專利名稱：一種撲翼機(jī)的機(jī)翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種撲翼機(jī)的機(jī)翼。
直升機(jī)自本世紀(jì)30年代誕生以來(lái)，以其在軍事和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而獲得迅猛的發(fā)展。但其造價(jià)昂貴，耗油大，駕駛與維護(hù)復(fù)雜，氣候適應(yīng)性差，噪音大，速度低，事故率高，無(wú)自救能力，因而限制其發(fā)展。
由于長(zhǎng)期以來(lái)研制撲翼機(jī)者都是純仿生學(xué)的思路，因此至今未實(shí)現(xiàn)有實(shí)用價(jià)值的撲翼機(jī)的夢(mèng)想。為了克服直升機(jī)上述的弱點(diǎn)，近30多年來(lái)人們運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)材料和技術(shù)開始對(duì)100年前被打入冷宮的撲翼機(jī)開始了新的探索，典型的有“昆蟲飛機(jī)”(郝應(yīng)其，飛艇與飛機(jī)，少年兒童出版，1979180～181)。
CNGK88101826號(hào)專利申請(qǐng)公開一種帶舌板的擺動(dòng)式飛翼及噴射式氣墊等配套設(shè)備，采用帶舌板的擺動(dòng)式飛翼。
CNGK85108572號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種撲翼飛行器，撲翼由網(wǎng)毛組成。
CN2098466U號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種手臂式人力撲翼機(jī)，其普通結(jié)構(gòu)的機(jī)翼可在被動(dòng)動(dòng)力艙兩則分別沿一固定軸完成一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，在機(jī)翼內(nèi)側(cè)端上部與固定在動(dòng)力艙底板的一系列拉簧通過(guò)定滑輪組連接向下拉動(dòng)機(jī)翼。
CN2100356U號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種振翼式飛行器，它通過(guò)振擺機(jī)翼實(shí)現(xiàn)飛行。
CN1055151A號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種異翅翼人力飛行器，它僅有一個(gè)翼翅，呈雨傘狀，翼翅表面由絲網(wǎng)與薄膜組成，可單向向下透氣，靠橡皮筋與輕細(xì)支撐條定型，沒有設(shè)杠桿、凸輪等結(jié)構(gòu)，只靠拉繩和一根輕細(xì)立竿及復(fù)位橡皮筋來(lái)實(shí)現(xiàn)翼翅撲動(dòng)。
CN1045740A號(hào)專利申請(qǐng)公開了另一種異翅撲翼人力飛行器，它采用伸展身軀下平動(dòng)翼翅撲翼，縮曲身體上平動(dòng)翼翅的直接撲動(dòng)大面積翼翅的方法。
CN2038086U號(hào)專利申請(qǐng)公開了一種撲翼飛機(jī)，它的撲翼采用一對(duì)翅膀，可用于個(gè)人代步或作為游樂(lè)場(chǎng)的玩具。
本發(fā)明的目的旨在提供一種能垂直起降，能“立即倒飛”，駕駛操縱簡(jiǎn)單，噪音小，安全性好，造價(jià)低，維護(hù)簡(jiǎn)單，油耗省的撲翼機(jī)的機(jī)翼。
本發(fā)明包括左、右機(jī)翼，每一機(jī)翼由機(jī)翼前椽、機(jī)翼后椽、橫軸組和活動(dòng)葉片組組成。橫軸組的每一橫軸間隔地連接于機(jī)翼前椽與機(jī)翼后椽之間，每一活動(dòng)葉片的一邊與相鄰的橫軸連接，每一機(jī)翼設(shè)兩片以上(含兩片)的活動(dòng)葉片。左、右機(jī)翼的根部分別連接在機(jī)身的左右轉(zhuǎn)軸上。
機(jī)翼呈近似矩形或近似梯形，即機(jī)翼的根部寬度與尖部寬度可相等也可不等。
活動(dòng)葉片為平面或曲面，最好是呈“瓦片”狀的拱形曲面。活動(dòng)葉片的外側(cè)邊(不與橫軸連接的邊)可設(shè)緩沖橡膠，也可增設(shè)消聲裝置。
