CN2148031Y - 人力飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器技术，特别是一种人力飞行 器。其主要特征是由机翼、机翼轴、尾翼、翼桨、机轮 架、机轮组成，机翼分为两副侧翼、固定或可上下扇动 地连接在机翼轴的前部，尾翼固定在机翼轴的尾部， 机轮架上安装机轮，并连接在机翼轴上。翼桨配合地 安装在机翼轴或机轮架上起推进器作用。也可由连 接在侧翼上的拨动片或羽状翼起推进作用，由人力驱 动。克服了现有飞行器不能实现人力飞行的缺陷，适 用于体育比赛等等。

Description

本实用新型是飞行器技术，特别是一种人力飞行器。适用于体育比赛等。

现有飞行器一般由发动机提供动力推动螺旋浆，再由螺旋浆作推进器而实现飞行器的飞行；而中国专利912323027所提出的仿生飞机，其发动机提供的动力可驱动机翼，使机翼运动而产生推进作用。

但它们均不能实现人力飞行。

本实用新型目的是克服上述现有飞行器技术的不足而提供一种可由人力驱动机翼或翼桨而起推进作用、实现人力飞行的人力飞行器。

实现实用新型目的的方法由以下原理、措施、附图、结构细节和工作情况给出。

本实用新型原理和措施是：结构由一组机翼、一根机翼轴、一组尾翼、两组推进机构、两组机轮架、四个机轮组成。其中，

机翼为完整的一片、对称地分成两片，前视图象呈“V”字形，俯视图象也呈“V”字或近似于“V”字形，也可呈长方形。翼展长为10～20米，宽度为3～5米。机翼由中部纵向对称地固定在机翼轴前半部。机翼由前缘杆、侧缘杆、后缘杆围成框架的机翼架，由绳绞织成的网固定于其上，网上固定有翼片，如尼龙布或塑料薄膜。

尾翼呈水平状，固定地连接在机翼轴的后端，俯视图象呈“V”字形或长方形，其长度为4～2米，宽度为2米，其作用是平衡机体。其结构与机翼相同。

机翼轴为杆柱状或管状、纵向安装。推进机构包括二组前后翼桨，与机翼轴或机轮架配合，起推进作用。

机轮安装在机轮架上，前、后机轮架向下固定在机翼轴的腹面，其作用是用于滑行起飞和降落。

翼桨包括桨柄、桨片、活动片、绳，它们互相配合而成。桨柄和桨片连接为旗形状，活动片的一侧边缘通过皮布与桨片的前侧边缘作可开可折的连接。保证人力驱动桨柄时，桨片和活动片呈开状态并推动空气向后流动，能产生推进作用。

人被安全带绑在机翼轴上，人的脚固定在后部的翼桨，手握持着前部的翼桨，人的手脚的力可驱动翼桨作前后往复式摆动。

当人将体力通过手和脚施加于前后两组翼桨，翼桨便会作前后往复地摆动，拨动空气向后流动，空气的反作用力便会推动机体向前飞行。起飞时依靠他人推动滑出高处平台。如高楼顶部平台、山顶上建有的平台。降落时应有相应配套的机场。

驾驶员宜为训练有素、体力大、体重轻的运动员或军人。

本实用新型另一实施例中机翼分为两片侧翼，与机翼轴作上下往复地扇动的连接，而且其侧缘杆和后缘杆分别与拨动片作可上下往复式摆动的连接，组成推进机构，随着侧翼的扇动，保证拨动片可拨动空气，向后流动，起推进作用。但无翼桨，其它结构与上述相同。

人固定地骑在机翼轴上，用手和脚驱动侧翼，使之扇动。

本实用新型另一实施例的翼桨可以是一种摇橹式翼桨，由其桨柄中段开有的轴孔与机翼架后缘杆的轴形段作定位的可转动的连接，人可用手摇动桨柄而起推进作用，其方式象摇橹式船那样。

本实用新型翼桨可呈朝下状。

本实用新型另一实施例的侧翼由翼骨和羽状翼组成，即羽状翼由若干根具有柔性的仿生羽排列地衔接而成，固定在翼骨上而呈鸟翼形。

侧翼可上、下地扇动，并与杠杆驱动机构配合。该机构包括两根连杆和两根杠杆，连杆同时与侧翼和杠杆配合，而杠杆与机    架上的杠杆轴配合，人力可驱动杠杆、使连杆推动侧翼、使之扇动，起推进作用。或者由自行车的链式传动机构通过两副曲臂和两根连杆而与侧翼配合，从而使侧翼上下地扇动。其它结构与原实施例相同。

