CN1045740A - 异翅扑翼人力飞行器 - Google Patents

Abstract

一种人力飞行器。本发明为人力飞行器提供了新的飞行形式和结构。兼有扑翼和固定翼功能，形式简单独特。采用伸展身躯下平动翼翅扑翼，缩曲身体上平动翼翅的直接扑动大面积翼翅的方法。传递人体力于翼翅的介质只有一些拉线和一根立杆。飞行器具有助飞风帆，可输出人力迫动空气及控制飞行方向和乘风飞行。

Description

一种人力飞行器。

人类不能有众多的人靠自身的力量在空气中飞行的主要困难在于没有足够轻的、廉价的、可实现飞行的人力飞行器。几乎所有研制失败的人力飞行器，都是因为起飞重量大或所需功率大而无法用人力飞行。人类或者要找到更轻更多的坚固材料，或者要找到更合理的人力飞行器结构和形式来实现广泛的随意的在空中飞行。

本发明为人力飞行提供了新的飞行形式和结构。进一步减轻了飞行器的重量，改善和提高了飞行性能和安全程度。降低了对驾驶员的操纵技术要求和飞行器对起落场地等自然条件的要求。并且造价低携带方便。适于广泛使用。

本发明兼有扑翼和固定翼功能，形式简单独特。采用伸展身躯下平动翼翅扑翼，缩曲身体上平动翼翅。传递人体力于翼翅的介质只有一些拉线和一根立杆。拉线的长度使扑翼作用力近于垂直作用在大面积翼面上，即有重心低稳定性好，又可以在此长度内安置助飞风帆，同时可用人力使风帆产生推进动力。平动翼翅扑翼，排除了挥舞翼翅的力矩强度要求，并且扑动作用力近垂直均布在整个翼面上，又排除了翼翅维持本身形态的刚性条件。为防止其它外力使翼翅过大变形，仅采用了刚度不大的轮形骨架。

本发明的性能：1、平飞。2、垂直降落。3、翱翔。4、乘风飞行。5、安全可靠。

在说明书附图中表示了本发明的形式和结构。图中（1）是翼翅 骨架。（2）主翼面。（3）滑翔翼面。（4）弹力连接绳。（5）立杆（6）助飞风帆。（7）动翼拉线。（8）稳定舵。（9）手杠（10）踏板。

对附图的说明：翼翅骨架（1）形状似蛋圆的自行车轮。由轮椽、轮毂、辐条组成。轮椽由薄壁管分段联接而成。可分离折叠。轮辐由尼龙拉线为辐条。轮毂由几根轻质杆和结绳制成，轮毂的孔径大于立杆（5）的直径。主翼面（2）由许多条薄膜与丝网粘合成的单向透气面。条状薄膜平行于椭圆长轴排列。长边的一条边与丝网粘合，并且开启方向一致。主翼面（2）只允许向地面方向透气。主翼面（2）蒙在翼翅骨架阳面辐条内侧，形成椭圆圆锥面。滑翔翼面（3）由较宽的条状薄膜的一长边与丝网粘合，蒙在翼翅骨架阴面辐条围成的倒椭圆锥以椭圆长轴为界划分的半个圆台外侧，只许向地面方向透气。条膜与椭圆长轴平行排列。其展弦比在4以上。在主翼面（2）与滑翔翼面（3）之间有用来消除紊流的橡胶膜，与滑翔翼面（3）组成利于飞翔的剖面翼形，扑翼时令橡胶松驰、收缩。弹力连接绳（4）连接立杆（5）翼翅的方法是将立杆（5）上端一部分穿过翼翅骨架（1）的轮毂，用弹力连接绳（4）分别从露在轮毂外边的立杆（5）的上下两位置以辐射状态向翼翅骨架阴阳两面连接。立杆（5）由轻质管制成。两端部分较细。可分四段三折。有三副绞链折节及锁定装置。第一段即与翼翅连接部分的折节装有转轴，可相对其余三段立杆轴心线转动。立杆的下端部接有一园环，连接处也装有可沿杆轴心线转动的转轴，并可随时锁定。园环的作用：1、减少立杆（5）与人体连接时对人体姿态的限制。2、附带观察和飞行器具，立杆下端转轴以上安装一根横杆，横杆两端各有一个输导孔，并有可以根据需要随时停止输导的机构。风帆（6）帆面是单向透气的，帆面安置弹性筋条，可以自行向不透气方向凹曲。帆面上下有引绳，上引绳挂在立杆（5）的第二节上。下引绳两根分别通过安置在立杆（5）下端部位的横杆上的两个输导孔与手杠（9）连接。手杠（9）相离或相近立杆（5），可使帆面平直或松驰。输导孔停止输导时，帆面直曲不随之变化。动翼拉线（7），拉线上端均匀分布、近与垂直连接在主翼面（2）上。下端成4束连接在两跟手杠（9）的4个端头上。稳定舵（8）。安置在滑翔翼面的后方，拉线（7）与立杆（5）之间，并可以放松收缩，消除其作用。手杠（9），是上肢及两手握持施力与配合下肢调整重心及维持身体平衡的两根似双杠的管子。踏板（10），形似可折弯的两只木履。分别用拉索与两只手杠（9）连接。

