架)單軌設計方案，5、為上軌，是承載飛車在飛行時的20～30％重量，該重量是車輪對車軌相對運動時產(chǎn)生足夠推力抵消空氣阻力的動力源。6、為下軌，是增強上軌承載能力的剛性軌道，起到飛車平穩(wěn)飛行的作用。2、是立柱，高度一般8～10米，最高不宜超過36米，最低不宜少于5米，立柱的間隔為6米，大于6米造價相應提高，最大跨度不宜大于1000米。埋于地下部分的深度為總長的1/4～1/6。4、為斜撐鋼骨，是增強軌道的承載能力。9、為大跨度的加固斜撐鋼骨。10、12為斜拉鋼筋，是托住軌道中心部分的重量，13、14是中間托撐鋼骨。15、為上下車軌連接撐檔。3、為騎軌式飛車處在爬坡的飛行狀態(tài)，8、飛車處在水平飛行狀態(tài)，11、表示不宜架設立柱的地段，如溝、河、低谷、流沙、沼澤、海峽等。1.是自然斜坡，7.是平原地帶?！獔D2b是磁浮懸掛式飛車往返軌道設計示意圖，該圖是低空(高架)單軌龍門架式的往返并列雙軌，是選擇由平原、跨河、爬坡的一段綜合路程的設計方案該圖在平原地帶的龍門架立柱1一般高10～15米，最高不宜超過50米，最低不宜少于7米，間隔為6米。若跨度大于1000米以上，造價要大于常規(guī)4～5倍。橫梁2的長度小型飛車軌道為7～8米，中型為9～10米，大型為11～12米。懸吊鋼筋3可用羅栓固定在橫梁和鋼軌上。往返磁浮軌道4(具體設計另有祥述)加高立柱5是根據(jù)跨度的大小而確定加高的數(shù)據(jù)，一般可取跨度的2～5％作為加高的數(shù)據(jù)。附加立柱6高度與橫梁相當或略高于橫梁，按橫梁的延長線成6～8度的夾角設計。與龍門立柱的距離可按跨度的5～10％計算。上峰橫拉鋼索7是保護加高立柱的穩(wěn)定性，磁浮飛車8是向終點站方向飛去的狀態(tài)，磁浮飛車9是由終點站方向返回的飛行狀態(tài)。斜拉鋼索10是保護加高立柱的穩(wěn)定性。地面斜拉鋼索11、12是保護附加立柱抗拉作用。上峰左右兩條鋼索13是通過斜吊鋼筋15吊著短橫梁14，再通過懸吊鋼筋3吊著往返車軌4，保證往返鋼軌4保持水平狀態(tài)的穩(wěn)定性。在4根附加立柱6的頂端拉著兩條水平雙曲線的鋼索16通過橫拉鋼筋17緊拉短橫梁14保證往返磁浮軌道4不產(chǎn)生左右晃動。斜拉鋼索18是保證上峰左右兩條鋼索13的張力，山谷19是磁浮軌道通過最低之處。山頂20是不宜設立磁浮軌道的屏障。河流21是不宜設立龍門架的地段?！T軌式飛車的動力裝置圖3a是由一個金屬外殼1所包容的車輪上嵌有15～25個奇數(shù)的永久磁鐵5與車輪兩邊定子10上嵌有12～24個偶數(shù)的繞組6，而組成以車輪為轉(zhuǎn)子的直流平面電機作為飛車的動力裝置。圖3a的2是車輪的輪沿，它是保證車輪與上車軌12相對運動時不出軌的屏障，輪輞3是與上車軌12產(chǎn)生磨擦力推著飛車飛行的動力源。輪輻4的間隔是嵌永久磁鐵5的空間。滾珠軸承7外徑固定在定子10的中心內(nèi)徑套有中心軸9實現(xiàn)車輪與定子10相對旋轉(zhuǎn)運動的軸芯作用。輪轂8外部與輪輻4鑄成一體，內(nèi)與中心軸9緊配起到與輪輞3同心的作用。直流電源的銅帶11是嵌在上軌12的T型軌道的內(nèi)角槽內(nèi)與車軌是絕緣的。連接撐檔13與上下車軌用羅栓固定必須保持上下車軌的平行。下軌14與立柱15可用羅栓固定亦可焊接。圖中N表示北極S表示南極。根據(jù)騎軌式動力裝置的原理也可以設計出各種直流無刷無級變速電機，其結(jié)構(gòu)是由鋁合金的轉(zhuǎn)子切15～25條奇數(shù)的槽內(nèi)嵌入永久磁鐵，一端全部是N極另一端全部是S極，定子分為前后兩個相同的嵌有12～24個偶數(shù)的繞組，各繞組的間隔寬度與繞組寬度相等，并在每個間隔中嵌一塊逆磁材料，一個定子的電流方向全部相同另一個全部相反，通過外殼，前后端蓋和冷卻風扇以及外罩組成直流無刷無級變速電機?！鸥覓焓斤w車的動力裝置圖3b，是一條長而柔軟的外殼7內(nèi)安裝12～36個磁浮動力分體，每個分體內(nèi)設3～4個C型永久磁鐵1套裝在磁浮軌道3的上層永久磁鐵4的兩邊，極性相同處在相斥的狀態(tài)，保證兩者相對運動時不產(chǎn)生磨擦現(xiàn)象。C型磁鐵1與磁浮軌道3的下層永久磁鐵5的極性亦相同相斥，產(chǎn)生上浮的作用，能承載磁浮飛車靜止或低速運動的重量。在兩個C型磁鐵1的間隔中嵌入一對直流直線電機的定子及繞組2與下層永久磁鐵5相對應。在每個磁浮分體內(nèi)設2～3對定子繞組與永久磁鐵5組成直流直線電機，該定子繞組的一邊電流方向全部相同，另一邊全部相反。當定子繞組2通電后的電流磁場與永久磁鐵5的磁場產(chǎn)生一個電動勢，即按右手定理所指的方向直線高速運動能達到推動磁浮飛車飛行的目的。永久磁鐵6是固定在C型磁鐵1的腹內(nèi)是保證磁浮動力裝置不能上抬的作用。吊軸8通過軸承9吊著靜止的磁浮飛車，該吊軸前后共兩個，間隔占磁浮裝置總長的2/3～3/5之間，可以左右轉(zhuǎn)動少許的角度。直流電源銅帶10安裝在磁浮軌道底部的兩側(cè)，與軌道是絕緣的。圖中N表示北極S表示南極。——圖4a是風力抗衡舵總成示意圖左上圖是正面剖視圖，左下圖是頂視圖，右圖是橫向斷面左視圖。它的工作原理是當無風狀態(tài)時，風力傳感器的柄與翼是按飛車飛行的方向筆直地拖在后面。當有風力時，風力傳感器的翼與柄按風力的大小偏轉(zhuǎn)相應的角度。假設飛車的飛行速度為200公里/小時，折秒速為55.6米/秒，如果橫向風速為10米/秒的話，那么風力傳感器偏轉(zhuǎn)的角度a＝10米/秒∶55.6米/秒＝tgα10°10’。當風力傳感器偏轉(zhuǎn)10度10分的同時，風力抗衡舵及時跟著偏轉(zhuǎn)10度10分，但是不能達到抗衡的作用，在該舵偏轉(zhuǎn)的同時，車軌兩邊的測壓儀出現(xiàn)了壓力差，電腦根據(jù)傳感器和測壓儀的全部數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，作出繼續(xù)偏轉(zhuǎn)的指令。當達到某個角度時，車軌兩邊的測壓儀壓力差恢復為零時，才實現(xiàn)抗衡的目的，電腦也就及時撤銷繼續(xù)偏轉(zhuǎn)的指令。圖中的1為風力抗衡舵流線型的外殼，風力傳感器的翼與柄2隨著風力偏轉(zhuǎn)，通過中心軸4帶著下端反光鏡11將光源12所發(fā)出的光反射給光電管群9。當某個光電管接收到反射光源后立即將光訊號轉(zhuǎn)變?yōu)槲㈦娏鬏斔徒o電腦，電腦根據(jù)所有的數(shù)據(jù)作出指令輸送給執(zhí)行元件啟動電機13傳動蝸桿8推動扇型蝸輪10扭動空心軸5通過舵轂3帶著抗衡舵外殼1偏轉(zhuǎn)相應的角度達到抗衡的目的。圖中的6為風力抗衡舵的空心支持座，7為抗衡舵的滑動軸承。——圖4b是風力測壓儀的示意圖左圖為正面半剖圖，右圖為左視剖面圖。