CN2548904Y - 单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器 - Google Patents

Abstract

一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，包括：机身、伸缩羽翼和尾部，其机身与伸缩羽翼绞接，其尾部与机身绞接；其机身设置人体凹槽和背带装置，其头部设有发动机和其带动的螺旋桨，其伸缩羽翼由翼梁其外依次固定联接肌体、皮层、主羽、附羽，其翼梁由翼梁一段依次与翼梁二段主、翼梁三段绞接，其翼梁二段副始端固接于翼梁一段，另端与连接滑块联接，其滑块槽为绕轴环槽，连接滑块与翼梁三段相接，操纵手柄设于翼梁二段上。本实用新型其目的在于：提供一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，它由伸缩的羽翼，能合拢并上折的尾翼，其重量轻、小巧，而且具有动力系统，操纵系统、背带装置、油箱、电源和视觉显示系统等所组成。

Description

单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器

技术领域

本发明涉及一种超轻型飞行器，即单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器。

背景技术

自从人类进入文明时代以来，人类就一直梦想着能象鸟儿一样在天空中自由飞翔。随着科学技术的进步，人类终于可以乘坐气球、飞艇升上了天空，并在上个世纪初发明了飞机，随着航空技术的发展，人们现在可以乘坐飞机作环球旅行，人们又发明了各种各样的单人飞行器，如：超轻型飞机、超轻型直升机、悬挂滑翔翼、滑翔伞、动力伞等，但他们都存在着各自不可避免的缺点、超轻型飞机地面存放时相比占地面积较大，对起、降场地要求较高，地面运输时需反复拆装，飞行中机翼不能变形，向下的视界受到一定限制；超轻型直升机虽然优点很多，但也存在着技术复杂，价格昂贵的缺点；悬挂滑翔翼，滑翔伞受气象，地理条件限制大，不能作远行；动力伞飞行不够灵活，不能做特技飞行，速度也不快。

发明内容

本实用新型其目的在于：提供一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，它由伸缩的羽翼，能合拢并上折的尾翼，其重量轻、小巧，而且具有动力系统，操纵系统、背带装置、油箱、电源和视觉显示系统等所组成。

本实用新型是这样实现的：

一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，包括：机身、伸缩羽翼和尾部，其机身与伸缩羽翼绞接，其尾部与机身绞接；其机身设置人体凹槽和背带装置，其头部设有发动机和其带动的螺旋浆，其伸缩羽翼由翼梁其外依次固定联接肌体、皮层、主羽、附羽，其翼梁由翼梁一段依次与翼梁二段主、翼梁三段绞接，其翼梁二段副始端固接于翼梁一段，另端与连接滑块联接，其滑块槽为绕轴环槽，连接滑块与翼梁三段相接，操纵手柄设于翼梁二段上。

其尾部由尾羽盒、尾羽和尾羽展开定位块及配重构成，尾羽展开定位块依次设于尾羽盒、尾部之上，尾羽通过尾羽根套和尾羽根定位销与尾羽盒绞接，其尾羽根套设有凸齿与尾羽展开定位块的定位块凸齿配合，尾羽根套与收拢纲丝由尾羽根定位销固定于尾羽盒上，尾羽定位块设置于定位块前部，配重固定其尾部之尾部。

其机身的头部设置听、视觉显示系统，无线电收发系统及自控装置即安装2只微型摄像头、液晶显示屏与微型计算机连结，并设有电源各种仪表无线电收发系统，备用降落伞，腿带收索机。

尾部设置锁钩与机身后部的锁钩相配合。

本实用新型结构合理、重量轻、飞行灵活、可短距离起飞、降落、速度范围较大，不受气象影响，不受地理条件限制，宜远飞翔，起落方便，占地空间小，而且具有现代化的视听显示和人控机动及微机自控装置，便于特技飞行和现代化作业。

现在将参照附图和实施例详细说明本发明的结构。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型纵剖面结构示意图；