活動(dòng)葉片的寬度大于相鄰兩橫軸之間的距離，以便當(dāng)機(jī)翼向下?lián)鋭?dòng)時(shí)，活動(dòng)葉片受到向上的空氣阻力而逆時(shí)針繞各橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其外側(cè)邊被相鄰橫軸擋住，使整個(gè)機(jī)翼處于密合狀態(tài)，各葉片所受向上空氣阻力之和即為此機(jī)翼產(chǎn)生的升力。相反，當(dāng)機(jī)翼繞根部向上揮動(dòng)時(shí)，由于活動(dòng)葉片的慣性及重力作用而繞各自的橫軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，這時(shí)機(jī)翼處于“漏風(fēng)”狀態(tài)，不受空氣阻力。
若活動(dòng)葉片的寬度不大于相鄰兩橫軸之間的距離，則可在活動(dòng)葉片的外側(cè)邊設(shè)足以阻擋活動(dòng)葉片離開密合狀態(tài)的阻擋件(阻擋鉤或阻擋塊等)。
在機(jī)翼的下方可設(shè)搖杠，搖杠的一端與機(jī)翼的下方連接，而另一端與曲柄連接，曲柄接在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，那么機(jī)翼可作上下往復(fù)的撲動(dòng)。
機(jī)翼可設(shè)3副，且并排設(shè)置。前后兩副機(jī)翼的撲動(dòng)方向恰與中間一副機(jī)翼相反。
機(jī)翼也可設(shè)兩副，且上下兩層設(shè)置，上下兩副機(jī)翼的撲動(dòng)方向相反。
根據(jù)本發(fā)明所制造的撲翼機(jī)除保留了直升機(jī)能垂直起降等特點(diǎn)以外，還具備下列優(yōu)點(diǎn)對(duì)于相同的起飛重量，其飛行速度造價(jià)和油耗僅為直升機(jī)的1/3～1/2；對(duì)氣候的適應(yīng)性強(qiáng)；能做直升機(jī)所不能做的“立即倒飛”；駕駛操縱與維護(hù)更簡(jiǎn)易得多；噪音小得多；氣流對(duì)環(huán)境的干擾?。辉谙嗤β氏碌乃俣冗h(yuǎn)比直升機(jī)快；可施用直升機(jī)上無(wú)法施用的救生術(shù)，且效果極佳。本發(fā)明比已有的撲翼機(jī)方案具有實(shí)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明處于密合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明處于“漏風(fēng)”狀態(tài)的示意圖。
圖3為機(jī)翼下?lián)鋾r(shí)撲翼機(jī)的工作狀態(tài)圖。
圖4為機(jī)翼上揮時(shí)活動(dòng)葉片的工作狀態(tài)圖。
圖5為設(shè)有3副機(jī)翼的撲翼機(jī)示意圖。
圖6為機(jī)翼設(shè)搖杠結(jié)構(gòu)圖。
圖7為設(shè)有上下雙層機(jī)翼的撲翼機(jī)示意圖。
實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明包括機(jī)翼前椽(1)、機(jī)翼后椽(2)、橫軸組(3)和活動(dòng)葉片組(4)。橫軸間隔連接于前、后椽之間。活動(dòng)葉片的內(nèi)側(cè)邊(41)與相鄰的橫軸連接，活動(dòng)葉片為瓦片狀的拱形曲面，其寬度略大于相鄰兩橫軸之間的距離，以使得機(jī)翼下?lián)鋾r(shí)葉片與橫軸處于密合狀態(tài)。
當(dāng)機(jī)翼的根部(11，21)繞轉(zhuǎn)軸向上揮動(dòng)時(shí)，機(jī)翼處于“漏風(fēng)”狀態(tài)(參見圖2)，這時(shí)活動(dòng)葉片順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度。通常機(jī)翼可做＋30°～-30°的上下往返撲動(dòng)。圖3給出機(jī)翼下?lián)涮幱诿芎蠣顟B(tài)時(shí)撲翼機(jī)的工作狀態(tài)，其中左、右機(jī)翼各設(shè)雙片活動(dòng)葉片(4)，機(jī)翼呈近似梯形，其根部寬度大于尖尾部(5)寬度。
為保證機(jī)翼下?lián)鋾r(shí)活動(dòng)葉片(4)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)翼在“漏風(fēng)”狀態(tài)時(shí)其活動(dòng)葉片應(yīng)與其所在橫軸(3)在撲動(dòng)時(shí)的軌跡弧(6)重合或略在其外邊，即傾向翼尖(5)方向，參見圖4，這樣機(jī)翼上揮時(shí)葉片“漏風(fēng)”效果也好。