它的工作原理是根據(jù)空氣動力學的氣體流速與壓強相對變化的關系而設計的，氣體流速越大，氣體的壓強越??；流速越小，壓強越大。因此該測壓儀可以安裝在各個與氣體流速有關的地方，特別是安在車軌的兩個側(cè)面與車軌的側(cè)面間隙留1～2m/m，當間隙減小氣體的流速加大，間隙增大流速減小，這樣兩邊的側(cè)壓儀就會產(chǎn)生壓力差。圖中的1是金屬外殼，2是測壓膜的框架，3是測壓膜，4是金屬傳壓片，5是壓電陶瓷，6是底板，7是空氣壓力反應孔。當飛車在飛行中某邊的風力將飛車壓向另一邊，這兩邊的測壓儀出現(xiàn)了間隙大小的差異，間隙小的一邊測壓儀的壓強降低，間隙大的一邊壓強增高，于是產(chǎn)生了壓力差，壓力大的一邊，測壓膜3通過金屬片4對壓電陶瓷5的壓強增大，微電流就增大，壓強減小的一邊微電流就減小，因此電腦就根據(jù)兩邊微電流的變化而作出相應的指令。——圖4c是磁浮懸掛式飛車動力裝置的風力測壓儀，該風力測壓儀是裝在該裝置的兩個C型永久磁鐵的間隔中，與磁浮軌道1的上層永久磁鐵2相對應，測壓儀的永久磁鐵5與永久磁鐵2的極性相同處在相斥的狀態(tài)，并將壓力傳遞給壓電陶瓷4，因為壓電陶瓷4是固定在墊塊3上不能退讓，所以壓電陶瓷4始終是受壓的。由于磁鐵2左右兩邊的測壓儀的間隙相等，因此兩邊的壓電陶瓷的微電流相等，壓力差等于零。當某一邊遇到風力襲擊，兩邊的測壓儀與永久磁鐵2的間隙發(fā)生了變化，由于兩邊測壓儀的永久磁鐵5的相斥的作用產(chǎn)生了壓力差，兩邊壓電陶瓷微電流的變化，使電腦作出相應的指令。磁浮軌道1的下層永久磁鐵6與測壓儀不發(fā)生測壓作用。圖中N表示北極S表示南極?！M飛行器是在低空(高架)單軌輕型的動力飛行裝置或從動飛行裝置下用涂有吸光并色涂料的鋼絲(索)或碳素纖維線吊著的具有各種特色的模擬飛行器仿效飛行。這些模擬飛行器如圖5所示圖中a為模擬直升飛機，它的外型和真的直升飛機沒有不同之處，它的動力裝置不是汽油發(fā)動機，而是直流無刷無級變速電動機，而該電動機的功率相當小，只作為象征性旋轉(zhuǎn)，飛行主要靠軌道上的動力飛行裝置帶動飛行。如果電動機的功率相當大有自己飛行能力的話，那么軌道上可采用從動飛行裝置。動力飛行裝置和從動飛行裝置從外型上看是一樣的。區(qū)別在于從動飛行裝置沒有直流平面電機等，但是它也可以作為牽引飛行式的飛行裝置，牽引的方式是在軌道的一端安一臺卷揚機，另一端安一只滑輪就可以往返牽引了，也可以在前一輛動力飛行裝置牽引后面多輛從動飛行裝置像火車頭拖列車一樣飛行。模擬飛行的吊線一般都采用雙線垂吊否則被吊的模擬飛行器的飛行方向要錯亂。雙線垂吊其實是一條線，在飛行器內(nèi)該線是U字型的，萬一該線被折斷，等于兩條線都折斷了，飛行器可以通過滑翔軟著陸，另外在地面可墊上泡沫材料或橡皮充氣袋，或拉一張彈性網(wǎng)可以確保人員安全。吊機可用一臺或兩臺，也可以在一臺吊機上兩端各安一個滾筒分別將兩頭同時吊起?！獔D5b是模擬噴氣式客機，該機的外型和真的噴氣客機相似，蝸扇噴氣機改為直流無刷無級變速電機，其余內(nèi)容和模擬直升機相同?！獔D5c是模擬地效飛機，該機的底部像船的結(jié)構(gòu)，上部與飛機相似，把前部的8臺噴氣發(fā)動機和尾舵一臺噴氣機全部改用直流無刷無級變速電動機，在水面起飛可以在空中飛行?！獔D5d是模擬水面飛船，它能在水面飛行，但離水面只有300～500m/m?！獔D5e、f是飛艇和飛行氣球的模擬結(jié)構(gòu)也是在軌道下飛行?！獔D5g與h是模擬飛碟，供兒童們玩樂，啟迪科學幻想?！獔D5I是模擬騰云駕霧，具富有神話色彩可供戀人攝影留念，供兒童們的科幻設想，以及藝術表演，拍攝電影電視等?！M飛行器的軌道設施方案如圖6a、b所示圖6a為T型軌道立柱，模擬飛行器的往返軌道設在T型橫梁的兩端，通過動力飛行裝置，或從動飛行裝置，吊著下面的模擬飛行器仿效飛行。圖6a1、T型的軌道立柱，高為10～12米，2、橫梁長5～6米，3、模擬直升飛機，或其他模擬飛行器，4、動力飛行裝置或從動飛行裝置，5、上車軌，6、下車軌，7、返回的軌道?！獔D6b是龍門架式的懸吊軌道，圖中1、是龍門架的立柱，高為10～12米，2、橫梁，長6～12米，3、懸吊式軌道，是倒T型的，4、模擬噴氣客機，5、動力飛行裝置或從動飛行裝置，6、涂有吸光并色涂料的吊線，7、返回的軌道?！獔D6c是動力飛行裝置的斷面圖，從動飛行裝置不設直流平面電機，圖中1、T型立柱的橫梁，2、是上車軌，3、是C型外殼，4、是動力車輪，與圖3a的車輪結(jié)構(gòu)相似，原理相同，從動車輪不嵌永久磁鐵。5、直流平面電機，與圖3a的平面電機相似，原理相同。6、防止上抬滾輪，7、吊線?！獔D6d是六輪懸吊式動力飛行裝置，或六輪懸吊從動飛行裝置的斷面圖，該裝置是套在圖6b倒T型的軌道上，在倒T型軌道4的兩側(cè)設有兩個車輪2，該車輪和圖3a一樣嵌有永久磁鐵，在車輪的外側(cè)設有直流平面電機1，與圖3a的平面電機相同，在倒T型軌道4的下面設有上壓輪5是緊壓在軌道4的底部能使車輪2運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生動力推動該動力裝置的飛行運動。3是六輪懸吊式動力飛行裝置外殼，6是吊線?！罩酗w人如圖7a所示該項目是在人的身體上穿上安有像鳥翅膀一樣的飛行器，在低空(高架)單軌1上的輕型從動飛行裝置2，上安裝一臺吊機5，通過吊線6和滾動卸扣19，吊環(huán)18，吊弓7，吊弓支點17吊著飛行器支架20和飛人的95～98％的重量，但不能吊起，尚余2～5％的重量由飛人撲翅就能騰空而起在空中自由地上下左右飛翔。飛人在空中的飛行狀態(tài)是由兩條腿控制的，當飛人上升到空中后只要將兩腿掰成A字型，在腿上的控制箍帶24，拉動拉繩(即自行車剎車拉繩)使飛行器支架20和吊弓7拉成水平狀態(tài)，若兩腿掰成人字型，拉繩繼續(xù)拉吊弓7使飛行器支架20拉成向下俯沖的狀態(tài)。若要左轉(zhuǎn)彎時只要將左腿向上彎曲，左腿上的控制箍帶25拉動拉繩使?jié)L動卸扣19拉向右邊吊弓7處使左翅13向下傾斜，右翅向上傾斜，由于左腿向上彎曲增大了左邊的空氣阻力，因此就實現(xiàn)了左轉(zhuǎn)彎的目的。若要右轉(zhuǎn)彎只要將右腿向上彎曲，與左轉(zhuǎn)彎的過程相反，就能實現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎的目的。飛行器的翅膀運動是由飛人的雙手操縱控制桿15通過兩邊的萬向關節(jié)14傳動左右兩邊連桿9與10可以使翅膀作出各種飛行的動作，飛人若將控制桿向頭部方向推，兩個翅膀就收攏，若將控制桿拉向腹部，兩個翅膀就展開，若將控制桿推離人體，兩個翅膀就向下?lián)涑?，若只將一邊推離人體就一個翅膀撲翅，若將控制桿作出各種不同的變化，翅膀也就跟著不同的運動。