CN87102203A - 飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明系有关一种飞机器1，包含一可被一驱动源7驱动之螺旋桨8、及一将该驱动螺旋桨8支持成允许做自由运动的骨架体2。此飞行器可如同一回飞棒一般在一圆形路径上飞行并返回其起始点。一制动方向舵9被附设于该骨架体2上，相对于该驱动螺旋桨8成同轴式装设，并配置成可在该飞行器1被驱动飞舞于空中时相对着该驱动螺旋桨8而旋转，故该制动方向舵9控制该驱动螺旋桨(8；108)，旋转时所绕之轴13并为该飞行器产生扬升力。

Description

本发明系有关一由可被一驱动源所驱动之螺旋桨以及一驱动螺旋桨可以能够自由活动的方式被支持其上之一骨架体所组成之飞行器。

本发明之目的首先为提出一如上所述种类之飞行器，其在于空中循一环状路线飞行之后如同一回飞棒（boomerang）一般返回起始点。

该目的是藉一依据本发明之飞行器达成，本发明实质上特征在于一附接于骨架体上的制动方向舵，该制动方向舵与该驱动螺旋桨成同轴关系被装设，其被安装成当飞行器被驱动经行空中时相对驱动螺旋桨旋转，以使得制动方向舵控制该驱动螺旋桨所绕之旋转的轴。

能够供民间及军事应用的本发明于下文中将以一玩具之形式参照附图作说明，其中：

第1图绘示一预备发射状态之具有一“充能之驱动源的飞行器;

第2图绘示以一角度由上方看之飞行器;

第3图绘示以一角度由下方看之飞行器;

第4图绘示该飞行器的一部份;

第5图由一截面位置以概略形式绘示该飞行器;

第6图绘示具有一内燃机之飞行器另一不同的形式;以及

第7图概略以图解说明关系距离的飞行器可能路线。

在第1至5图中绘示之飞行器1由一骨架体2所构成，该骨架体最好能容易地由数个骨架构件，诸如多数管3，4杆等类所组成，其能够从一主体的上部和下部5，6被连接在一起，该骨架体支持一能够被一驱动源以一可自由活动的方式驱动的螺旋桨8。依据本发明一制动方向舵9被附接于骨架体上设上部5或者骨架体2的某一其他适合的部分且系与该驱动螺旋桨8成同轴关系地支持在其下侧8A。当从与该螺旋桨之旋转轴成径向之方位观看时，制动方向舵延伸于驱动螺旋桨以外，此亦即指其延伸超过驱动螺旋桨之末端部份10，11。该所指之制动方向舵9系安排成当飞行器1被驱动经行空中时相对驱动螺旋桨8旋转。

驱动螺旋桨8和制动方向舵9最好展现一实质上平坦的下侧8A和9A，9B，且制动螺旋桨8最好展现一具有一上侧8B为曲线形式，尤以实质上均匀之弯曲形状为佳的机翼轮廓，亦即该螺旋桨8之厚度从其中心区域朝向其侧边82，83减少。

此驱动螺旋桨8至少有二个平均分布的驱动螺旋桨部份8A，8B，该等部份从毂部之旋转轴以一远离一共同毂部12之方向呈变质上径向并与制动方向舵成一特定角度A之关系，较佳约为5°地突伸。驱动方向舵的该等部分8A，8B最好配置成能够调整至一需要之角度β以致该等部份8A，8B于飞行器1保持在一直立位置而具螺旋桨轴13垂直延伸时它们各别的下侧8A与一水平面14之间以所希望的角度β倾斜。叶片的一适宜旋转角度为15°至20°之间，驱动螺旋桨之该等部份8A，8B，举例而言，系藉容纳于该等部份之内端17，18上的螺旋桨纹孔16内的锁紧螺钉15锁定在一需要的设定角度位置，以使得螺钉15可以将驱动螺旋桨的部份8A，8B锁定至一由突面12径向突伸的刚性轴19，20上，该轴19，20和驱动螺旋桨的部份8A，8B以特定距离被容纳在一配合之容纳空间21内部。

类似于至少由二叶片构成之制动方面舵9延其上侧9C展现一凹部22，当沿螺旋桨放射状范围视之，此制动方向舵为至少与驱动螺旋桨之放射状范围配合，此二叶片8、9被如此安置以互相沿着该侧延伸且在彼此间未有一极大距离，除了凹部22外，当由骨架框2以一放射状观点视之，此制动方向舵展现一由其纵长轴22以一放射状延伸之制动方向舵部份9A、9B，此制动方向舵9于其各别末端24、25以一曲线方式适当的逐渐尖细以便形成一具有圆形外部份的箭形尖端。

此制动方向舵亦能够对应于真之联结支持轴26、27角度调整，以使得当飞行器被支持于前述如第2及3图所述之直角位置时，此制动方向舵部份9A、9B被调整至一相对应于假想水平面28的所需制动角C，此平面延伸经过该部份的旋转轴之零件29，适合的角C可于50°至120°间变化，例如，与其同时最适宜之角C显然约为50°，意即于此角度，飞行器将会运行其最大路程，此调整可由如介于支持轴26、27及螺旋桨转动轴30间之连接头32、33，其为固接至各制动螺旋桨零件9A、9B且紧密的延制动方向舵9之凹部22延伸，此连接接头32、33可由例如套筒或塑胶制套筒伸缩接头构成，如其允许每一该螺旋桨旋转轴30、31的部份适于夹紧目的以确保在所需的角度位置。

