CN2488815Y - 多扑翼飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种能够仿鸟类飞行姿态进行飞行的多扑翼飞机,属航空飞行器技术领域。结构特征是机身两侧的机翼可转动,机翼上装有一台或数台扇形内燃机3,扇形内燃机横截面呈扇形,内设两块活塞板8,扑翼4装在活塞板外端,两活塞板之间为燃烧室A,两活塞板外侧为两个压气室B₁和B₂。燃料和压缩空气在燃烧室燃烧时,将活塞板向左右推开,扑翼向下搧扑,产生升力,同时将压气室的空气压缩进入贮气罐19,供下一冲程用。扇形内燃机构造简单,功率大,多对扑翼升力大,抗风暴力强,可垂直起降。

Description

多扑翼飞机

本实用新型提供了一种能够模仿鸟类飞行姿态进行飞行的多扑翼飞机，属于航空飞行器技术领域。

制造能象鸟类飞行的扑翼飞机是人类很久以来的美好理想，可是直至如今尚未研制成功。究其原因主要是未能解决两大难题：一是未能研制出一种重量轻、功率大、适合扑翼上下搧动的内燃机；二是囿于仅搞一对扑翼的飞行器的设计研制，而要将重量较大的物体升上天空，这对扑翼必须做得很大很大，这在技术上是不可行的。

本实用新型的目的是要提供一种由扇形内燃机驱动一对或多对扑翼上下搧动产生动力的多扑翼飞机。

本实用新型所采取的技术方案是：

多扑翼飞机，包含有机身1、机翼架2、架驶舱6、尾翼5等，结构特征是：多扑翼飞机的机翼可以转动；在左右机翼上分别装有数量相同的一台或数台扇形内燃机3；扇形内燃机3外端装有扑翼4；扇形内燃机3的结构是：机壳7为半圆柱状，横截面呈扇形，机腔内设有两块活塞板8，两块活塞板之间形成燃烧室A，两块活塞板8与两块边壳板9之间分别形成两个压气室B₁和B₂，围绕转轴10设有套环21和22，两块活塞板8分别装在套环21和22上，活塞板8的外端与扑翼4固定连接，在机壳7上开有导槽15，活塞板8上设置的密封导板16落于导槽15当中并与机壳7密封，机壳7内设有中隔板11，机壳7内在机腔的边壳板9上设置有回复弹簧17，机壳7上还设置有压缩空气进气阀12，喷油嘴13，电火花塞14，废气排放阀33，边壳板9上开设有空气进气阀32和压缩空气出口34，压缩空气贮气罐19经高压输气管18与压气室B₁、B₂及燃烧室A相连通；扑翼4由扑翼柄26，扑翼框27以及安装在扑翼框27上面的若干块羽翼片29组成，在扑翼框外端还设有仅能使外端扑翼框向下弯折的转轴28，羽翼片29上设置的羽翼转轴30装入在扑翼框27的圆孔31当中；机翼架前端横框架伸入到机身1内成为机翼架转轴23，机翼架后端横框伸入到机身1上设置的升降槽25当中。本实用新型还可以通过液压传动、蜗杆传动、齿轮传动等方法用一台扇形内燃机同时驱动多对扑翼4工作，可以通过一个联动装置同时控制进油量和压缩空气进气量。多扑翼飞机使用的扇形内燃机的台数在三台以下时，可以不设机翼架2，而将扇形内燃机3直接安装在机身上，且以内燃机机座前端横座架为转轴安装，后端横座架伸入到机身1上设置的升降槽25当中。

下面结合附图及工作原理对本实用新型作进一步说明。

图1是多扑翼飞机整体示意图

图2是带扑翼扇形内燃机的构造示意图

图3是扇形内燃机横截面构造示意图

图4是活塞板构造示意图

图5是机翼架上下转动示意图

图6是扑翼搧扑作用力分解图

图7中扑翼构造示意图

图8是羽翼片构造示意图

图9是扑翼4上举时羽翼片状态图

图10是扑翼4下搧时羽翼片状态图

图11是微型扑翼机示意图

图12是小型扑翼机示意图

本实用新型的工作原理是：

首先，由控制系统将燃烧室A的进气阀12打开，贮气罐19内的压缩空气进入燃烧室A，紧接着喷油嘴13打开，燃油喷入燃烧室A，然后火花塞14通电点火，燃料燃烧，推动两活塞板8离开中隔板11向相反方向转动，带动安装在活塞板8外端的扑翼4向下搧动，产生升力，同时活塞板8将压气室B₁、B₂内的空气及回复弹簧17压缩，被压缩的空气由压缩空气出口34，高压输气管18，进气阀20进入贮气罐19，当活塞板8靠近两边壳板9时，燃烧室A的废气排放阀33打开，废气排走，两活寨板8在回复弹簧17的弹力作用下向中隔板11靠拢，此时扑翼上举，同时压气室B₁、B₂的进气阀32打开，空气进入压气室。中隔板11的作用是防止两块活塞板8相互越界碰撞，并能保证内燃机的燃烧室有一狭小空间，以利油、气喷入。