圖7a的3是從動車輪，4防上抬車輪，8翅膀上傾與下傾的支點，11翅膀收攏或展開的控制支點，12外翅13的后骨架與11是一體的，16翅膀上下?lián)鋭拥慕贿B，21翅膀上下?lián)鋭拥男妮S，22座墊與肩帶的連接帶，23座墊綁帶能使飛人與飛行支架連成一體?！獔D7b是飛人翅膀的結(jié)構(gòu)示意圖該圖左邊的翅膀處于收攏狀態(tài)，右邊的翅膀處在展開狀態(tài)。它的工作原理是由控制桿18、19其實是一體的，18是處在上部收攏翅膀的位置，19是處在下部展開翅膀的位置，當控制桿向上推到18的位置是經(jīng)萬向關節(jié)3通過連桿2推動里翅6與外翅7共同骨架上關節(jié)1同時由萬向關節(jié)3通過連桿4拉動縮展翅的控制關節(jié)5帶動連桿15以中心固定支點16為園心以控制關節(jié)5為半徑作一個弧型的運動軌跡而達到收攏翅膀的目的；當控制桿向下拉到19的位置時，是經(jīng)萬向關節(jié)22通過連桿23拉動里翅9和外翅10的共同骨架上端的關節(jié)24，同時由萬向關節(jié)22通過連桿21推動縮展翅的控制關節(jié)20帶動連桿17以中心固定支點16為元心，以控制關節(jié)20為半徑作一個弧型的運動軌跡而達到展開翅膀的目的。里翅9的A-A剖面圖，14是翅膀上撲時kq空氣從活門的上部流入下部的飛人方向，下?lián)鋾r活門關閉產(chǎn)生前進和上升的動力。外翅10的B-B剖面11、12、13和A-A剖面圖原理一樣，當外翅上撲時活門如11打開kq空氣如12的曲線箭頭流向飛人的方向，當外翅下?lián)鋾r活門如13關閉產(chǎn)生前進和上升的動力。活門11，13能起到與鳥類翅膀的羽毛作用，25是活門布局示意圖。8是固定支點16的底座板?！獔D8ab是飛人的翅膀結(jié)構(gòu)示意圖圖8a、b的1——曲線所指的4個黑點其實是同一個外翅外沿骨架在不同狀態(tài)和不同視角的表達形式，2——的曲線4個黑點表示外翅前沿骨架。3——的4個黑點表示外翅的后沿骨架，4——表示外翅和內(nèi)翅共同骨架，這4個骨架所組成的外翅是一個可以變形的斜梯型形態(tài)，圖8a表示頂視的展翅和收翅狀態(tài)，圖8b表示前視展翅和收翅狀態(tài)。因為展翅時后翅向上傾，收翅時后翅向下傾，所以圖8b的前視圖展翅狀態(tài)后沿骨架在上面，前沿骨架在下面，收翅狀態(tài)前沿骨在上面，后沿骨在下面，5——的曲線所指的小園圈代表所有的小園圈是活動的關節(jié)，6——所指的兩條線是翅膀撲動的固定軸，7——是翅膀撲動的軸承，8——是收展翅固定控制的中心支點。9——所指的4個黑點是左右兩翅收展控制連桿，它的運動是以8的中心支點為園心，以虛線為半徑的弧型運動軌跡。10——是里翅的前沿骨架，11——里翅的里沿骨架，12——里翅的后沿骨架，4——是里翅與外翅共同的骨架，里翅的10、11、12和4所組成的一個平行4邊型可作收攏和展開的變型形態(tài)。圖中A-A表示是圖8C的剖面示意符號，B-B表示圖8d剖面示意符號。——圖8C是圖8a的A-A剖視圖，該圖主要表達圖8a展翅時，后翅向上傾斜的示意形態(tài)。圖中1——吊弓，通過下支點3，可以使飛行裝置繞支點轉(zhuǎn)動，4——肩帶是將飛人綁在支架上，5——飛行裝置支架，6——連接帶，是將肩帶和座墊牢固地連接成一體，7——飛人的座墊和自行車座墊相似，8——里翅，9——外翅，里翅8和外翅9是以支點2為中心上下傾斜轉(zhuǎn)動，該圖為上傾最大的角度，為15度?！獔D8d是圖8b的B-B剖視圖，該圖主要表達圖8b收翅時后翅向下傾斜的示意形態(tài)，圖中1——里翅，2——是里翅和外翅的中心支點，3——外翅，里翅1和外翅3是以支點2為中心上下傾斜轉(zhuǎn)動，該圖為下傾最大的角度為15度?！獔D9a是空中飛人項目第二個較好的實施例，飛行裝置的翅膀和操縱機構(gòu)都不變，只是將低空(高架)輕型的軌道設施改變成大型高架機械手的吊裝設施。該設施可以給飛人在機械手旋轉(zhuǎn)360度的空間內(nèi)自由上下左右地飛翔，比軌道設施的自由度大得多。軌道設施的飛人裝置適合于體育運動的比賽項目為宜，機械手設施的飛人裝置，適合于藝術表演，娛樂活動和體育表演等多種用途。圖中的1——平衡垂，是平衡機械手及飛人的重量，2——向心軸承，是減輕機械手轉(zhuǎn)動的磨擦力，3——向心推力軸承，它既是減輕旋轉(zhuǎn)的阻力，也是承載機械手，平衡垂及飛人重量的推力軸承。4——立柱，高30～40米。5——里機械手，6——向心推力軸承，與3相似，7——向心軸承，與2相似，8——外機械手，9——飛人處在俯沖狀態(tài)，10——吊機，(另有說明)?！獔D9b是飛人支架與吊弓、吊環(huán)等的功能示意圖，圖中1——滾輪卸扣，上與吊線牢固地連接，下部橫肖上安一個滾輪10，該輪在吊環(huán)11的下面可以左右滾動，吊環(huán)弧度是以重心9為園心，吊環(huán)為半徑，按R箭頭所劃的弧型為準，通過支點2與吊弓3組成一體，吊弓3下部支點5是支承飛人的支架7，該支架是以支承點5為園心能按需要作出適當?shù)霓D(zhuǎn)動，4——是翅膀的支承點，通過操縱桿的作用翅膀可以在支承點4上作出上下傾斜15度的轉(zhuǎn)動，6——是肩帶，8——是座墊?！獔D9C是圖9b7飛人支架的功能示意圖，當飛人起飛或降落，飛人支架都處在CZ垂直狀態(tài)。當飛人離地騰空后，只要將兩腿掰成A字型，飛人支架就處于圖9b7的水平狀態(tài)，若飛人將兩腿掰成人字型，飛人支架就成為fc的俯沖狀態(tài)，一般向下傾斜45度，最大不宜超過60度。3是吊弓，7是支架?！獔D10a是圖9b飛人吊環(huán)11與滾輪卸扣1與10的功能示意圖，吊環(huán)11是以重心9為園心R為半徑的園弧型，當飛人需要左轉(zhuǎn)彎時只要將左腿向上彎曲，通過箍帶和拉繩的作用將滾輪卸扣1滾輪10拉向右邊的吊弓3實左轉(zhuǎn)彎，若需要右轉(zhuǎn)彎時只要右腿向上彎曲，通過箍帶和拉繩將滾輪卸扣1滾輪10拉向左邊的吊弓3實現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎，飛行器左右轉(zhuǎn)彎的傾斜角度一般在20-30度之間，最大不宜超過45度?！獔D10b是飛人設施的吊機示意圖，吊機1是串連式的，它是由減速電動機與吊機滾筒直接串連的結(jié)構(gòu)方式，它的特征是，結(jié)構(gòu)簡單，體積龐大。吊機2是并連式的，它是由減速電機通過齒輪或皮帶傳動吊機滾筒，結(jié)構(gòu)復雜一些，長度縮短一半。吊機3是內(nèi)藏式的，它是由減速電機安裝在滾筒內(nèi)部，結(jié)構(gòu)比較復雜，但是體積縮小一倍，三種吊機都可以任意選用。