图3是本实用新型B-B剖面图；

图4是本实用新型C-C剖面示意图；

图5是本实用新型E-E剖面示意图；

图6是本实用新型羽翼结构示意图；

图7是本实用新型羽翼横截面示意图；

图8是主羽分布示意图；

图9是羽翼收缩状态示意图；

图10是球形接头结构示意图；

图11是机尾结构图；

图12是机尾局部放大图；

图13是主羽结构示意图；

图14是主羽M-M截面示意图。

编号说明

101.机身                    102.发动机

103.螺旋浆                  106.机身盒形梁

108.微型摄像头              109.液晶显示屏

111.电源                    112.油箱

113.备用降落伞包            114.外倾双垂尾

115.方向舵                  116.腿带收索机

117.机身与机尾的连接绞链    120.背带装置

201.伸缩羽翼                202.主羽

203.附羽                    204.翼梁一段

205.操纵手柄                206.肌体

207.翼梁二段副              208.翼梁二段主

209.皮层                    210.连接滑块

211翼梁三段                 212.球形接头总成

213、214.轴              215.空心销

216.螺母                 217.空心球头

218.球头外套             219.操纵线缆通道

220.空心碳纤维管         221.蜂窝结构橡胶片

222.碳纤维布             301.机体尾部

302.尾羽                 303.尾羽盒

304.尾羽展开定位块       305.尾羽根套

306.配重                 307.尾羽收拢钢丝

308.尾羽根定位销         309.尾羽定位块凸出体

310.尾羽定位块凸齿

具体实施方式

一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，包括：机身101、伸缩羽翼201和尾部301，其机身101与伸缩羽翼201绞接，其尾部301与机身101绞接；其机身101设置人体凹槽和背带装置120，其头部设有发动机102和其带动的螺旋浆103，其伸缩羽翼201由翼梁其外依次固定联接肌体206、皮层209、主羽202、附羽203，其翼梁由翼梁一段204依次与翼梁二段主208、翼梁三段211绞接，其翼梁二段副207始端固接于翼梁一段204，另端与连接滑块210联接，其滑块槽为绕轴214环槽，连接滑块210与翼梁三段211相接，操纵手柄205设于翼梁二段208上。

其尾部301由尾羽盒303、尾羽302和尾羽展开定位块304及配重306构成，尾羽展开定位块304依次设于尾羽盒303、尾部301之上，尾羽302通过尾羽根套305和尾羽根定位销308与尾羽盒303绞接，其尾羽根套305设有凸齿与尾羽展开定位块304的定位块凸齿310配合，尾羽根套305与收拢纲丝307由尾羽根定位销308固定于尾羽盒303上，尾羽定位块309设置于定位块304前部，配重310固定其尾部301之尾部。

其机身101的头部设置听、视觉显示系统，无线电收发系统及自控装置即安装2只微型摄像头108、液晶显示屏109与微型计算机连结，并设有电源111各种仪表无线电收发系统，备用降落伞113，腿带收索机116。

尾部301设置锁钩与机身101后部的锁钩相配合。

如图1、图2所示，该飞行器是由复合材料整体成型机身101、发动机102、螺旋浆103、背带装置120、伸缩羽翼201、操纵手柄204、微型摄像头108、液晶显示屏109、机身盒形梁106、油箱112、电源111、备用降落伞包113、外倾双垂尾114、方向舵115、腿带收索机116、机体尾部301等组件组成。

所述的机身101是由复合材料(碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶布等)在模具中成型的硬壳式结构，在制作时预先放入机身盒形梁106、油箱112、并开设发动机冷却空气进口、设置电源111、腿带收索机116、备用降落伞包113、微型摄像头108等，并在必要的地方作加强处理。

