RU2171759C1

RU2171759C1 - Muscle-powered biplane with wings vertically movable relative to each other

Info

Publication number: RU2171759C1
Application number: RU99127821/28A
Authority: RU
Inventors: П.К. Гнездилов
Original assignee: Гнездилов Павел Кириллович
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 1999-12-29
Publication date: 2001-08-10

Abstract

FIELD: aviation. SUBSTANCE: biplane has top and lower wings, bearing frame on which these wings are movably mounted and stirrups for vertical motion of pilot. Biplane is provided with straps for suspending the pilot from lower wing. Each wing is filled with light gas. Bearing frame makes it possible to suspend pilot from top wing by means of struts and stirrups. Lower wing has holes where struts of frame are located. EFFECT: reduced power required for flight. 2 dwg _

Description

Изобретение относится к области малой авиации, а точнее к мускулолетам-бипланам с подвижными относительно друг друга по вертикали крыльями (орнитоптеры). The invention relates to the field of small aviation, and more specifically to biplane muscles with wings moving relative to each other vertically (ornithopters).

Известен мускулолет-биплан с двумя подвижными относительно друг друга по вертикали крыльями, содержащий верхнее и нижнее крылья, несущую раму, на которой упомянутые крылья установлены подвижно друг относительно друга, и стремена, позволяющие летчику осуществлять вертикальные движения
/Патент ФРГ N 942781, В 64 С 33/02, 1955/.A muscle biplane is known with two wings vertically movable relative to each other, comprising upper and lower wings, a supporting frame on which these wings are mounted movably relative to each other, and stirrups allowing the pilot to perform vertical movements
/ Patent of Germany N 942781, B 64 C 33/02, 1955 /.

Главным недостатком указанного мускулолета-биплана является сложность и, следовательно, большая энергоемкость привода крыльев в движение. The main disadvantage of this biplane muscle is the complexity and, therefore, the high energy consumption of the wing drive in motion.

Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков конструкции прототипа и создание практически пригодного безмоторного индивидуального летательного аппарата - мускулолета. The objective of the present invention is to remedy these disadvantages of the design of the prototype and the creation of a practically suitable non-motorized individual aircraft - muscle.

Для решения данной задачи предложен мускулолет-биплан, содержащий верхнее и нижнее крылья, несущую раму, на которой упомянутые крылья установлены подвижно друг относительно друга, и стремена, позволяющие летчику осуществлять вертикальные движения. Он снабжен лямками для подвешивания летчика к нижнему крылу, объем внутри каждого упомянутого крыла заполнен легким газом, несущая рама выполнена с возможностью подвешивания летчика на стойках и стременах к верхнему крылу, а в нижнем крыле выполнены отверстия, в которых расположены стойки рамы. To solve this problem, a biplane muscle was proposed, comprising upper and lower wings, a supporting frame on which the said wings are mounted movably relative to each other, and stirrups allowing the pilot to carry out vertical movements. It is equipped with straps for hanging the pilot to the lower wing, the volume inside each mentioned wing is filled with light gas, the carrier frame is designed to hang the pilot on the racks and stirrups to the upper wing, and holes are made in the lower wing in which the frame racks are located.

Сущность предлагаемого летательного аппарата заключается в ступенчатом планировании летчика то на одном, то на другом крыле мускулолета-биплана с одновременным подъемом другого свободного от нагрузки крыла под действием легкого газа для следующей ступени планирования. Таким образом, летчик не затрачивает силу на поддержание в воздухе летательного аппарата, а также на подъем свободного от нагрузки крыла, а затрачивает усилия только на сгибание и разгибание (приседание и выпрямление) своего тела, то есть на зависание то на одном, то на другом крыле мускулолета-биплана, что общедоступно. The essence of the proposed aircraft is the step-by-step planning of the pilot on one or the other wing of a biplane muscle with the simultaneous lifting of another wing, which is not loaded under the action of light gas, for the next planning stage. Thus, the pilot does not expend force on maintaining the aircraft in the air, as well as on raising the wing, which is free from load, and expends efforts only on bending and unbending (squatting and straightening) his body, that is, on hovering on one or the other wing of a biplane muscle, which is publicly available.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 вид сбоку на мускулолет-биплан; на фиг. 2 - общий вид мускулолета-биплана. In FIG. 1 side view of a muscular biplane; in FIG. 2 is a general view of a biplane muscle.

Верхнее крыло 1 шарнирно прикреплено через лонжерон (на чертеже не показан) к несущей раме 4. The upper wing 1 is pivotally attached through a spar (not shown) to the supporting frame 4.

Шарниры 5 и 6 расположены в центре давления крыла 1 и позволяют верхнему крылу 1 поворачиваться по тангажу на угол планирования под нагрузкой от веса летчика через ножные крепления 7 и раму 4 и создавать угол кабрирования при перенесении летчиком собственного веса на нижнее крыло 2 через лямки подвешивания 8. The hinges 5 and 6 are located in the center of pressure of the wing 1 and allow the upper wing 1 to rotate the pitch to the planning angle under load from the weight of the pilot through the foot mounts 7 and frame 4 and create a pitch angle when the pilot transfers his own weight to the lower wing 2 through the hanging straps 8 .

Освобожденное от нагрузки крыло 1 от встречного потока воздуха и подъемной силы легкого газа внутри крыла поднимается без усилия пилота вверх для следующей ступени планирования. Аналогично работает нижнее крыло 2 при приседании и сгибании пилота, что изображено на фиг. 1 и 2. The load-free wing 1 from the oncoming air flow and the lift of light gas inside the wing rises without pilot effort upward for the next planning stage. The lower wing 2 works similarly when squatting and bending the pilot, as shown in FIG. 1 and 2.