——圖10c是吊機工作原理示意圖，它的工作原理是當飛人穿上飛行裝置后，接通電源，吊機開始工作。因為飛人與飛行裝置100％的重量由吊線10吊著，吊機4通過底座3、交連2、橫肖5、羅栓6、彈簧座8、壓縮彈簧7，由于彈簧7的壓縮，促使限重開關9切斷電源，吊機4瞬間暫時停止工作，若飛人撲翅減輕5～10％的重量，這時吊線的重量減輕，彈簧7復位，由彈簧座8，羅栓6，橫肖5，交連2，頂座3將吊機抬升到工作的限重位置，吊機開始工作，將飛人吊起，飛人撲翅減輕重量的時間是很短的，一般只能延續(xù)1～2秒鐘就要恢復原來100％的重量，飛人若在1～2秒鐘內(nèi)第二次再接著撲翅又可以接著上升，不斷地撲翅就可以不斷地上升，但是上升到最高極限時，限程開關切斷電源就不能再升高了，若在1～2秒鐘不撲翅，由于重量回升到100％，彈簧7被壓縮，限重開關切斷電源飛人就開始降落。圖10C1是從動飛行裝置的底座或機械手的外臂?！獔D11a是空中飛人項目吊機的第二個更好的實施例，該實施例是飛人項目中的吊機利用發(fā)條(即與鐘表、卷門的發(fā)條相似)作為吊機提升的動力，它既不需要電源，也沒有復雜的控制系統(tǒng)，它的工作原理是事先將發(fā)條5上緊，能把飛人及飛行裝置的95～98％的重量吊著，但不能吊起，待飛人撲翅以后，減輕了5～10％的重量時，發(fā)條5立即開始彈開，通過發(fā)條筒4帶動內(nèi)齒輪8(內(nèi)齒輪8與發(fā)條筒4是一體的)傳動小行星齒輪11帶動并聯(lián)的大行星齒輪12，傳至中心軸上的小齒輪10，因為中心軸6是固定不動的，所以中心小齒輪10也是固定不動的，因此行星齒輪12只能圍繞小齒輪10旋轉(zhuǎn)，通過行星輪系9帶動吊線滾筒3轉(zhuǎn)動，達到吊起飛人的目的。圖中的1——吊機的頂座，2——吊機的支架，7——發(fā)條筒的隔離支承板。——圖11b是空中體育運動的飛行賽車，它的外型像飛機，有前翼6和后翼14，運動員7像騎自行車一樣，通過鏈輪8鏈條9帶動加速鏈輪10，該加速鏈輪處在正中心，兩邊并聯(lián)兩只大鏈輪11通過鏈條12傳動第二次加速鏈輪5帶動并聯(lián)車輪2在軌道1上高速旋轉(zhuǎn)達到賽車飛行的目的。圖中3——是向上壓緊輪，是保證軌道1上面4只輪子2在運轉(zhuǎn)時不打滑，而能產(chǎn)生足夠推力達到賽車13快速飛行的目的，4——是六輪懸掛式人力飛行裝置的支架，內(nèi)部安裝六只動力輪，下面與飛行賽車13用羅栓連成一體?！獔D11c是劃槳式飛行賽車，該車采用六輪懸掛式從動飛行裝置2，與圖11b相似，套在倒T型軌道1上面，在從動飛行裝置2的下面懸吊一架類似滑翔機的裝置，該裝置有前翼18，后翼11、上翼5共同產(chǎn)生飛翔的浮力。底部有框架20分別與前翼18，后翼11，吊架13上頂板6、上翼5連成一體，運動員22是匍伏在上下軟墊7之中，通過綁帶12牢固地綁在上頂板6上。運動員22的雙手是緊握由吊線17吊著的操縱桿，按吊線17下面弧型虛線的軌跡運動，雙腿由吊線8通過箍帶10吊著，按吊線8下面弧型虛線的軌跡運動，雙腳是穿在腳登的動力鞋9內(nèi)。該賽車的飛行原理是由運動員22手腿并用，以收攏或伸展的運動方式就能使該飛行裝置輕快地飛行，當運動員22的雙手和雙腿同時以收攏的方式運動時，通過拉繩或連桿的作用使推力槳19、21和23同時都拉向前方的運動，由于空氣的阻力作用，將所有推力槳的上下兩爿活葉推向合攏狀態(tài)，如推力槳19和16所表示的狀態(tài)那樣，當運動員22的雙手和雙腿同時伸展時，通過拉繩或連桿的作用將推力槳19、21和23拉向后方移動，由于空氣的阻力作用將上下兩爿活葉推開如推力槳21、23和24所示的狀態(tài)，由于推力槳展開向后快速移動將空氣向后推動，而產(chǎn)生一個向前運動的推力，推動該賽車向前飛行，若運動員不斷的向后登動推力槳19、21和23，該飛行賽車就不斷的向前飛行，用力越大，登的速度越快，賽車的飛行速度也就越快，相反則慢。圖中的3——是從動飛行裝置的上部4個從動輪，4——是下部的從動輪，14——是運動員的雙手運動狀態(tài)的表示，上面的手表示伸展狀態(tài)的位置，下面的手表示收攏狀態(tài)的位置，15——是運動員的雙腿運動狀態(tài)的表示，上面的腳底表示是伸展狀態(tài)的位置，下面的腳底表示是收攏狀態(tài)的位置?！獔D12a是空中飛人項目室內(nèi)飛行的第三個更好的實施例該實施例是在室內(nèi)高8米以上的天花板上安裝一塊大型鐵板1的下面用永久磁鐵7吸引該鐵板并固定在萬向從動飛行裝置底板8上，該萬向從動飛行裝置是由萬向輪2和萬向蟹鉗軸3，向心推力軸承9和4組成能360度轉(zhuǎn)動的萬向輪總成共四只牢固地安裝在從動飛行裝置的底盤8上，飛人由吊機6吊線5吊著與圖7a、圖9a、圖10c相同或相似，飛人在下面飛行的自由度是比較大的。圖中的N表示永久磁鐵的北極，S表示南極?！獔D12b是空中飛人項目室內(nèi)飛行的另一個實施例，該實施例與圖12a的原理和功能相同或相似，不同之處是天花板6不是用鐵板而用其他無磁順磁材料制造，它的特征是在天花板6上面設一輛萬向從動飛行裝置并安裝永久磁鐵2固定在該裝置的頂盤1下，吸引天花板6下面的一輛萬向從動飛行裝置的頂盤鐵板5，上下兩輛萬向從動飛行裝置是通過萬向輪總成3、4實現(xiàn)萬向從動的，與圖12a萬向從動的原理相同，圖中7—是吊機，8—是吊線，N表示北極S表示南極?！獔D12c是根據(jù)飛人項目實施例圖12a的萬向從動飛行裝置的原理演變?yōu)槿f向人力飛行的空中碰碰車，該車是通過固定在底盤5上的永久磁鐵2吸引室內(nèi)8米以上高天花板的大型鐵板1，通過兩只從動方向輪3和人力主動輪4實現(xiàn)萬向運動。在底盤5的下面設有四根吊柱8吊著車廂14，在車廂14的周圍設有充氣胎17，運動員15像騎自行車一樣用腳登曲柄帶動鏈輪10，通過第一次加速鏈條11傳動初加速輪12帶動并聯(lián)的大齒輪13嚙合換向齒輪9傳動并聯(lián)大鏈輪帶動第二次加速鏈條7傳動第二次加速鏈輪6帶動人力主動輪4高速旋轉(zhuǎn)達到空中飛行的目的，碰碰車運動的方向由運動員15的雙手操縱方框式的方向手柄16經(jīng)T型軸轉(zhuǎn)動方向輪3實現(xiàn)靈活地轉(zhuǎn)彎效果。碰碰車經(jīng)互相碰撞，有的碰碰車就會被撞下來，從上面掉下來的高度約2～3米之間就被下面事先設置的大網(wǎng)19所兜托住，由于滾筒18一只高一只低，凡是掉在大網(wǎng)19的碰碰車由于重力的作用就會很快地流到低處，這時在低處設有大鏟車或吊車將碰碰車鏟或吊住再次送到頂部與大鐵板1吸引后繼續(xù)進行碰撞玩樂或比賽?！獔D13a是飛人項目第四個較簡易的實施例它是利用杠桿的力×力臂＝重×重臂的原理設計的，它的結(jié)構(gòu)原理是，圖13a1的大橫臂是通過橫臂轂7內(nèi)的向心軸承4和推力向心軸承5緊套在中心軸6的上下由立柱8支撐離地面10～15米的高度通過吊環(huán)座2和吊環(huán)3用吊索10吊著杠桿的支點在杠桿11的力臂頂端通過吊線12吊著飛人及飛行器13的95～98％重量，在杠桿重臂的頂端配裝重垂9能平衡飛人及飛行器重量的95～98％重量。