為了在機(jī)翼下?lián)鋾r(shí)活動(dòng)葉片能瞬間密合，葉片數(shù)應(yīng)適度增加，例如10片左右，且愈靠近機(jī)翼根部，葉片應(yīng)愈“窄”。
在葉片的外側(cè)邊可設(shè)若干個(gè)能勾住相鄰橫軸的阻擋鉤，但不可影響其在機(jī)翼下?lián)渲料轮裹c(diǎn)時(shí)瞬間作順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片的外側(cè)邊加設(shè)緩沖橡膠。葉片沿平行于橫軸的方向的橫切面是對(duì)稱式流線形，阻力很小。顯然活動(dòng)葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)與密合狀態(tài)一般不受自然風(fēng)影響，且機(jī)翼具有抗側(cè)風(fēng)的能力。撲翼機(jī)遇下沖氣流時(shí)可采用起飛時(shí)所用動(dòng)力的方法，產(chǎn)生1.2倍于自重力的升力，也可用一般定翼機(jī)的方法，例如可用“自救傘”保證整架飛機(jī)降落，對(duì)于機(jī)翼寬大的設(shè)計(jì)方案，可讓飛機(jī)作“落葉式”安全漂落。
撲翼機(jī)在空中的側(cè)滑可采用“可伸長(zhǎng)機(jī)翼”，“收放備用葉片”等方法造成左、右翼升力差。
理論上機(jī)翼面積越大，“撲翼”越省力，但實(shí)際上其機(jī)翼面積不可太大。加快機(jī)翼?yè)鋭?dòng)速度，可加大升力，但實(shí)際上速度太大時(shí)，其材料承受不了，故撲翼機(jī)的起飛重量一般可控制在1噸以內(nèi)。
實(shí)施例2如圖5所示，設(shè)AA′、B1B1′、B2B2′3副機(jī)翼，B1B1′和B2B2′為兩副設(shè)置在機(jī)翼AA′前后的翅膀，二者角速度與AA′相等但撲動(dòng)方向與AA′相反，B1B1′與B2B2′和AA′在同一發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，B1B1′與B2B2′所產(chǎn)生的升力和等于AA′翼的升力。這樣，在每一時(shí)刻，總有一種機(jī)翼向下?lián)鋭?dòng)產(chǎn)生升力，讓飛機(jī)機(jī)體維持在空中。機(jī)體前進(jìn)的力由另一發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳來(lái)產(chǎn)生，由于機(jī)翼阻力很小，所以對(duì)此發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求不高。
在飛行過(guò)程中，機(jī)翼葉片的任一條母線應(yīng)平行于飛行方向，并與水平線平行，這樣才不會(huì)產(chǎn)生多余的阻力。
機(jī)翼可采用凱夫拉材料及玻璃鋼等材料制造，有足夠的彈性、強(qiáng)度和硬度。機(jī)翼?yè)鋭?dòng)時(shí)翼尖的線速度為10～18m/Sen，撲動(dòng)次數(shù)為每秒往復(fù)1～2次。機(jī)翼有足夠強(qiáng)度抵抗長(zhǎng)時(shí)間撲動(dòng)的“折斷力”。如圖6所示，機(jī)翼(8)的下方設(shè)有搖杠(9)，搖杠的一端連接在機(jī)翼(8)的下方中部，另外，搖杠的另一端連接在機(jī)身(7)內(nèi)，設(shè)機(jī)翼長(zhǎng)度為4～6m，則機(jī)翼更具有足夠的強(qiáng)度。
設(shè)機(jī)體總重240Kg，A翼長(zhǎng)為6m，寬1m，采用矩形機(jī)翼，則AA′翼面積為12m2；而B1B1′和B2B2′翼的面積分別為6m2(長(zhǎng)6m，寬0.5m，矩形)，機(jī)翼每撲動(dòng)一次，翼尖劃過(guò)弧長(zhǎng)為6M，每個(gè)機(jī)翼每秒撲動(dòng)1.5次，若采用40馬力發(fā)動(dòng)機(jī)，足以產(chǎn)生(240Kg×1.2)的升力，滿足從“靜態(tài)→起飛”的條件。
設(shè)機(jī)翼前、后椽在機(jī)翼與搖杠接點(diǎn)外段長(zhǎng)3.5M。撲翼往返撲動(dòng)時(shí)受“折斷力”是分兩步的，即前后椽自重的慣性沖擊與葉片質(zhì)量的沖擊，前者應(yīng)在1/30秒內(nèi)完成。