Вертикальные стойки несущей рамы 4 проходят через трубчатые отверстия 9 и 10 в нижнем крыле 2. Диаметр труб, соединяющих верхнюю и нижнюю поверхность крыла 2 с отверстиями 9 и 10, позволяет нижнему крылу 2 также поворачиваться по тангажу на углы планирования и кабрирования в зависимости от движения нижнего крыла 2 под нагрузкой вниз или без нагрузки вверх на следующую ступень планирования под действием встречного потока воздуха и подъемной силы легкого газа внутри крыла. The vertical struts of the supporting frame 4 pass through the tubular holes 9 and 10 in the lower wing 2. The diameter of the pipes connecting the upper and lower surface of the wing 2 with the holes 9 and 10 allows the lower wing 2 to also rotate along the pitch to the planning and cabling angles depending on the movement lower wing 2 under load down or without load up to the next planning stage under the action of the oncoming air flow and the lifting force of light gas inside the wing.

Летчик подвешивается в плечевом поясе лямками 8 к лонжерону нижнего крыла 2 и при помощи ножных креплений - к нижней поперечной балке несущей рамы 4, чем и осуществляется его вертикально-подвижное положение для осуществления периодического планирования то на одном, то на другом крыле. Кроме того, руками пилот держится за трапецию управления 3, при помощи которой и, балансируя своим телом, пилот управляет полетом. The pilot is suspended in the shoulder girdle by straps 8 to the spar of the lower wing 2 and, with the help of foot fastenings, to the lower transverse beam of the supporting frame 4, which ensures its vertically movable position for periodic planning on one or the other wing. In addition, with his hands the pilot clings to the control trapezoid 3, with the help of which, balancing his body, the pilot controls the flight.

Гашение скорости при посадке осуществляется по-птичьи резким кабрированием крыльев, то есть отдачей рулевой трапеции 3 от себя. The damping speed during landing is carried out in a bird’s way with sharp wing cabling, that is, the return of the steering trapezoid 3 from itself.

Взлет осуществляется с небольшого возвышения или с ровного места резким приседанием (сгибанием) пилота с зависанием его через лямки 8 и последующим планированием на нижнем крыле 2. В это время освобожденное от нагрузки верхнее крыло 1 с несущей рамой 4 от действия встречного потока воздуха и подъемной силы легкого газа внутри профиля крыла 1 поднимается вверх, подготавливая следующую ступень планирования уже на верхнем крыле 1. Take-off is carried out from a small elevation or from level ground by abrupt squatting (bending) of the pilot, hovering through the straps 8 and then planning on the lower wing 2. At this time, the upper wing 1, which is free of load, with the supporting frame 4 from the action of the oncoming air flow and lifting force of light gas inside the profile of wing 1 rises, preparing the next stage of planning already on the upper wing 1.

Затем циклы повторяются и таким образом осуществляется полет. Then the cycles are repeated and thus the flight is carried out.

Подъемная сила легкого газа (теплого воздуха) внутри профиля крыльев (привязных баллонов) является достаточной лишь для подъема крыльев и подвешенных к ним несущей рамы 4 и рулевой трапеции 3, освобождая пилота от усилий для этого. The lifting force of light gas (warm air) inside the profile of the wings (tethered cylinders) is sufficient only to lift the wings and the supporting frame 4 and steering trapezoid 3 suspended from them, freeing the pilot from the effort for this.

По расчетам B.C. Пышнова для полета птицы весом 100 кг (как у человека с летательным аппаратом), необходима мощность не менее одной лошадиной силы (М. К. Тихонравов "Полет птиц и машины с машущими крыльями", М., 1949, стр. 53), что не под силу человеку. Современные самолеты на одну лошадиную силу мощности поднимают в воздух всего лишь 4 кг, то есть для подъема человека с ЛА самолету необходимо 25 лошадиных сил мощности. Предлагаемый ЛА сам поднимает свои крылья, а летчик тратит усилия только на перенос веса своего тела с одного крыла на другое, как на ступенях лестницы многоэтажного дома. При скорости подъема 0,3 м/сек (2 ступени в секунду) и весе 76 кг человек затрачивает 25 кгм/сек мощности или 1/3 лошадиной силы, что эффективнее полета птицы в 3 раза и эффективнее полета самолета в 75 раз, и под силу человеку, According to B.C. Pyshnova for the flight of a bird weighing 100 kg (like a person with an aircraft), at least one horsepower is needed (M.K. Tikhonravov "Flight of birds and cars with flapping wings", Moscow, 1949, p. 53), which not under the force of man. Modern aircraft use only 4 kg of air per horsepower, that is, an aircraft needs 25 horsepower to lift a person from an aircraft. The proposed aircraft itself raises its wings, and the pilot spends efforts only on transferring the weight of his body from one wing to another, as on the steps of the stairs of a multi-storey building. At a lifting speed of 0.3 m / s (2 steps per second) and a weight of 76 kg, a person spends 25 kgm / s of power or 1/3 horsepower, which is 3 times more efficient than a bird and 75 times more efficient than an airplane, and under power to man

Claims

A biplane muscle carrier containing upper and lower wings, a supporting frame on which the said wings are mounted movably relative to each other, and stirrups allowing the pilot to perform vertical movements, characterized in that it is equipped with straps for hanging the pilot to the lower wing, the volume inside each of them the wing is filled with light gas, the supporting frame is designed to suspend the pilot on the struts and stirrups to the upper wing, and holes are made in the lower wing in which the frame racks are located.