圖13b是飛人項目第五個較好的實施例它是利用大型機械手與圖9a相似，不同之處是不采用吊機而是直接采用法碼式重垂10通過滑輪和吊線吊著飛人及飛行器21的95～98％重量，它的結(jié)構(gòu)原理是外臂17通過推力向心軸承12，向心軸承15套裝在內(nèi)臂9固定空心軸13的上下兩端，內(nèi)臂9通過臂轂4向心軸承2推力向心軸承5緊套在中心軸3的上下由立柱6支撐離地面10～15米的高度，飛人及飛行器21由吊線20、18、14、8、7、通過滑輪19、16、11、1、與法碼式的重垂10吊著飛人及飛行器21的95～98％的重量?！陨先N型類相似的飛行器及其軌道設施的制造材料①飛行器的車廂、車翼、風力抗衡舵、風力平衡舵、座椅、罩殼、支架、連桿、吊弓、關節(jié)、滾輪、滑輪、卸扣可以選用鋼材、鋁合金、玻璃鋼、尼龍、塑料、合金玻璃等材料制造；②軌道設施的車軌、立柱、橫梁、鋼筋、鋼索等可選用火車鋼軌、鋼管、型鋼、鋼筋混泥土以及吊橋鋼索等材料制造；③磁浮永久磁鐵可選用第二代或第三代永久磁鐵制造。——動力飛行裝置，從動飛行裝置和吸盤式萬向從動裝置或人力飛行裝置以及各種吊機的制造材料可選用鋼材、鋁合金、硅鋼片、橡膠、環(huán)氧樹酯、第二代或第三代永久磁鐵、漆包線、絕緣材料、逆磁材料(金屬鉍)等制造。——安全訊號燈的反光鏡及光訊號放大裝置與潛水艇的潛望鏡的原理相同或相似，是由一個金屬外殼內(nèi)安裝兩面相對平行的反光鏡，其中一面與光訊號傾斜45°接收光訊號并反射給另一面反光鏡反射出來作為光訊號由于多次反射光訊號逐漸減弱經(jīng)8至10次反射后就應將光訊號放大一次，光訊號放大裝置的結(jié)構(gòu)原理與反光鏡相似，也是由一面與光源傾斜45°的反光鏡接收光訊號并反射給單板機(即電腦)進行訊號比較，凡是符合頻率為50或60赫芝的尖脈沖光訊號就指令發(fā)光燈發(fā)出放大而相同的光訊號通過另一面反光鏡反射出來作為放大的安全光訊號?！w車及模擬飛行器的軌道兩邊的直流電源是通過耐磨碳刷或滾動碳刷或滾動金屬輪經(jīng)過電纜連接配電箱由電腦分配各用電器使用?！鞣N模擬飛行器內(nèi)供電是由一根涂有吸光并色涂料的雙線電纜由動力飛行裝置或從動飛行裝置通過耐磨碳刷將軌道兩邊的直流電源輸送給模擬飛行器內(nèi)的電纜滾筒由發(fā)條收緊經(jīng)過兩只銅環(huán)與碳刷輸出供配電箱由電腦分配使用。——飛人項目飛行翅膀的制造材料①翅膀的骨架可以選擇不銹鋼、鋁合金或黃銅的裝簧管制造；②里翅和外翅的活門材料，可以選用尼龍、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纖布等制造?！獰o磁順磁大天花板的制造材料可以選用不銹鋼、鋁合金、黃銅板、玻璃鋼、環(huán)氧板、合金玻璃等制造。
權(quán)利要求
1——三種類型相似安全可靠，造價低廉，無排氣污染，不擁擠，不堵車的輕型飛行器，都在低空(高架)單軌(包括鋼絲繩索在內(nèi))上飛行，——其中交通運輸?shù)娘w車類型它們的特征是外形像飛機，動力裝置如電車，圖1a，b，c是騎軌式飛車大、中、小的結(jié)構(gòu)示意圖，圖1d，e是磁浮懸掛式飛車示意圖，圖1a1，c6，d6，e1是垂直助推滾柱，當前一輛飛車動力裝置出了故障時協(xié)助推著它繼續(xù)飛行，a2、b3、c1、d1、e2是飛車駕駛室僅幾只按扭和一個制動手柄，其余都由電腦自動控制，a3、6、8，b5、10，c5，d5、9，e3、6、8是風力抗衡舵，當飛車在飛行途中遭遇大風襲擊時由電腦指令該舵偏轉(zhuǎn)相應的角度達到抗衡的目的，a4、9是前后車輪的流線型罩殼它既保護車輪正常運轉(zhuǎn)又能減輕空氣阻力，a5，b1，c3，d3，e4是車翼它在飛行時承擔騎軌式飛車及載重的70～80％的重量，承擔懸掛式的飛車100％的重量，a7，b2，c8，d8，e7是車廂，大型的載客18～24人，中型載客8～12人，小型載客4～6人，a10、c9、d10、e9是水平被推滾柱，當該飛車動力裝置出了故障可求助后一輛飛車推著繼續(xù)飛行，b4、8是座椅，它由電腦控制當上下坡時保持水平狀態(tài)，萬一發(fā)生車禍在座椅周圍的空氣膨脹袋由電腦指令膨脹可以減少人員傷亡，b6、7是車輪及動力裝置，c2、4、d2、4是風力平衡舵，當遭垂直風力襲擊時由電腦指令偏轉(zhuǎn)相應的角度達到平穩(wěn)飛行的目的，d7，e5是磁浮動力裝置，——圖2a是騎軌式飛車的軌道設施示意圖其特征是圖中5、6，是上下兩條車軌經(jīng)15連接撐檔保持平行，通過立柱2軌道離地8～10米的高度最高不宜超過36米最低不少于5米，間隔保持6米跨度增大造價相應增加，11是不宜設置立柱的地段跨度必須增大，10、12、13、14為大跨度增設的斜拉鋼筋和托撐檔托住軌道中部的重量，3，8是飛車的飛行狀態(tài)，爬坡時常用和備用兩臺動力裝置同時工作保持飛速不減，在市區(qū)內(nèi)時速30～40公里/小時，在野外時速為150～200公里/小時，軌道的最大坡度不宜大于25°，——圖2b是磁浮懸掛式飛車軌道設施示意圖其特征是圖中的1、2、3是龍門架立柱、橫梁和懸吊鋼筋，高度10～15米最高不宜大于50米最低不宜小于7米，寬度7～12米，間隔為6米，跨度增大造價相應增加，圖2b4是在龍門架內(nèi)的兩條往返磁浮懸掛式軌道，圖2b5～18表示跨越河流的示意圖兩條上峰鋼索13的兩端牽拉在四根加高立柱5的頂端通過斜吊鋼筋15短橫梁14懸吊鋼筋3吊著往返軌道4，為了防止軌道左右晃動經(jīng)左右兩邊橫拉弧型鋼索16兩端牽拉在四根附加立柱6的頂端通過橫拉鋼筋17同時兩邊拉著短橫梁14保證軌道不會左右晃動，平拉和斜拉鋼索7、10、11、12、18是保證加高立柱和附加立柱的穩(wěn)定以及上峰鋼索和橫拉鋼索的抗拉張力的強度，圖2b8、9是磁浮懸掛式飛車往返飛行狀態(tài)，時速可以達到800～1200公里/小時，圖2a、b軌道兩邊的直流電源由終點站方向分段提供，并由終點站發(fā)出安全的光訊號，在每個立柱上安有光訊號的反光鏡，相隔8～10個立柱設一個光訊號放大裝置，在每個立柱上還安有避雷設施和超聲波驅(qū)鳥蛇的噪音鳴叫器等裝置，——圖3a是騎軌式飛車動力裝置其特征是由一個金屬外殼1所包容的車輪2、3、4、8上安裝15～25個奇數(shù)的永久磁鐵5與兩邊直流平面電機定子10上的12～24個偶數(shù)繞組6共同組成以車輪為轉(zhuǎn)子的直流平面電機，車輪上的永