本实用新型机翼可充有隋性气体，如氦气、氢气。

本实用新型制造材料应具有重量轻、强度高的特性，如干竹、碳素纤维等等。

本实用新型优点是可由人力驱动飞行器，实现人力飞行。克服了过去不能作人力飞行的缺陷。特别适用于体育比赛等等。

附图有：

图1是实用新型原实施例的示意图（俯视图）

图2是图1的B向示意图

图3是图1的A向示意图

图4是图3的A－A剖面示意图

图5是图3的B－B剖面示意图

图6是翼桨的C向示意图

图7是第二实施例示意图（俯视图）

图8是图7的A向示意图

图9是翼桨的另一实施例示意图（俯视图）

图10是图9的C－C剖面示意图

图11是翼桨与拉桨绳配合的B向示意图

图12是靠背柱与机翼轴、人配合的B向示意图

图13是充气翼实施例的B向示意图

图14是第三实施例的A向示意图

图15是第三实施例的俯视示意图

图16是第四实施例的翼桨示意图

图17是16的D－D剖面示意图

图18是第五实施例的B向示意图

图19是图18的E－E剖面示意图

图20为图18的A向局部示意图

图21为图18的仿生羽的C向示意图

图22为图21的F－F剖视图

图23为链式驱动机构的B向示意图

图24为图23的G－G剖视图

图25为图23的H－H剖视图

下面结合上述附图详细说实用新型结构细节和工作情况。

实用新型原实施例如图1～6所示，结构由机翼1、机翼轴7、尾翼15、翼桨11和25、机轮架27、机轮轴34、机轮26组成。其中：

机翼的俯视图象和前视图象为“V”字形或近似于“V”字形，或俯视图为长方形，可以是完整的一片或由两片侧翼组合而成。机翼的周边由管状的前缘杆8、侧缘杆9、后缘杆10连接组成一个框架，框架内连接着由绳2绞织成的网，在其构成的面上固定有翼片4，翼片为尼龙布或塑料薄膜。机翼的翼展为10～20米，宽为3～5米。

尾翼15的形状和结构与机翼相同，有翼架16、网14、翼片17但其长度为4～2米、宽度为2米。

机翼轴为杆柱形、呈管状，分别在前、中、后部固定地连接有三组固翼柄5和13，机翼的前缘杆8和后缘杆10与前、中两组固翼柄配合，并由绳6绑着而紧固在机翼轴上；尾翼则由翼架16固定在后部的固翼柄13上。在靠近机翼后缘处的机翼轴7上，向下垂直地固定有两根杆组成的机轮架27，其下端固定    机轮轴34，该轴的两端安装着机轮；在机翼轴的前半段也同样固定地安装一组机轮架、机轮轴和机轮。

在前后两组机轮架27上安装有两组四副翼桨11、25、每副翼桨由桨柄21、桨片35、活动片39、绳40、皮布36组成；即桨柄一端开有一个轴孔41，由该孔定位地连接机轮架的轴形段，另一端连接桨片35，呈旗形，与桨片大小形状相同的活动片39与桨片配合，由一片皮布36通过垫片37和螺栓螺母38固定地连接在桨片和活动片的前缘，2～3根绳40的一端固定在桨片的一面上，另一端固定在活动片的相对面上。保证活动片与桨片可张开又可合起来。桨片可由长方形桨架43连接网41，薄片42固定于其平面上。安装时桨片呈水平状态。其柄21由固定于翼架    上的绳19或24吊着。由此组成一种人力推进器，起推进作用。

在机体平衡的重心位置上，人的身体33被安全带31纵向地紧绑于机翼轴的下侧，两只手28分别握着左右两副前翼桨25的柄21，两只脚30由绳20分别紧绑于两副后翼桨11和18的柄21上。前控制绳23的一端连接机翼轴的前端、另一端连接于人的胸部，后控制绳32的一端连接机翼轴的尾翼、另一端连接于人的胸部，左右两根控向绳29的一端连接于侧翼的边缘杆9上，另一端连接于人的胸部。它们的作用是通过人力而控制机体的升降和转向。

其工作情况是：当人的手和脚协调用力地作后拉和后蹬的动作时，翼桨25、11、18便会向后摆动，其活动片39与桨片35呈张开状态，同时，把空气拨向后，而空气的反作用力便会推动机体向前飞行；当手向前推、脚向前拉时，翼桨便向前摆动，其活动片39与桨片35呈闭合状态，不断重复这些动作，机体就会向前不断飞行。如需上升时，人的手用力拉后控制绳32，使机翼轴7向前翘起；当需下降时，可由手用力拉前控制绳23，使机翼轴向前倾；当转向时，可用力拉左或右控向绳29使机翼倾向左或右侧。

