CN2148032Y - 人力飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于人力飞行器，特别是属于螺旋桨 式，扑翼式或两者相结合的人力飞行器，这类人力飞 行器由机翼、机架、螺旋桨和滑行轮等构成，螺旋桨可 以有单尾式或单尾与双前的三螺旋桨式，扑翼式可以 有与单尾螺旋桨式相结合的形式，扑翼板为天鹅翅形 式，中间有弹力装置相连接。本实用新型的人力飞行 器结构简单，造价低廉，一般人经过短期培训均可操 纵，安全可靠，对环境有较强的适应力。

Description

本实用新型属于人力飞行器，特别是属于三螺旋桨式、扑翼式和螺旋桨与扑翼结合的人力飞行器。

很久以来人们就反复研究用自身的力量操纵机械像鸟一样飞翔天空，在现代航空技术迅速发展的今天，仍没有放弃这个愿望。美国人设计制造了装在前沿的用脚蹬传动方式使螺旋桨运转产生牵引力的人力飞机，由空气对飞机机翼产生升力的人力飞机，成功地完成了人力飞行的壮举。但是，由于这种飞行器翼板长大、没有足够的灵活性，并要求良好的气候条件，又由于只用人的两腿的蹬力，飞行动力不足，一般人不容易完成飞行。

本实用新型的目的是要克服上述飞行器飞行动力不足的缺点，充分发挥人体各部的力量，不仅用双腿蹬踏飞轮带动一螺旋桨，同时可用人的两臂再转动二螺旋桨，还设置有可充分发挥肩、背力量的脊托和肩托。

本实用新型的另一目的是由于具有了足够的飞行动力，可以缩短并减小机翼，减轻重力，增加了飞行的灵活性。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型的人力飞行器由机翼、机架、螺旋桨和滑行轮构成，机翼可有固定式或扑翼式，螺旋桨可以为单尾螺旋桨式和单尾、双前的三螺旋桨式，也可以不用螺旋桨而成为扑翼式人力飞行器。

为了具体说明本实用新型的人力飞行器的结构，结合附图进行详细描述，其附图有：

图1（A）为本实用新型的单尾螺旋桨与扑翼式人力飞行器的侧向透视图；

图1（B）为图1（A）所示飞行器的驾驶员操作示意图；

图1（C）图1（A）所示飞行器的正视图；

图2（A）为本实用新型的三螺旋桨式人力飞行器的侧向透视图；

图2（B）为图2（A）所示飞行器的驾驶员操作示意图；

图2（C）为图2（A）所示飞行器的正视图；

图3（A）为实用新型的扑翼式人力飞行器的侧向透视图；

图3（B）为图3（A）所示飞行器和驾驶员操作示意图；

图3（C）为图3（A）所示飞行器的正视图。

在图1（A）中：1－滑行轮，2－机架，3－脚蹬子，4－脚蹬臂，5－转轮，6－链条，7－飞轮，8－飞轮轴，9－传动齿轮，10－螺旋桨齿轮，11－螺旋桨轴，12－尾螺旋桨，13－座托，14－脊托，15－双肩顶托，16－右臂力架，17－左臂力架，18－弹力装置，19－右天鹅翅型扑翼，20－左天鹅翅扑翼。

在图2（A）中：21－右臂力摇柄，22－右转轮，23－右链条，24－右飞轮，25－右飞轮轴，26－右螺旋桨，27－机翼，28－左臂力装置（同右臂力装置），29－双肩顶托调节钮，30－座托调节钮，36－翼板架。

中图3（A）中：31－带U形转动轴飞轮，32－U形转动轴，33－右扑翼顶拉杆（架），34－左扑翼顶拉杆（架）。

在图1－3中表示了本实用新型的三种完全用人力操纵的飞行器，现以图1中所示的单尾螺旋桨与扑翼式相结合的人力飞行器的结构和操作过程，驾驶员坐在座托13上，双脚套在可转动的脚蹬子（3）上，转动脚蹬臂（4）使转轮（5）运转，通过转轮（5）上的链条（6）使飞轮（7）运转，飞轮（7）运转带动飞轮轴（8）转动，同时与飞轮轴相连的传动齿轮也随之运转，由通过传动齿轮（9）使螺旋桨齿轮（10）转动，从而使螺旋桨轴（11）转动，螺旋桨轴（11）的转动促使尾螺旋桨（12）旋转，尾螺旋桨（12）开始转动后，桨叶快速切动空气向后流冲，这种空气流冲对桨叶产生推动力，因而产生向前的力，使滑行轮（1）向前滑行。