久磁鐵一面全部是N極，另一面全部是S極，平面電機定子各繞組的間隔與繞組的寬度相等并在每個間隔中嵌一塊逆磁材料，一邊繞組的電流方向全部相同另一邊全部相反，轉(zhuǎn)速由定子繞組通電的數(shù)量多少的變化而確定的，通電繞組越多轉(zhuǎn)速越快，越少則越慢，當通電后繞組的電流磁場在車輪永久磁鐵的磁場內(nèi)產(chǎn)生一個電動勢，因為定子是固定不動的所以迫使車輪向右手定理所指方向相反旋轉(zhuǎn)，根據(jù)這個原理可以設計出各種直流無刷無級變速電機，——圖3b磁浮懸掛式飛車動力裝置其特征是由12～36個磁浮分體安裝在一條軟而長并開有長槽的管狀外殼7內(nèi)能適應上下坡和左右轉(zhuǎn)彎的變化，相鄰的分體彎曲在0.2°～0.4°之間，該裝置是套在磁浮軌道3的上下永久磁鐵4、5兩邊的C型磁鐵1的兩極與磁鐵4兩極的極性相同而相斥能使該裝置左右晃動受到約束，與磁鐵5極性亦相同而相斥產(chǎn)生上浮作用能承載飛車靜止的全部重量，在兩個C型磁鐵1間隔的左右安裝一對直流直線電機的定子繞組2，每個磁浮分體設有兩至三對定子繞組2的一邊電流方向全部相同另一邊全部相反，當通電后定子繞組的電流磁場與軌道3下層磁鐵5的磁場產(chǎn)生一個電動勢按右手定理所指方向直線高速運動，速度的快慢與通電繞組的多少而定，通電的數(shù)量越多速度越快，越少則越慢，磁鐵6是防止該裝置上抬而設立的，在該裝置底部設有兩個吊軸8的距離約占該裝置長度的3/5～2/3之間能承擔該飛車的靜止的重量，——圖4a是風力抗衡舵及傳感器示意圖其特征是一個由流線型的金屬外殼1的上部設有一個風力傳感器的柄與翼2隨著風力偏轉(zhuǎn)，通過中心軸4帶著下端反光鏡11將光源12所發(fā)出的光反射給光電管群9當某個光電管接收到反射光源后立即將光訊號轉(zhuǎn)換為微電流輸送給電腦作出指令啟動直流無刷無級變速電機13傳動蝸桿8推動扇型蝸輪10扭動空心軸5通過舵轂3帶動抗衡舵外殼1偏轉(zhuǎn)相應的角度達到抗衡的目的，——圖4b是風力測壓儀的示意圖其特征是一個由金屬外殼1所包容的測壓膜框架2的中部是測壓膜3通過金屬壓片4給壓電陶瓷5施加流動的氣壓變化轉(zhuǎn)換為微電流輸送給電腦作為運算依據(jù)，——圖4c是磁浮懸掛式飛車的風力測壓儀其特征是該測壓儀的壓力傳感是通過永久磁鐵5與軌道上層永久磁鐵2相對應極性相同相斥的條件下對壓電陶4產(chǎn)生壓力與右邊的壓電陶瓷所受的壓力相等產(chǎn)生的微電流亦相等，當某一邊受到風力的襲擊，兩邊的壓電陶4出現(xiàn)了壓力差轉(zhuǎn)換為微電流供電腦運算處理；——模擬飛行器的類型它們的特征是外形與內(nèi)形的形態(tài)結(jié)構(gòu)和真的各種飛行器相同，不同之處是動力裝置全部采用直流無刷無級變速電機，飛行的方式與飛車相似亦在低空(高架)單軌上通過動力飛行裝置或從動飛行裝置的吊機用涂有吸光并色涂料的鋼絲(索)或碳素纖維線吊著下面各種模擬飛行器仿效飛行，它們的用途既有作為飛行人員培訓的教練機，其能降低教學成本提高教學質(zhì)量縮短教學期限若學員操作失誤或出了任何故障都不會機毀人亡，也有作為體育運動的飛行賽車，還有作為藝術表演拍攝電影電視、攝影留念的飛行道具可以達到以假亂真的效果，又有作為娛樂活動以及嘗試乘座飛行器的飛行裝置，——圖5的a、b、c、d是模擬直升飛機、噴氣式客機、地效飛機和不會沉沒的水面飛船，都是采用U字型雙線吊著，萬一某一根線折斷等于兩根線都斷了，不會出現(xiàn)一根斷一根不斷的單吊現(xiàn)象，模擬飛行器通過滑翔軟著陸，地面都設有泡沫材料或設彈性大網(wǎng)確保人員安全。圖5e、f、g、h、i是充氣飛艇、氣球和飛碟，以及騰云駕霧裝置，都是用于娛樂活動攝影留念，或藝術表演的項目，——圖6a、b是兩種模擬飛行器的軌道設計示意圖圖6a的特征是在T型立柱和橫梁1、2的兩邊設有兩條往返軌道5、6、7模擬直升飛機3是通過動力飛行裝置或從動飛行裝置4用吊線吊著仿效飛行，圖6b的特征是在龍門架的立柱1和橫梁2的下部設有兩條往反軌道3和7噴氣客機4是通過動力飛行裝置或從動飛行裝置5經(jīng)吊線6，吊著仿效飛行，——圖6a4的斷面示意圖圖6c的1、2是圖6a的2、5其特征是由c型外殼3的上部設有車輪4與圖3a的2、3、4、8相似，平面電機5與圖3a的6、10相似，原理相同，下部設有防抬輪6組成一輛動力飛行裝置或從動飛行裝置不設直流平面電機，——圖6d是六輪懸掛式動力飛行裝置或從動飛行裝置是圖6b5的斷面示意圖其特征是套在倒T型懸掛式軌道4的兩邊兩個車輪2與圖3a的2、3、4、8相似，在外殼3內(nèi)即兩個車輪2的外邊設有直流平面電機的定子繞組1與圖3a的6、10相似，原理相同，在倒T型軌道的底部設有向上的壓緊輪5是防止車輪運轉(zhuǎn)時打滑而設的，由兩個圖6d組成的六輪懸掛式動力飛行裝置或從動飛行裝置，也可以用于六輪懸掛式飛車上作為動力飛行裝置；——圖7a是空中飛人項目原理示意圖其特征是在軌道1(或鋼絲繩索)上通過從動飛行裝置的吊機5吊線6滾動卸扣19吊環(huán)18吊弓7吊弓支點17吊著飛行器20和飛人的95～98％的重量，尚余2～5％重量由飛人撲翅就能騰空而起在空中自由地飛翔，飛行的狀態(tài)由兩條腿控制只要將雙腿掰成A字型腿上的箍帶24拉動拉繩(即自行車剎車拉繩)使支架20和吊弓7拉成水平狀態(tài)，若兩腿掰成人字型拉繩繼續(xù)拉吊弓7使支架20拉成向下俯沖的狀態(tài)，若要左轉(zhuǎn)彎時將左腿向上彎曲左腿上的箍帶25拉動拉繩使?jié)L輪卸扣19拉向右邊吊弓7處使左翅13向下傾斜右翅向上傾斜由于左腿向上彎曲增大了左邊的空氣阻力而實現(xiàn)了左轉(zhuǎn)彎的目的，若要右轉(zhuǎn)彎只要將右腿向上彎曲與左轉(zhuǎn)彎的過程相反就能實現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎，飛行器的翅膀運動是飛人操縱控制桿15通過兩邊的萬向關節(jié)14傳動左右兩邊連桿9與10可以使翅膀作各種飛行動作，飛人若將控制桿向頭部方向推兩個翅膀就收攏，若將控制桿拉向腹部兩個翅膀就展開，若將控制桿推離人體，兩個翅膀就向下?lián)洌糁粚⒁贿呁齐x人體就一個翅膀向下?lián)?