若采用15馬力的螺旋漿動(dòng)力可產(chǎn)生250Km/h的速度。
實(shí)施例3如圖7所示，采用上下兩層等面積機(jī)翼，均安裝在機(jī)體重心位置，在同一發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，分別在0～＋30°，0～-30°范圍內(nèi)等速反向撲動(dòng)。
實(shí)施例4取圖2所示的活動(dòng)葉片(4)的長(zhǎng)度大于機(jī)翼前椽(1)與機(jī)翼后椽(2)之間的距離，且活動(dòng)葉片位于機(jī)翼前椽與機(jī)翼后椽的下方，使得當(dāng)機(jī)翼下?lián)鋾r(shí)，利用機(jī)翼前、后椽阻擋活動(dòng)葉片的運(yùn)動(dòng)達(dá)到活動(dòng)葉片密合的目的。
權(quán)利要求
1.一種撲翼機(jī)的機(jī)翼，包括左、右機(jī)翼，其特征在于每一機(jī)翼包括機(jī)翼前椽、機(jī)翼后椽、橫軸組和活動(dòng)葉片組，橫軸組的每一橫軸間隔地連接于機(jī)翼前椽與機(jī)翼后椽之間，每一活動(dòng)葉片的一邊與相鄰的橫軸連接，每一機(jī)翼設(shè)兩片以上(含兩片)的活動(dòng)葉片，左、右機(jī)翼的根部分別連接在機(jī)身的左右轉(zhuǎn)軸上。
2.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于機(jī)翼呈近似矩形或近似梯形。
3.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于活動(dòng)葉片為“瓦片”狀的拱形曲面。
4.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于活動(dòng)葉片的外側(cè)邊設(shè)緩沖橡膠或/和消聲裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于活動(dòng)葉片的寬度大于相鄰兩橫軸之間的距離或者在活動(dòng)葉片的外側(cè)邊設(shè)阻擋件。
6.如權(quán)利要求5所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于所說(shuō)的阻擋件為阻擋鉤或阻擋塊。
7.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于機(jī)翼下設(shè)搖桿，搖杠的一端與機(jī)翼的下方連接，搖杠的另一端與曲柄連接，曲柄連在機(jī)身上的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上。
8.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于機(jī)翼設(shè)3副，并排設(shè)置。
9.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于機(jī)翼設(shè)2副，上下兩層設(shè)置。
10.如權(quán)利要求1所述的撲翼機(jī)的機(jī)翼，其特征在于活動(dòng)葉片的長(zhǎng)度大于機(jī)翼前橡與機(jī)翼后椽之間的距離，且活動(dòng)葉片位于機(jī)翼前椽與機(jī)翼后椽的下方。
全文摘要
涉及一種撲翼機(jī)的機(jī)翼，包括左右機(jī)翼，每一機(jī)翼由機(jī)翼前后緣、橫軸組和活動(dòng)葉片組組成，每一橫軸間隔地連接于機(jī)翼前后緣之間，活動(dòng)葉片的一邊與相鄰的橫軸連接，每一機(jī)翼設(shè)2片以上(含2片)的活動(dòng)葉片，左右機(jī)翼的根部連接在機(jī)身的轉(zhuǎn)軸上。除保留直升機(jī)能垂直起降等特點(diǎn)以外，對(duì)于相同的起飛重量，其飛行速度、造價(jià)和油耗僅為直升機(jī)的1/3～1/2；對(duì)氣候的適應(yīng)性強(qiáng)，駕駛與維護(hù)簡(jiǎn)單，噪音小，氣流對(duì)環(huán)境的干擾小。
文檔編號(hào)B64C33/02GK1097393SQ94103220
公開日1995年1月18日 申請(qǐng)日期1994年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月25日
發(fā)明者黃澤榮 申請(qǐng)人:黃澤榮