形成该骨架体之管3、4等，能够附接至骨架体之各上及下部份5、6，最好为能够藉由本体联结部份5、6凸出之适当连接套筒34、35、36、37而被适应于其各终点3A、3B、4A、4B。

于此等例子中，此驱动源7为由数环形橡皮筋7A、7B或类似的弹性元件、可由本体各别零件56支持之适当配件38、39所构成，二配件38、39之一39能够被附接至驱动螺旋桨8，且较佳为被固接至毂部之旋转轴13，而另一配件38为固接至本体之低部6。

此配件39为接至驱动螺旋桨轴13且该轴为依序容纳于一槽40而经过毂部12横向运转，此配件39位于一运动传递构件41之一末端41A，而与另一末端如以挂钩形式展现一驱动器42，其为能被讨论中之橡皮筋7A、7B或被其他驱动源引发以对抗于驱动器42上由压缩弹簧44在毂部12及一放大的接触部份43所使用力的影响，而被移动至一其能与突面互相作用之位置，于该互相作用位置I，其为于第4图以实线显示，其可能用以储存能量，如经由橡皮筋7A、7B传递至突面12，因此于毂部12且亦至驱动螺旋桨8上产生驱动移动，当驱动源7将其不活动位置时，亦即当橡皮筋7A、7B保持构弛时，此弹簧44之有效力被如此安置以超出由驱动源7、7A、7B运用以抵抗突面连接配件39之力F，而自此弹簧44将力图于一远离毂部12之方向及于其与毂部12连结位置Ⅰ靠近一构弛位置Ⅱ之外去推动驱动器42，于位置Ⅱ此驱动螺旋桨8被允许去自由旋转，此为需要的，因其并未期待驱动螺旋桨于飞行器飞行期间停止或改变其旋转方向，而以此行为去干扰其所企图之功能，当欲充能由橡皮筋7A、7B构成之驱动源，首先需去推动驱动器42使之靠近毂部12，以至于其进入该交互作用位置1，因此，此驱动螺旋桨被导向旋转充能45方向，即于与螺旋桨企图驱动方向46相反方向，在与此驱动器被推下同时，以此方式，此旋转移动经由驱动器42被传递至配件39及橡皮筋7A、7B，立即，橡皮筋7A、7B被经由足够数目的运转而造成旋转且因此被缩短至一其本身企图以箭号方向46推下配件39的程度，此时，不再需要去手动的推下驱动器而得持续去卷挠橡皮筋发动器7。

下表示关于二驱动螺旋桨8其展现不同的叶片倾叙角B，各约20℃及约15℃，伴随第7图说明，于其中，此显示于表之不同值为标记以企图计算飞行器于其起始点O及其着陆点间的路程，其于最佳可能例为与起始点O相同，可被了解的去指出距离A为0公尺，若此飞行器为如此配量以于已所述之循环路程如箭号所示后得回至其起始点O。

表Ⅰ，为具有叶片倾斜角度为大约20°之驱动螺旋桨

℃    D（m）    E（m）    A（m）    h（m）    h′（m）

50°    15    8    0    2    1.5

70°    13    6    0    2    1.5

90°    8    5    0    1    0.5

110°    2    2    0    0.5    0.25

表Ⅱ，为具有叶片倾斜角度为大约15°之驱动螺旋桨

℃    D（m）    E（m）    A（m）    h（m）    h′（m）

50°    15    10    12    2    0

70°    13    8    2    3    0

90°    10    7    0    3    1.5

110°    3    3    0    1    0.5

摘要如上之驱动螺旋桨系依据二个主要原则作用以使飞行器，飞行并返回其起始点;亦即：

1.驱动效应由在驱动螺旋桨8及制动方向舵9间之交互作用而产生一弧形路径。当此螺旋桨8依此配置时，由飞行器上方视之，其为反时针方向47转动，并引起制动方向舵9及飞行器的其余部分在顺时针方向48转动，此即为前述说明文实施例及于图形中所示。此飞行器1依此在一反时针方向沿一环形路径飞行，如第7图所示。当此驱动螺旋桨8依此配置时，使其在一顺时针方向48转动，并引起制动方向舵9在一反时针方向47转动，以使飞行器在一反时针方向47沿一环形路径飞行。

2.由飞行器质量以获得摆动效果。此驱动源由橡皮筋7A、7B组成，此设计可使飞行器1飞行，并在橡皮筋的能量耗尽时回至其起始的位置。因此，藉由选择此驱动螺旋桨8及制动方向舵9之精细角度，及藉由在一关连于水平面的特定角度D倾斜此飞行器1，以赋予此飞行器1为达此目的而预期之脉动效应，此可使飞行器沿一环形路径飞行并回至其起始点。