，若將控制桿作出各種不同變化，翅膀也就跟著不同的運動，外翅13的后骨架12是與收展翅關節(jié)11是一體的，通過連桿10的運動可以使翅膀收攏或展開，——圖7b是飛人翅膀的原理示意圖其特征是左邊的翅膀6、7處在收攏狀態(tài)，右邊的翅膀9、10處在展開狀態(tài)，它的工作原理是控制桿18與19是一體的，控制桿18處在收攏翅膀的狀態(tài)，控制桿19處在展開翅膀的狀態(tài)，當控制桿向上推到18的位置時由萬向關節(jié)3通過連桿2推動里翅6外翅7的共同骨架上端關節(jié)1，同時由萬向關節(jié)3通過連桿4拉動縮、展翅的控制關節(jié)5帶動連桿15以中心固定支點16為園心以控制關節(jié)5為半徑作一個弧型的運動軌跡而達到收攏翅膀的狀態(tài)，當控制桿向下拉到19的位置時經(jīng)萬向關節(jié)22通過連桿23拉動里翅9和外翅10的共同骨架上端的關節(jié)24，同時由萬向關節(jié)22通過連桿21推動縮展翅的控制關節(jié)20帶動連桿17以中心固定支點16為園心以控制關20為半徑作一個弧型的運動軌跡而達到展開翅膀的狀態(tài)，里翅9的A-A剖面圖14是翅膀上撲時Kq空氣從活門上部流入下部的飛人方向下?lián)鋾r活門關閉產(chǎn)生前進和上升的動力，外翅10的B-B剖視圖11、12、13，當外翅上撲時活門如11那樣打開Kq空氣如12的曲線箭頭流向飛人的方向，當外翅下?lián)鋾r活門如13那樣關閉產(chǎn)生前進和上升的動力，活門11、13能起到鳥類翅膀的羽毛作用，25是活門布局示意圖，——圖8a、b是飛人翅膀結(jié)構(gòu)示意圖其特征是圖8ab1指示曲線上的4個黑點，是外翅外沿骨架處在不同狀態(tài)和不同視角的同一骨架，2的指示曲線4個黑點是外翅前沿骨架，3的4個黑點是后沿骨架，4的6個黑點是里翅和外翅的共同骨架，5表示所有園圈都是活動關節(jié)與交連相似，萬向關節(jié)是球頭型或與十字型萬向聯(lián)接軸相似，6是翅膀上下?lián)鋭拥墓潭ㄝS，7是翅膀撲動的軸套，8是固定在翅膀支架上的固定支點，9的4個黑點是控制縮翅和展翅的連桿，10是里翅的前沿骨架，11是里翅的里沿骨架，12是里翅的后沿骨架，4是里翅和外翅共同骨架，——圖8c是圖8a展翅狀態(tài)的A-A剖視圖其特征是當里外兩翅處在伸展狀態(tài)時，翅膀的后部向上傾斜10～15度之間，吊弓1的下支點3連接飛行器支架5由肩帶4通過連接帶6與座墊7連成一體，翅膀上下傾斜的支點2與里翅8外翅9相連，——圖8d是圖8b縮翅狀態(tài)的B-B剖視圖其特征是當里外兩翅處在收縮狀態(tài)時翅膀的后部向下傾斜10～15度之間，圖中里翅1外翅3通過支點2處在向下傾斜的狀態(tài)，——圖9a是飛人項目第二個較好的實施例其特征是飛人在大型機械手360度的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)可以自由地上下左右飛翔，圖9a的立柱4通過軸承2與3為園心支持機械手里臂5自由地左右旋轉(zhuǎn)，以里臂5的外端軸承6與7為園心支持外臂自由地擺動，通過吊機10與吊線吊著飛人及飛行器9自由地飛行，平衡垂1可平衡機械手與飛人的重量，——圖9b是飛人項目的飛行器結(jié)構(gòu)示意圖其特征是圖9b1滾輪卸扣1的橫肖有上裝一只滾輪10吊著吊環(huán)11通過連接支點2吊著吊弓3經(jīng)吊弓3的下支點5連接飛行器支架7，吊環(huán)11是以重心9為園心R為半徑的園弧型，——圖9c是圖9b的吊弓3與飛行器支架7的功能圖其特征是當飛人在起飛或降落時，支架7處在CZ垂直狀態(tài)，當騰空以后只要兩腿掰成A字型就處于圖9b7的水平狀態(tài)，當兩腿掰成人字型就處于fc俯沖狀態(tài)，俯沖角一般在45°以內(nèi)，最大不宜超過60度，——圖10a是圖9b吊環(huán)11與滾輪卸扣1與10的功能示意圖其特征是吊環(huán)11是以重心9為園心R為半徑的園弧型，當飛人需要左轉(zhuǎn)彎時只要將左腿向上彎曲，通過箍帶和拉繩的作用將滾輪卸扣1滾輪10拉向右邊的吊弓3實現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎，若需要右轉(zhuǎn)彎只要右腿向上彎曲，通過箍帶和拉繩將滾輪卸扣1滾輪10拉向左邊的吊弓3實現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎，飛行器左右轉(zhuǎn)彎的傾斜角度一般在20～30度之間，最大不宜超過45度，——圖10b是飛人吊機的三種結(jié)構(gòu)示意圖其特征是圖10b1為串聯(lián)式吊機由減速電動機直接串聯(lián)吊機滾筒，結(jié)構(gòu)簡單長度大。圖10b2是并聯(lián)式吊機由減速電機與滾筒并聯(lián)比串聯(lián)式長度縮短一倍，圖10b3是內(nèi)藏式由減速電機藏在滾筒腹內(nèi)體積縮小一倍通過滾筒的內(nèi)齒輪與行星齒輪傳動外面的滾筒，——圖10c是飛人項目吊機的工作原理圖其特征是當飛人穿上飛行器接通電源吊機4開始工作通過吊線10吊著飛行器及飛人的95～98％的重量但不能吊起，由于限重彈簧7超重被壓縮的過程是吊機4通過頂座3交連2橫肖5羅栓6彈簧座8而將超重的力壓縮彈簧7促使限重開關9(即限位開關)的轉(zhuǎn)動柄移位實現(xiàn)瞬間暫停，當?shù)鯔C暫停時吊線10的負荷減輕彈簧7復位通過彈簧座8羅栓6橫肖5頂座3交連2將吊機4上抬而重新重復以上的工作過程始終保持吊著飛行器及飛人的95～98％的重量，——圖11a是飛人項目吊機另一個較好的實施例其特征是利用發(fā)條5(即與鐘表和卷門的發(fā)條相似)作為吊機的動力，它既不需要電源也不需要復雜的開關控制系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)和工作原理是一個由頂座1支架2固定軸6安裝發(fā)條5發(fā)條筒4隔板7內(nèi)齒輪8嚙合小行星齒輪11帶動并聯(lián)大行星齒12嚙合固定小齒輪10，由于小齒輪10是固定不動的，因此大行星齒輪只有環(huán)繞小齒輪10帶動滾筒3跟著旋轉(zhuǎn)，——圖11b是六輪懸掛式體育運動的飛行賽車其特征是運動員7像騎自行車一樣通過腳登曲柄傳動大鏈輪8鏈條9加速小鏈輪10帶動兩邊大鏈輪11通過鏈條12加速小鏈輪5傳動兩邊的動力輪2實現(xiàn)飛行運動，——圖11c是六輪懸掛式劃槳型體育運動賽車其特征是運動員22通過雙腿登雙手拉的動作由拉繩或連桿傳動推力槳19、21、23，實現(xiàn)飛行運動，其原理是運動員22雙手與雙腿同時收攏由拉繩或連桿傳動推力槳19、21、23同時向前劃，由于空氣阻力的作用槳葉處在如19、16的合攏狀態(tài)，當雙手雙腿同時伸展時由拉繩或連桿傳動推力槳19、21、23同時向后劃，由于空氣阻力的作用槳葉自動撐開如21、23、24的撐開狀態(tài)，產(chǎn)生向前飛行的動力，飛人的雙手伸縮運動是通過吊線17下端的操縱桿按擺線的曲線軌跡運動，雙腿由吊線8吊著的腳登鞋9箍帶10按擺線往返運動，其結(jié)構(gòu)是六輪從動飛行裝置2套在倒T型軌道1上通過從動輪3上壓輪4賽車頂板6吊架13底架20上固定前翼18后翼11上翼5上下軟墊7吊帶12推力