本发明的结构原理与操纵：1、扑动翼翅时主翼面（2）即翼翅阳面的整个翼面工作。滑翔翼面（3）因条状薄膜较宽，工作状态来得迟缓，而后又因主翼面扑动的空气流作用不能关闭而失去工作能力。2、滑翔与爬升时滑翔翼面（3）的条膜关闭，以翼翅的正迎角产生升力，而主翼面（2）的前半锥面因风压顺着条膜开启方向失去作用。在主翼面（2）的后半锥面由于迎角风压与条膜关闭方向一致，因而可以产生升力。3、扑翼面积大，重量轻，平动速度慢惯性损失小，无弱功面积。4、人体施力自由充分无损耗。人体在蹲姿曲臂状态时，立杆（5）上与翼翅联接的弹力连接绳（4）只有很小的拉力。人体重力通过踏版（10）。手杠（9）拉线（7）作用与翼面。当人在四肢及腰力作用下由蹲姿转为立姿，人体重心上移或停止下降，或减速下降。翼翅必加速下降，即平动向下扑动并获得更大的空气阻力。此时以人体上躯为支点的立杆（5）跟随人体相对翼翅上移，致使立杆（5）上端与翼翅连接的弹力连接绳（4）拉力加大。当人体在空中恢复蹲姿，即收腿曲臂时，踏板（10），手杠（9）拉线（7）-翼翅失去人体重力作用，而在立杆（5）上端与翼翅连接的弹力连接绳（4）的拉力作用下相对人体向上移动。即翼翅向上回复。5、助飞风帆除具有风帆的功能外，其帆面可在人力作用下反复凹曲-平直，迫动空气产生水平推力。若要平稳飞翔，可在施水平推力时，只要收腿曲臂速度放慢则翼翅不会扑动。6、由于人体附着踏板（10）和手（9），不易做大于180°转动，采用立杆（5）下端的可锁紧的转动轴沿杆长向轴线转动立杆，补充调整帆面方向。调整后随即锁定。7、手杠（9）和踏板（10）是上、下肢双重向翼翅施力扑动，调整人体重心及调整翼翅迎角和维持人体平衡的装置。两个踏板与手杠是用拉索连接的。以便下肢动作灵活。特别是在人体着陆时便于行走、跳跃，踏板与双脚的连接是可快速脱离的粘合，一般情况下应时刻与双脚结合。两手杠和两踏板之间都有限制相互分离过大的拉索。同时人体上躯与双手杠之间也有限定两者分离过大的限距连索。以保证人体不出离操纵范围和在人失去动作能力时不会从飞行器上垂落。

Claims (10)

1、一种人力飞行器，由翼翅、拉线、立杆、风帆、手杠、踏板、稳定舵等组成。其特征是：a、将人扑动翼作用力通过许多动翼拉线均匀分布近于垂直作用在大面积翼面上。b、主体结构是一根细长立杆与透气翼翅。c、人体与翼翅之间的距离内装有助飞风帆。

2、如权利要求1所说的人力飞行器，其特征在于它的翼翅为单翅，由动翼拉线（7），立杆（9）及踏板（10）远距离竖直控制。立杆（5）上装有助飞风帆（6）。

3、如权利要求1所说的人力飞行器，其特征在于它的翼翅由骨架（1），主翼面（2），滑翔翼面（3）组成。

4、如权利要求3所说的人力飞行器，其特征在于它的翼翅骨架（1）由轮椽、轮辐、轮毂组成。

5、如权利要求3所说的人力飞行器，其特征在于它的主翼面（2）和滑翔翼面（3）由丝网和条状薄膜制成单向透气，同方向开启，平行排列。主翼面（2）的条状薄膜的宽度远小于滑翔翼面（3）的条状薄膜的宽度。

6、如权利要求3所说的人力飞行器，其特征在于它的翼翅为椭园轮形。阳面辐条围成的椭园锥面下蒙着主翼面（2），条状薄膜与椭园长轴方面平行排列。阴面辐条围成的椭园锥面的前弱半个锥面上（以椭园长轴划分）蒙着滑翔翼面（3），其条状薄膜与主翼面（2）的条状薄膜列方向一致，并且开启、透气方向一致。

7、如权利要求3所说的人力飞行器，其特征在于它的阴阳辐条之内，主翼面（2）和滑翔翼面（3）之间有一部分用来消除紊流的橡胶膜，与翼面（3）组成利于滑翔的翼形剖面。扑翼时令橡胶膜收缩或松驰。

8、如权利要求1所说的人力飞行器，其特征在于它的立杆（5）与翼翅连接的方法是将立杆（5）上端一部分穿过翼翅骨架（1）的轮毂，用弹力连接（4）分别从露在外边的立杆的上下两位置以辐射状态向翼翅连接。

9、如权利要求1所说的人力飞行器，其特征在于它的立杆（5）与翼翅连接部分以下部位和立杆（5）的下端园柱部位分别装有两根以立杆（5）轴心为轴的转轴。下端的转轴可以锁紧。在下端转轴之上装有一带输导孔的横杆。输导孔内装有输导和锁紧、止导装置。

10、如权利要求1所说的人力飞行器，其特征在于它的风帆（6）装有自曲装置，又可以在人力作用下使风帆面迅速平直，迫动空气产生推力。风帆是单向透气的。上端固定于立杆（5）上，下端由两根引绳通过横杆输导孔与手杠（9）连接，并且可随立杆-人体转动。

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