此制动方向舵9所调整至所需角度C，如第5图所示，其尽可能的轻及坚硬，一合适的材料为塑胶、轻合金或其他轻质量木质材料，此要求亦同样用于驱动螺旋桨8。

此制动方向舵9作用如一螺旋桨，例如当其以一相当50°的有利角度设定一角度调整C时，其螺旋桨可助于脉动飞行器1，并因而维持其于最初位置，例如第1图所示藉由一相当的60°之倾斜角度D，以使飞行器可由最初位置飞行超过一最大距离D（m），然后回至其最初位置。

制动方向舵9及其相当110°对角度调整C可使其作用如一反向螺旋桨，在此方式中其移除脉动效用并影响飞行器，以致使其倾斜角度D由其最初位置迅速改变，并造成飞行一减短的距离但仍能回至其起始位置。

必须指出若制动方向舵9置于飞行器重心之上，则会造成飞行器向下移动，及在相对相反位置。

相当38%之飞行器总重可存在于驱动螺旋浆8中，而飞行器的重心较佳为位于配件39区域中或其上。

对驱动螺旋桨8不受其置于骨架主体2上之相当摩擦力影响亦非常重要，因任何摩擦力的增加即意味必须供应更多的能量以驱动飞行器1，以致使其能沿所预期的路径及超过所预期的距离飞行。

在橡皮筋数量上的增加意味在某些其他方面飞行器的重心降低或改变，合适的轴承，在以好品质滚筒轴承为宜，因而可用于做为驱动螺旋桨8的轴承，为减少由飞行器1的损害风险，其螺旋桨的边缘可为圆的。

在第6图中显示之飞行器101在驱动螺旋桨108及主体10上的设计、及动力源107的选择方面，不同于先前首先描述的飞行器1。

驱动螺旋桨108显示三个叶片部分108A、108B、及108C，其在飞行器中间部分之方向加宽，此飞行器101的功能与先前描述之飞行器1相同，除了飞行器101为由液态燃料驱动马达107，而能以行较长的距离。

本发明并未受前述说明之实施例及图形说明而限制，且可在未脱离本发明之思想及在请求专利范围内修饰。

Claims (10)

1、一种飞行器，包含一可被一驱动源7；107驱动之螺旋桨8；108、及一将该螺旋桨以一将该螺旋桨以一允许自由运动之方式予以支持的骨架体2；102，其特征在于：一制动方向舵被附接于该骨架体，相对于该驱动螺旋桨成1同轴装设，具系配置成可在该飞行器1；101被驱动飞舞于空中时相对该驱动螺旋桨而被旋转，故该制动方向舵即控制该驱动螺旋桨旋转时所绕之轴13并为该飞行器产生扬升力。

2、根据权利要求第1项所述之飞行器，其特征在于该制动方向舵9沿其上侧显示有一凹部22，当沿该制动方向舵之径向范围观察时，该制动方向舵系至少被该驱动螺旋桨之径向范围所匹配。

3、根据权利要求第2项所述之飞行器，其特征在于该制动方向舵9在该凹部22外侧显示有一螺旋桨部分9A，9B由该制动方向舵之纵轴向径向延伸。

4、根据权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于制动方向舵9显示有制动方向舵部份9A，9B可做角度调整至一希望的角度位置（C）。

5、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于该制动螺旋桨8系在一远离该制动螺旋桨之毂部部分12的方向上相对于该制动方向舵9成一最好约5°之某角度A的倾斜。

6、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于该驱动螺旋桨8显示有可做角度调整至一希望位置（B）的驱动螺旋桨部分（8A，8B）。

7、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于该驱动螺旋桨8与该制动方向舵9显示有基本上平坦之下侧（8A，9A，9B）。

8、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其中该驱动源7包含多数延伸于一在该骨架体2上之附着器38与一可被接于该驱动螺旋桨之该壳部12的附着器39之间的橡皮筋7A，7B或类似的弹性元件，其特征在于被接于该壳部12之该附着器39显示有一移动转移构件41，该构件41可于该驱动源被设置于一有效驱动位置时被该驱动源7致动抗拒最好为一弹簧44之一挠性力的作用，而使一驱动器42与该毂部相互作用而得能由该驱动源7传送驱动力至该毂部，具该挠性力系超过该驱动源7在其关机位置Ⅱ时用以抗抵该毂部连接附着器39的力量。

9、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于至少该制动方向舵9包含两根可分离地附接于一由该骨架体2及该毂部12侧向突伸之轴26，27的制动方向舵叶片，其中所用接头宜包含类似的套筒伸缩接头32，33或螺纹接头15。

10、如前述权利要求之任一项所述之飞行器，其特征在于该骨架体2包含能在其各别的端部3A，3B;4A，4B可分离地被附接于该骨架体1之一上部及一下部5，6的多数管体3，4或类似的杆体，其附接动作宜藉著将该等端部容置于由各该骨架体部份突出之接合套筒34-27内而达成，且该骨架体之各该部份5，6宜配置成携载有可连接至该驱动源7的附着器38，39。

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