实用新型第二实施例，如图7～8所示，其两片侧翼3可作MN方向的扇动。侧翼的前缘杆8和后缘杆10分别有一个轴接头47和48，并分别定位而可转动地连接机翼轴7，每副侧翼有一根纵向的踏脚杆45或49，其两端分别固定在前后缘杆8、10上，在背面，2～5根绳46的一端固定在左侧翼上，另一端固定在右侧翼上，在腹面也有2～5根绳以同样方式连接左、右侧翼。侧翼的边缘杆9和12后缘杆10分别作可摆动地连接侧拨动片44和52、后拨动片55的轴接头51的轴孔；每块拨动片均由长方形框架57连接网53和薄片56，轴接头连接于框架上，有2～5根绳54在背面由一端连接拨动片、另一端连接侧翼，在腹面也有2－5根绳    以同样方式连接拨动片和侧翼，拨动片可以是片状。机翼轴上安装有机轮架和机轮。

侧翼与拨动片也可由皮布固定在边缘杆、后缘杆和轴接头上而作互为摆动的连接。

人骑坐在机翼轴7上，腰部紧紧系着固定于该轴上的安全带31a两手系着左右拉翼绳58，该绳连接在侧翼的边缘杆上。位于平衡位置机翼轴7上可垂直地固定一根靠背柱68，人背靠着该柱并由安全带67绑在该柱和机翼轴上，人的脚踏着侧翼上的踏脚杆45、49，也可踏网的绳2。

工作时，脚30用力蹬踏踏脚杆45、49，使侧翼3向下扇动，拨动片44、52、55便会拨动空气，当手28用力拉绳58时，侧翼便会向上扇动，各拨动片又拨动空气，空气的反作用力会使机体向前飞行。

实用新型第三实施例如图9～11所示，其结构中有侧翼3、机翼轴7、尾翼15、机轮架27、机轮26，与原形实施例相同，其推进器为水平安装的翼桨11，该桨由桨柄21、桨片35、活动片39组成但其桨柄俯视图象呈三角形，有轴接头64和轴孔；在机翼后方的机翼轴7上水平地固定有上下两块支承块63、65、其中一块有两根支承轴62，该轴穿插于桨柄的轴孔中；在桨轴上下两面有两个环形架61a和61b固定于机翼轴7上，组成导轨支承，其作用是使翼桨只作水平地前后往复的摆动。人的脚30被绳20绑着固定于翼桨桨柄的前缘。两根拉桨绳60分别由一端连接翼桨的前缘、另一端穿过滑绳环66而连结在手上，该绳的作用是将翼桨拉动向前摆。

实用新型第四实施例如图14～15所示，其机翼1固定在机架72上，机架为长方形，连接着由绳和横杆组成的网75，尾翼15固定在机架尾部、翼桨70、71的柄21上有突环74及其轴孔73，作可转动地连接在机翼的后缘杆10上，翼桨的桨片35、活动片39等结构与上述翼桨11相同。由此形成摇橹式翼桨，象划船那样，人摇动翼桨70、71，便驱动机体向前飞行。

实用新型第五实施例如图16～17所述，连接在机翼轴7上的有一组导轨块76，分成两个圆块82、83，由若干个螺栓螺母77将其固定于机翼轴的两侧，其上有一根销轴78，穿插该圆块的轴孔中和桨柄接头79的轴孔84中。翼桨80、81朝下垂直地安装。

实用新型第六实施例如图18～22所示，由侧翼3、机翼轴7、尾翼15、机架90、连杆87、杠杆89、102、机轮架27、机轮26组成。其中，鸟翼状的侧翼由翼骨86和羽状翼85组成，羽状翼是若干根仿生羽93排列地固定在翼骨86上，各仿生羽同时由3～5根绳88连结着。翼骨是具有刚性片状的架；仿生羽是由羽杆95、羽枝96、羽片97、羽柄94组成，羽杆是具有柔性的管状杆，由羽柄至羽的末端呈粗变细状态，20～50根羽枝垂直地固定在羽杆上，其构成的平面由薄片包裹地固定，组成羽片。它与鸟翼的羽毛相同。羽状翼向后向下略弯曲。