所述的伸缩羽翼201如图6、图7所示，由翼梁肌体206皮层209、主羽202、附羽203和操纵手柄205组成。翼梁一段204、翼梁二段主208、翼梁二段副207、和翼梁三段211是由轴213、214所连接，翼梁二段副207和翼梁三段211由活动连接滑块210连接；翼梁是羽翼的主要承力结构，由碳纤维管制成；橡胶材料肌体206在模具中成型，它包覆在翼梁外部，起保护翼梁，维持翼形和固定主羽202的作用：皮层209由一种柔软的橡胶制成，用胶粘合在肌体206上，起附着附羽203的作用，所述的主羽202如图13-14所示，由空心碳纤维杆220，烽窝结构橡胶片221和碳纤维布222胶合在一起，它主要起产生升力和承受结构重量的作用；橡胶片制成中间厚、边缘薄的形状，中间部分做成蜂窝结构以减轻主羽202的重量，边缘薄而弯曲，其作用是使每片主羽202之间都形成一个闭合的整体，而不致让空气从两片主羽202的结合部的缝隙中流走，如图8所示；附羽203由一层纤维布和碳纤维杆胶合而成，附羽203插入皮层209中起维持翼形的作用。羽翼的具体实施方法是：首先把各节翼梁用轴连接好，操纵手柄205，螺接在翼梁二段主208上，并装入控制线和操纵索，分布好主羽202注入橡胶使肌体206成形，用胶水粘上一层皮层209，并在皮层209上按排列顺序扎上孔，把附羽203根部醮上胶水植入孔中，如图7羽翼横截面示意图所示。

所述伸缩羽翼201与机身101的连接如图10所示，由球形接头总成212用空心销215固定在机身盒形梁106上并用螺母216锁紧，另一端插入翼梁一段204中，用胶或螺丝固定，操纵手柄205可使伸缩羽翼201相对机体101作俯仰、前后等各种运动即球头外套218在空心球头217上运动，为减轻重量采用轻型耐磨材料制造的空心球头217、球头外套218，空心球头217上留有操纵线缆通道219。羽翼梁连接在机身盒形梁106上后，把羽翼根部与机身间的空隙用柔性填充物填满，再把羽翼的皮层用胶粘在机身上，接上操纵杆和电线。

伸缩羽翼的收缩状态由图9所示，当操纵手柄205作向内收缩运动时，翼梁二段副207便推动连接滑块210使翼梁三段211绕轴214作向下运动，从而使伸缩羽翼201回收，相反则使伸缩羽翼201伸展。

飞行器的尾部如图11、图12所示：主要由尾羽302、尾羽盒303、尾羽展开定位块304，尾羽收扰钢丝307和配重306组成。尾部与机身的连接由绞链117连接，平时尾部处于上折且尾羽合扰状态，当需要时，尾部在配重306的作用下向下运动，使尾羽展开定位块凸出体309顶触机体后壁，迫使尾羽展开定位块304向后运动，由尾羽展开定位块凸齿310压迫尾羽根套305上的凸齿向后运动使尾羽302呈扇形展开，由于尾羽根套305上的凸齿角度各不相同，所以展开角度也不同。当尾部301向下运动到顶点时尾部上的锁钩与机身101后部的锁钩相扣合使尾部固定在机身上。操纵拉杆可使尾部作向下0-30°的偏转，尾部上折时需先开锁，然后尾羽302在尾羽收拢钢丝307的作用下收拢。尾羽302在根部涂胶后插入尾羽根套305内，尾羽根套305和收拢钢丝307由尾羽根定位销308固定在尾羽盒303的相应部位上外倾双垂尾114固接于机身101尾部，方向舵115绞接于外倾双垂尾114之上。

所述的听视觉显示系统无线电收发系统及自控装置。由于飞行员吊挂在飞行器内，前方和上方的视线不可避地受到了阻碍，解决这一缺点的途径是在机头上安装2只微型摄像头108和液晶显示屏109，微型摄像头可在4个自由度内同步操纵，以观察各个方向的情况，在飞行器上再安装微型计算机和GPS接收机同液晶显示屏109相连接，计算机中存储的大比例尺地图同GPS显示的实时座标相叠加显示在屏幕上，并根据需要随时切换。作长途飞行时，起飞前先在计算机中的地图上输入起飞点和目的地，并用一条绿色直线相连接，并计算出距离，飞行中的实际路线由一条红色线条表示，红色线条可随飞行的继续向前延伸，这样可使飞行者随时都能得知自己所在的位置，如果偏航，以便及时修正。