本实用新型的人力飞行器装有特制的机架（2），其中的座托（13）不但能使人坐在其上，还可托住人的小腹，脊托（14）能起到飞行器作特殊飞行时护背和托背的作用，脊托（14）的上端设有双肩顶托（15），它可托住人的双肩和胸部，座托（13）和双肩顶托（15）可使人在飞行器上形成腹卧式流线型姿势（如附图1（B）所示），以减少空气的阻力，双肩顶托（15）能托住人的双肩，以防止双腿用力踩脚蹬子时人体离开座托（13）时产生的游动，这和人骑自行车上坡时的姿式类似。

由于人的身高不同，在座托（13）下装有座托调节钮（30）和在双肩顶托（15）下方装有双肩顶托调节钮（29）〈参见图2（A）〉，这样可使高矮不同的驾驶员均可充分发挥其身体各部分的全部力量。

为了更好地飞行，本实用新型的人力飞行器采用扑翼或螺旋将相结合的形式，本实施例中采用了可由双臂操作的两块扑翼板（19），依靠机翼的扑动产生升力而实现飞行的目的〈参见图1（B）〉。在本实用新型经过多次研究试验，采用天鹅扑翼板最为有利，扑翼板的下板面呈凹形，在其前端凹得深些，向后渐渐变浅（即缓缓展平），与展开的天鹅翅相似，在翼板下扑时，翼板面下方的空气就会增加密度，形成高气压，这个高压空气受到翼板前沿凹面的阻力，即对高压空气产生一种反作用力，这样一方面由于高压空气对翼板产生推力，使飞行器前进，另一方面对翼板面下方产生对翼板的升力，促使飞行器向上升空。翼板在上扬下扑中产生的空气流和螺旋桨转动产生的空气流构成了人力飞行器前进的总推进力，使滑行轮（1）快速向前滑动。同时，由于翼板在人的双臂操纵下产生的上扬下扑的不停运动中，由于翼板面保持一个倾斜角度，前进中空气对倾斜的翼板面产生作用力，该作用力的垂直分力作用在翼板下面使飞行器得到了升力，这种升力和下扑翼时产生的直接升力，使得人力飞行器获得了升空的动力。

两块天鹅翅形扑翼板分别安装在一强弹性的连接装置上，即弹力装置（18）上，它主要由两块弹力极强的板和装在板下的左、右臂力架（17、16）构成，在双臂的操作下，利用弹力装置（18）本身具有的回转力，也就是反弹力，可加快扑翼板的运行速度和上扬下扑的运动幅度，弹力装置（18）的性能如何，弯曲幅度大小，回弹力的大小，均决定着扑翼的运行能力，它也可以根据不同的驾驶员的臂力强弱而专门设计制造。安装在扑翼板下部的臂力架（16、17），左、右手分别握住转动的手柄，用双臂分别向外推举臂力架，使左、右翼板各自向飞行器两侧上方扬起，这时弹力装置（18）向上弯曲，并储存着向下的回弹力，当左、右手和臂推举到尽力时，再用力向下方拉压臂力架（16、17），使翼板得到大幅度的下扑力；此时，翼板受到回弹力和双臂的两种力的作用，翼板向下弯曲，并储存了向上的回弹力。这样反复不断地上扬下扑，左、右翼板就会由小幅度的往返运行到大幅度地往返运行，并能加快运行频率。人的双臂和弹力装置对扑翼所起的作用，类似于运动员在跳床上进行的腾空运动，世界上最高的跳床运动的高度可达8米，并可连续跳跃而在地面跳跃高达1米都是极其困难的。