槳19、21、23組成劃槳型體育運動賽車，圖中14是雙手伸展和收攏的前后兩個運動終點位置，15是雙腿運動的兩個終點位置，——圖12a是飛人項目從動飛行裝置第三個較好的實施例其特征是在室內(nèi)高7～10米的天花板上安裝一塊大鐵板1下面的萬向吸盤從動飛行裝置底座8上固定的永久磁鐵7吸引上面的大鐵板1通過四個萬向從動輪2萬向蟹鉗軸3推力向心軸承4、9吊機6吊線5組成萬向吸盤從動飛行裝置吊著飛人在室內(nèi)自由地上下左右飛翔，——圖12b是飛人項目另一個從動飛行裝置較好的實施例其特征是在空中7～10米高的上部安裝一塊無磁順磁大板6的上下兩面各設一輛萬向從動飛行裝置，上面一輛由頂盤1下面固定永久磁鐵2通過四組萬向輪3組成從動飛行裝置吸引無磁順磁大板6下面一輛萬向從動飛行裝置的鐵板5通過四組萬向從動輪4吊機7吊線8組成上下兩臺聯(lián)動的磁力萬向從動飛行裝置吊著飛人在室內(nèi)自由地上下左右飛翔，——圖12c是根據(jù)圖12a的原理引伸的室內(nèi)體育運動的空中碰碰車，其特征是在室內(nèi)5～6米高的天花板上安裝一塊大鐵板1下面的萬向人力驅(qū)動裝置的底盤5上固定永久磁鐵2通過兩個方向輪3人力驅(qū)動輪4吊架8車廂14氣胎17組成空中碰碰車，其運動原理是運動員15像騎自行車一樣腳登曲柄傳動大鏈輪10通過鏈條11加速小鏈輪12帶動兩邊兩個大齒輪13嚙合換向齒輪9帶動并聯(lián)大鏈輪通過鏈條7帶動加速小鏈輪6傳動并聯(lián)人力驅(qū)動輪4實現(xiàn)高速碰撞運動，若被對方撞落掉下來不會發(fā)生人身事故，而是一種驚險的娛樂享受，在碰碰車運動范圍內(nèi)設有一張大型安全的彈力網(wǎng)19像輸送帶一樣套在兩個滾筒18上，該滾筒一只離地1～2米另一只離地0.5～1米，當某輛碰碰車被撞下來掉在大網(wǎng)19上，因為滾筒18一只高一只低，所以掉下來的沖擊力和重力的作用造成該車從高處流向低處，再由鏟車或吊車將該碰碰車送上大鐵板1上繼續(xù)進行碰撞，——圖13a是飛人項目第四個較簡易的實施例其特征是利用杠桿原理即力×力臂＝重×重臂的定理而設計的，其結(jié)構(gòu)原理是在大型機械手橫臂通過臂轂7向心軸承4推力向心軸承5中心軸6立柱8橫臂外端吊環(huán)座2吊環(huán)3吊索10吊著杠桿11的支點，重臂和重垂9的重量＝力臂和飛人及飛行器95～98％的重量，因此不能將飛人及飛行器13吊起，尚余2～5％的重量由飛人撲翅減輕5～10％的重量時，這時由于重垂9的重量大于飛人及飛行器重量，因此飛人及飛行器被吊起，——圖13b是飛人項目第五個較好的實施例其特征是在大型機械手立柱6中心軸3向心軸承2推力向心軸承5內(nèi)臂轂4內(nèi)臂9外端空心軸13安裝外臂17的推力向軸承12向心軸承15組成大型機械手，飛人及飛行器21通過吊索20，18，14，8，7滑輪19，16，11，1直接與法碼式的重垂吊著飛人及飛行器的95～98％的重量，但不能將飛人及飛行器吊起，尚余2～5％的重量由飛人撲翅減輕5～10％的重量時這時由于重垂的重量大于飛人及飛行器的重量而被吊起。
2——權(quán)利要求1的三種類型相似輕型飛行器及其軌道設施的制造材料其特征是①飛行器的車廂、車翼、風力抗衡舵、風力平衡舵、座椅和罩殼等都可以選用鋁合金、玻璃鋼、尼龍、塑料、合金玻璃等材料制造；②軌道設施的車軌、立柱、橫梁、鋼筋、鋼索等可選用火車鋼軌、鋼管、型鋼、鋼筋混泥土以及吊橋鋼索等制造；③磁浮永久磁鐵可選用第二代或第三代永久磁鐵制造。
3——權(quán)利要求1的動力飛行裝置、從動飛行裝置以及吸盤式的萬向從動或人力飛行裝置的制造材料其特征是鋼材、硅鋼片、鋁合金、橡膠、環(huán)氧樹脂、第二代或第三代永久磁鐵、漆包線、絕緣材料、逆磁材料金屬鉍等。
4——權(quán)利要求1的直流無刷無級變速電機其特征是原理與直流平面電機相同，其結(jié)構(gòu)是轉(zhuǎn)子由鋁合金切15～25條奇數(shù)的槽內(nèi)嵌入永久磁鐵，一端全部是N極另一端全部是S極，定子分為前后兩個相同的嵌有12～24個繞組，繞組的間隔寬度與繞組的寬度相等，并在每個間隔中嵌一塊逆磁材料，一個定子的電流方向全部相同，另一個全部相反，通過外殼、前后端蓋和冷卻風扇以及外罩組成直流無刷無級變速電機。
5——權(quán)利要求1的安全訊號燈的反光鏡與潛水艇的潛望鏡原理相同其特征是由一個金屬外殼內(nèi)安裝兩面傾斜45°的平行反光鏡，其中一面與光源相對傾斜45°接收光訊號，另一面與其平行并相隔300～400m/m的距離而反射出來作為安全訊號的燈光。
6——權(quán)利要求1的光訊號放大裝置其特征是結(jié)構(gòu)原理與潛望鏡相似，由一面傾斜45°的光訊號接收鏡將光訊號反射給單板機(電腦)進行訊號比較，凡是符合頻率為50赫芝或60赫芝的尖脈沖光訊號就指令發(fā)光燈發(fā)出放大而相同的光訊號通過另一面反光鏡反射出來作為放大的安全光訊號。
7——權(quán)利要求1的飛車軌道和模擬飛行器的軌道兩邊直流電源供給方案其特征是通過耐磨碳刷或滾輪碳刷或滾動金屬輪連接配電箱由電腦分配各用電器使用。
8——權(quán)利要求1的各種模擬飛行器內(nèi)供電方案其特征是由一根涂有吸光并色涂料的雙線電纜由動力飛行裝置或從動飛行裝置通過碳刷將軌道兩邊的直流電源輸送給模擬飛行器內(nèi)的電纜滾筒由發(fā)條收緊通過兩只銅環(huán)與碳刷輸出供配電箱由電腦分配使用。
9——權(quán)利要求1的飛人項目飛行翅膀的制造材料其特征是①翅膀的骨架可以選擇不銹鋼，鋁合金或黃銅的裝簧管制造；②里翅和外翅的活門可以選用尼龍、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纖布等制造；③關節(jié)材料可以選用尼龍、塑料、鋁合金、合金玻璃等。
10——權(quán)利要求1的圖12b無磁順磁大板6的制造材料可選用不銹鋼、鋁合金、黃銅板、玻璃鋼、環(huán)氧板、合金玻璃等制造。
全文摘要
本發(fā)明的目的是為飛行器領域提供三種類型相似都在低空單軌的軌道上飛行的輕型飛行器:其一可以作為現(xiàn)代交通運輸工具的騎軌式、磁浮懸掛式和六輪懸掛式三種飛車,它們的外形像飛機,動力裝置如電車的類型;其二可以作為航空教練、體育運動、藝術表演、娛樂活動、拍攝電影、電視、攝影留念的模擬飛行器的類型;其三既有模擬鳥類飛翔的空中飛人,還有像騎自行車式、蛙人式以及空中碰碰車式的空中體育運動、藝術表演和特種空中娛樂活動的類型。
文檔編號B61B13/08GK1349907SQ00131318
公開日2002年5月22日 申請日期2000年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月24日
發(fā)明者許武智, 陶宥亙 申請人:許武智, 陶宥亙