扑翼4在向下搧扑时，扑翼框的外端部分绕转轴28向上转动，如图7所示，扑翼框27上面安装的所有羽翼片29全部抬起排平，整个扑翼4形成一个整块，如图10所示，为使图面简洁，在图2中的扑翼4上并未画出羽翼片29，图7、图8、图9、图10当中的具体零件和构造都未在图2中的扑翼4上标示。在扑翼4向下搧扑形成一整块时，产生升力，使多扑翼飞机上升。

当扑翼4向上抬起时，羽翼片29在气流作用下自然下垂，如图9所示，同时扑翼框27尾端部分翼框也自然下垂，如图7所示，多扑翼飞机在上升力的惯性作用下保持一定的上升趋势或极为短暂的静止状态，但下一个冲程的扑翼搧扑接着而来，多扑翼飞机不断上升。

扑翼4在向下搧扑时产生的作用力是垂直于机翼架2的平面的，要使多扑翼飞机前进，就必须提供一个水平方向的前进力。本实用新型的机翼架2可以绕机翼架转轴23转动，如图5所示。当机翼架2向后上方仰起时，就产生了一个使飞机前进的水平分力F_水，如图6所示，图中F为扑翼下搧的作用力，F′为扑翼所受的反作用力，F_升为垂直向上的分力，即升力，24为机身纵轴线。当机翼架2的平面为水平时，飞机垂直起降或在空中停留。当机翼架2的平面向后下方倾斜时，飞机可向后飞行，相当于汽车的“倒车”。

因为活塞板8左右转动时，扑翼4的扑翼柄26也跟着转动，如图2所示，为保证密封导板16始终与外壳7保持良好的密封状态，密封导板16的长度与宽度均要大于导槽15的长度与宽度，以防漏气。

中型扑翼机只在机身两侧设置机翼架2，用以安装带有扑翼4的扇形内燃机3，其机身尾部仍为普通飞机的水平尾翼和转向舵。

大型扑翼机可将尾部水平尾翼也改为机翼架，安装带扑翼的扇形内燃机3，如图1所示。

微型扑翼机用无线电遥控或电脑操纵，不载人，可以只用一台扇形内燃机3和一对扑翼4，如图11所示。

小型扑翼机可以安装一台或两台带扑翼4的扇形内燃机3，如图12所示。

对于小型和微型扑翼机，都可以不用机翼架2，而将扇形内燃机3直接安装在机身上，且以内燃机机座前端的横座架为转轴安装，后端横座架伸入到机身1上设置的升降槽25当中，使扇形内燃机的机座架可以转动，以使扑翼能产生升力和水平分力。

本实用新型的操作系统、进气、进油等程序的控制为现有的普通技术。为使本实用新型重量轻，强度高，内燃机缸体采用复合材料制作，机身和羽翼片等用轻质高强度塑料制作。

本实用新型构思新颖，设计独特，采用的扇形内燃机功率大、效率高，多对扑翼总升力大，抗风暴能力强，还可以垂直起降，除可水平向前飞行外，还能倒退飞行，能实现人类仿鸟类飞行的美好理想。

Claims (2)

1、一种多扑翼飞机，包含有机身(1)、机翼架(2)、驾驶舱(6)、尾翼(5)等，其特征在于：多扑翼飞机的机翼架(2)可以转动，在左右机翼架(2)上分别装有数量相同的一台或数台扇形内燃机(3)，扇形内燃机(3)的外端装有扑翼(4)；扇形内燃机(3)的结构是：机壳(7)为半圆柱状，横截面呈扇形，机腔内设有两块活塞板(8)，两块活塞板(8)之间形成燃烧室A，两块活塞板(8)与两块边壳板(9)之间分别形成两个压气室B₁和B₂，围绕转轴(10)设有套环(21)和(22)，两块活塞板(8)分别装在套环(21)和(22)上，活塞板(8)的外端与扑翼(4)为固定连接，在机壳(7)上开设有导槽(15)，活塞板(8)上设置的密封导板(16)落于导槽(15)当中并与机壳(7)密封，机壳(7)内设有中隔板(11)，在机腔内边壳板(9)上设置有回复弹簧(17)，机壳(7)上还设有压缩空气进气阀(12)、喷油嘴(13)、电火花塞(14)、废气排放阀(33)，边壳板(9)上开设有空气进气阀(32)和压缩空气出口(34)，压缩空气贮气罐(19)经高压输气管(18)与压气室B₁、B₂和燃烧室A相连通；扑翼(4)由扑翼柄(26)，扑翼框(27)以及安装在扑翼框(27)上面的若干块羽翼片(29)组成，在扑翼框(27)外端还设有仅能使扑翼框尾端部分向下弯折的转轴(28)，羽翼片(29)上设置的羽翼转轴(30)装入在扑翼框(27)的圆孔(31)当中；机翼架(2)前端横框架伸入到机身(1)内成为机翼架转轴(23)，机翼架后端横框伸入到机身(1)上设置的升降槽(25)当中。

2、根据权利要求1所述的多扑翼飞机，其特征在于：当多扑翼飞机使用的扇形内燃机的台数在三台以下时，可以不设机翼架(2)，而将扇形内燃机(3)直接安装在机身(1)上，且以内燃机机座前端横座架为转轴安装，后端横座架伸入机身(1)上设置的升降槽(25)当中。

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