机架90前视图象为三角形、俯视图象为长方形、长方形架内连接有网98、是人站或坐的部位，一根杠杆轴92固定在该架的近中段两侧、该轴92穿过一根杠杆89前半段上开有的轴孔而与杠杆连接，杠杆的前端开有一个孔，固定绳100连接两根连杆87a、87b的一端并同时穿过该孔，使杠杆与连杆可互相活动；一杠杆102一端由绳连接在一根轴杆103上，其前段连接一根绳101，该绳同时连接连杆87。

两块侧翼的翼骨由上下两片皮布91a、91b连接着并定位地套在机翼轴7的前部。保证翼骨可作上下往复地摆动。

工作时，人骑坐在机翼轴7上，用脚固定在杠杆89、102后端，用力异步地推拉动杠杆89、和杠杆102使之作上下往复地摆动，它便推动两根连杆87a、87b作上下往复地运动、从而推拉动翼骨86，使两副侧翼3作上下往复地扇动，羽状翼85便起推进作用。

在机翼的实施例中，侧翼可以是一种充气翼，翼架连接上下两层网2a和2b，网包裹地固定着轻质充气袋60，如塑料薄膜制成的充气袋，袋内充有隋性气体如氦气、氢气等。

在机翼的驱动机构实施例中，可以采取一种链式驱动机构，即由一个链轮105、一根链轮轴106、两个摇臂104、一根链条113、一个飞轮108、一根飞轮轴112、两个曲臂109与机架90和连杆87配合组成。

其中，链轮105配合链轮轴106，该轴两端连接具有脚踏114又互为反向的摇臂104，由Ω形支承107将链轮轴106连接在机架90的后半部；飞轮108配合飞链轴112，该轴两端连接具有短柄110又互为同向的曲臂109，短柄上有两个凸缘环115，连杆87a和87b分别由一端用绳连结而连接在该环之间的短柄上，另一端连接侧翼；飞链轴由固定在机架90上的Ω形支承连接在机架上；链轮与飞轮上连接有链条113。

人可骑坐在机翼轴上，用脚踩动脚踏114、使链轮105转动、动力通过链条113传动飞轮108，从而使曲臂109及其短柄110旋转，驱动连杆87a、87b作同步的上下往复式运动，推动机翼扇动。

其中的链轮、摇臂、链条、飞轮均可直接采用现有普通自行车的相应结构。

Claims (11)

1、由机翼、机翼轴、尾翼、翼桨、机轮架、机轮组成的人力飞行器，其特征是，一片机翼固定地连接在一根机翼轴的前半部，尾翼固定地连接在机翼轴的尾部；机翼的前视和俯视图象均呈“V”字；杆柱状或管状的机翼轴的前半段和后半段分别向下地固定有前、后机轮架，该架下方固定有一根机轮轴、该轴的两端配合有机轮；机轮架分别与前后两组四副翼桨作可前后往复摆动的连接，每副翼桨分别被一根绳吊在机翼上，使之呈水平状态；

安全带绑在机翼轴上，一根前控制绳一端连结机翼轴前端，后控制绳一端连结机翼轴尾端、左右控向绳的一端连结左右两侧机翼上。

2、根据权利要求1所述的飞行器，其特征是，机翼的周边由管状的前缘杆、边缘杆、后缘杆连接成一个框架、框架内连接着由绳绞织而成的网，它们组成的面上固定有由轻质薄片如尼龙布、塑料薄膜制成的翼片；

尾翼的形状和结构与机翼相同，有翼架、网、翼片互相配合；

机翼可分为左右两副侧翼，由前缘杆和后缘杆固定地连接在机翼轴的前部和中部的固翼柄上；尾翼固定在机翼轴后部的固翼柄上。

3、根据权利要求1所述的飞行器，其特征是，翼桨的结构由桨柄、桨片、活动片组成；即桨柄一端开有一个轴孔，另一端连接长方形桨片的一侧呈旗形，桨片前侧与形状结构相同的活动片作可开可合的连接，同时用2－3根绳连接桨片和活动片，使它们可作90度角的张开；

桨片和活动片可以是整块的片状，也可由一个长方形桨架连接一副网，其平面上有固定薄片；桨片与活动片的连接处固定地连接一块皮布。

4、根据权利要求1或3所述的飞行器，其特征是，

左、右翼桨的柄均呈三角形地连接桨片，其上有轴接头，轴接头上开有一个孔，该孔连接在固定于机翼后方机翼后方机翼轴的两块上、下支承块的支承轴上；位于桨柄上下两面有两副环形架固定在机翼轴的上下两面上，组成导轨支承；使左右两副翼桨与它们作可水平地前后往复摆动的连接；