该飞行器还备有其它部件如：发动机、螺旋浆、电瓶各种仪表、无线电收发系统、备用降落伞、旱冰鞋、腿带收索机等均选用现有产品，在此不再赘述。

该飞行器与现有技术相比具有以下特点：①质量轻(除发动机外，全部结构由复合材料制成，空重小于50kg)。②飞行灵活(具有鸟类的一些飞行特点)。③可短距起落(起飞滑行30-50m，可实施雀降)。④飞行中可伸缩羽翼(能够穿越小于自身翼展的空间)。⑤地面存放空间小。(收回羽翼时3.5×3.5×1m³)⑥速度范围较大(40km-200km/小时)。

本飞行器的使用说明：该飞行器的起飞方式是由操纵者脚穿旱冰鞋从地面滑行起飞，起飞时先把飞行器背负在身上、系紧腰带、十字胸带、腿带、握住手柄、伸展羽翼，按下发动机启动按钮启动发动机，然后上身下俯，放下尾翼并锁定，羽翼与地面略有一定迎角，加油门使螺旋浆加速旋转产生拉力使飞行器快速滑行，羽翼产生升力而升空，升空后双腿由电动机驱动的收索机卷动绑在腿上的腿带收回到机体内以减小飞行阻力。飞行中，飞行器的俯仰操纵由羽翼和尾翼共同完成，启动羽翼迎角限制块，可使羽翼进行0-±10°的偏转；转动尾翼控制手柄可使尾翼进行0-30°的下偏；羽翼也可进行左上右下或左下右上的差动偏转，进行侧滑飞行及转弯，水平转弯由操纵垂尾方向舵进行；控制羽翼伸缩限位杆可以在飞行中伸缩羽翼，以穿越小于翼展的空间或减小阻力增力速度。但在通常情况下羽翼是锁定的，也不能作扑动飞行，只有在作特技飞行时，才能作上述运动。降落时先减速，再启动收索机放下双腿待接地后立即站立使身体使羽翼直立靠空气阻力减速滑行，然后关闭发动机，收回羽翼，飞行即告结束。

当降落场地不理想也可以采取雀降。雀降时先放下双腿，待距地1-2米减小发动机功率并操纵羽翼上偏增大阻力做几乎垂直的落地。

当遇到无法实施正常降落情况时，如天气突然变差使视野很小或飞行器出现严重故障时，也可选择伞降，即启动应急备用降落伞，使飞行器和人员能够安全着陆。

Claims (4)

1.一种单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，包括：机身(101)、伸缩羽翼(201)和尾部(301)，其特征在于：其机身(101)与伸缩羽翼(201)绞接，其尾部(301)与机身(101)绞接；其机身(101)设置人体凹槽和背带装置(120)，其头部设有发动机(102)和其带动的螺旋浆(103)，其伸缩羽翼(201)由翼梁其外依次固定联接肌体(206)、皮层(209)、主羽(202)、附羽(203)，其翼梁由翼梁一段(204)依次与翼梁二段主(208)、翼梁三段(211)绞接，其翼梁二段副(207)始端固接于翼梁一段(204)，另端与连接滑块(210)联接，其滑块槽为绕轴(214)环槽，连接滑块(210)与翼梁三段(211)相接，操纵手柄(205)设于翼梁二段(208)上。

2.如权利要求1所述的单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，其特征在于：其尾部(301)由尾羽盒(303)、尾羽(302)和尾羽展开定位块(304)及配重(306)构成，尾羽展开定位块(304)依次设于尾羽盒(303)、尾部(301)之上，尾羽(302)通过尾羽根套(305)和尾羽根定位销(308)与尾羽盒(303)绞接，其尾羽根套(305)设有凸齿与尾羽展开定位块(304)的定位块凸齿(310)配合，尾羽根套(305)与收拢纲丝(307)由尾羽根定位销(308)固定于尾羽盒(303)上，尾羽定位块(309)设置于定位块(304)前部，配重(310)固定其尾部(301)之尾部。

3.如权利要求1所述的单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，其特征在于：其机身(101)的头部设置听、视觉显示系统，无线电收发系统及自控装置即安装2只微型摄像头(108)、液晶显示屏(109)与微型计算机连结，并设有电源(111)各种仪表无线电收发系统，备用降落伞(113)，腿带收索机(116)。

4.如权利要求1所述的单人背负式超轻型伸缩羽翼飞行器，其特征在于：尾部(301)设置锁钩与机身(101)后部的锁钩相配合。

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