人力飞行器在进入空中飞行时，需要调整飞行的方向，它和利用双臂对臂力架的控制来实现，同时也可利用人体本身的倾向力。如飞行器需要向上飞行时，双手向前推着臂力架上扬下扑翼板，翼板前沿向上倾，形成斜面，飞行器便向上飞行，相反便可向下飞行。当右臂用力操纵右扑翼板，左臂减少操作力，使两侧翼板产生力差，飞行器便会向左转向、反之倒向右转向。

飞行器从地面转入空中飞翔时，双腿和双臂需要付出极大的努力才可完成，但一进入空中飞行时，利用双腿操纵螺旋桨加快旋转速度，使双臂可得到适当的休息。

本实用新型的第二种人力飞行器是三螺旋桨式人力飞行器，其具体构造如图2所示，它的用脚蹬启动尾螺旋桨的系统座托、肩托和滑行设施与前述第一种人力飞行器相同，所不同的是采用了固定式翼板和在两侧分别装有臂力摇柄、转轮、链条、飞轮、飞轮轴和螺旋桨等，如图2（A）中的右臂力装置，有右臂力摇臂（21）、右转轮（22）、右链条（23）、右飞轮（24）、右飞轮轴（25）、右螺旋桨（26）和机翼（27），左臂力装置（28）与上述臂力装置完全相同并对称设置。实际上左、右臂力装置与脚蹬装置相似，只是一是用手摇，一是用脚蹬。左、右臂力装置均安装于翼板架（36）上，摇柄端部装有可转动的摇把，摇把两端粗中间细，手握中间段，两端粗的作用是防止摇动摇柄转动转轮时还要前推后拉摇把，使手与摇柄磨搓，或使手滑出摇把转轮位置要在人胸部下方，左、右两转轮之间距以在摇动时摇柄互相不碰撞为准。在三台螺旋桨同时转动后，对飞行器产生了巨大的推进力，飞行器便在地面上滑行，在地面上滑行到一定速度，由于气流对翼板产生的升力使飞行器升空进入空中飞行，由于翼板设计成向后倾斜，以利在滑行时空气对翼板的斜面有帮助，这种空气阻力对翼板产生一种升空力，使飞行器起飞而升空。可用杠杆原理控制人体的重心变化，使翼板在空中飞行中改变飞行方向，如在要向上飞行时，双手只要用力向前推摇把摇动，这种前推力会使人体的重心位置改变而向上倾斜，这个倾斜力使机架上倾，翼板前部也随之上倾，气流从机翼斜面流过，机身自然向上飞行。相反手握摇把向后拉着摇，人体向下倾斜，机身自然会向下飞行。飞行器左、右转向力，取决于左、右手臂使左、右螺旋桨产生的动力差，增强右手的摇动力，同时减弱左手的摇动力，两侧螺旋桨产生的后气冲力出现力差，机身自然向左转向，反之会向右转向。

本实用新型的第三种人力飞行器，如图3所示，它不用螺旋桨，只用扑翼飞行，其结构如图3（A）所示，在面架下方的飞轮（31）中心装有一U形轴，在U形轴两端分别通过左、右拉杆（34、33）与左、右扑翼上的弹力装置相连接。弹力装置与扑翼板的连接可用万向轴。弹力装置可采用弹性好的弹力板，能使两侧翼板扑动就可以了。

本实用新型的三种人力飞行器结构简单，制造容易，造价低廉，起飞和降落所需场地要求不高，小块平地即可，对环境有较强的适应力，驾驶员只要经过短时培训，即可操作，安全可靠，一般人员均能操纵。

Claims (2)

1、一种人力飞行器，它由机翼、机架和滑行轮构成，其特征在于在所述机架尾端装有一台用脚蹬启动的螺旋桨，还在翼板架下两侧对称安装有两台螺旋桨，在所述机架中部装有驾驶员用的座托脊托和双肩顶托。

2、如权利要求1所述的人力飞行器，其特征在于所述座托和双肩顶托均可设置调节其高度的调节钮。

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