一根拉桨绳同时由一端连接翼桨前缘，另一端穿过滑绳环而连结人的手；或者：

左右两副翼桨也可垂直朝下地安装，即由两个圆块组成的导轨块固定于机翼轴的两侧，有一根销轴配合于其中，翼桨由其桨柄接头上的轴孔连接销轴。

5、根据权利要求1或2所述的飞行器，其特征是，机翼可以是一种具有拨动片的侧翼的可上下地往复扇动的机翼，即左右两副侧翼的前缘杆上均有一个接头，其上有一个轴孔，该孔定位地连接圆轴形的机翼轴上；每副侧翼上有一根脚踏杆纵向地由两端固定在前缘杆和后缘杆上，人系着安全带骑坐在机翼轴上；

边缘杆和后缘杆分别与一片拨动片作可上下摆动的连接；

2～5根绳在背面上由两端分别固定在左右两副侧翼上，2～5根绳在腹面分别由两端连接两副侧翼；2～5根绳由两端分别固定在侧翼和拨动片上，侧翼和拨动片的腹面同样连接有2～5根绳；

6、根据权利要求5所述的飞行器，其特征是，拨动片可以呈片状，也可由长方形框架连接网，其平面固定有薄片如尼龙布组成；它与侧翼可以是由边缘杆和后缘杆为轴面与其框架的轴接头上开有的轴孔连接；

侧翼与拨动片也可由皮布分别固定在边缘杆、后缘杆和轴接头上而作互为摆动的连接；

机翼轴上可垂直固定一根靠背柱，人被安全带绑在该柱上并坐在机翼轴上。

7、根据权利要求1、2或3所述的飞行器，其特征是，机翼轴为一种长方形的机架，机架连接着网，其两侧固定着侧翼，在侧翼的后缘杆上安装着两副翼桨，其桨柄中部有一个突环，环上开有一个轴孔，它作可转动地连接在后缘杆上，形成摇橹式翼桨。

8、根据权利要求1～7中任何一项的飞行器，其特征是，侧翼可以是一种充气翼，即由连接在翼架上下两副网包裹着一个充有隋性气体的充气袋。

9、根据权利要求1所述的飞行器，其特征是，其侧翼可以是一种能扇动的羽状翼和翼骨组成的鸟翼状机翼，即翼骨是具有刚性片状的架，连接着具有柔性的羽状翼，左右侧翼作可扇动地连接在机翼轴上；在机翼轴的前部和中部下侧连接有前视呈三角形、俯视呈长方形的机架，机架同时连接机轮架和机轮；

机架上安装有一根杠杆轴、该轴作可转动地配合在一根杠杆的前半段的轴孔上，该杠杆的前端开有一个孔，由一根固定绳穿过该孔同时又与二根连杆的一端作可活动的连接；另一根杠杆的一端由绳作可活动地连接在一根机架的轴杆上，杠杆的前半段处同时连接一根绳，该绳同时由另一端连接连杆；连杆的另一端开有一个孔，一根绳穿过该孔而固定在翼骨上。

10、根据权利要求9所述的飞行器，其特征是，羽状翼由若干根仿生羽排列地固定在翼骨上，同时由3～5根绳连结各仿生羽；每根仿生羽形状和排列方式与鸟翼羽毛相同；

仿生羽由羽杆、羽柄、羽枝、羽片组成，羽杆的前端较粗为羽柄，向后呈由粗变细状态，20～50根羽枝垂直地固定在羽杆上，其构成的面由薄片包裹地固定着，组成羽片；

羽杆为柔性的管状杆。

11、根据权利要求9所述的飞行器，其特征是，使侧翼扇动的驱动机构可以是一种链式驱动机构，即由一个链轮、一根链轮轴、两个摇臂、一根链条、一个飞轮、一根飞轮轴、两个曲臂，与长方形机架和两根连杆配合而组成；

其中，链轮配合链轮轴，该轴两端连接具有脚踏又互为反向的摇臂，由Ω形支承将链轮轴连接在机架的后半部；飞轮配合飞轮轴，该轴两端连接具有短柄又互为同向的曲臂，短柄上有两个凸缘环，连杆分别由一端用绳连结而连接在该环之间的短柄上，另一端连接侧翼；飞轮轴由固定在机架上的Ω形支承连接在机架上；链轮与飞轮之间由链条连接。

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