專利名稱：M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)及應(yīng)用此結(jié)構(gòu)的個(gè)人撲翼機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種航空領(lǐng)域撲翼機(jī)的撲翼組合結(jié)構(gòu)，尤其是能夠使撲翼振動(dòng)雙 面都能提供升力而且方便控制的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，及采用此結(jié)構(gòu)的個(gè)人撲翼 機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，撲翼機(jī)是以模仿鳥類和昆蟲的飛行為主。翅膀在機(jī)側(cè)上上下?lián)]動(dòng)，在下?lián)]過 程中產(chǎn)生主要升力，但在上揮過程中卻要產(chǎn)生向下推力，在抵消進(jìn)程中一般只能提供較小 動(dòng)力，很多其它設(shè)想在上揮過程中減小阻力的結(jié)構(gòu)都因?yàn)槠鋸?fù)雜性難以提供足夠的升力效 率較低，只有微小模型可以飛行。撲翼飛行的主要困難是1.撲翼空氣動(dòng)力學(xué)難題。2.波 狀飛行難題。3.飛行控制難題。4.材料難題。5.結(jié)構(gòu)難題。這些問題導(dǎo)致現(xiàn)有載人撲翼 機(jī)和撲翼模型玩具不僅提供升力小效率低，而且很難控制懸停和轉(zhuǎn)向。
發(fā)明內(nèi)容為了提高撲翼機(jī)的效率和減小撲翼動(dòng)力損耗和方便控制，本實(shí)用新型提供一種 撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，該撲翼組合因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單小幅度振動(dòng)在翼面雙 方向全做正功持續(xù)提供升力的特點(diǎn)，增加效率，消除無用阻力，且穩(wěn)定飛行，讓載人飛行成 為可能，控制撲翼前后轉(zhuǎn)動(dòng)方向能方便地實(shí)現(xiàn)直接升降和懸停，以及轉(zhuǎn)向。使采用此撲翼結(jié) 構(gòu)的撲翼飛行器及撲翼模型玩具在相同動(dòng)力下提供更大升力，高效實(shí)用和方便控制。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在機(jī)身固定主梁架兩側(cè)設(shè)置至 少一對(duì)承重梁，所述一對(duì)承重梁外側(cè)軸連一對(duì)撲翼，且承重梁上設(shè)置一聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承， 所述撲翼、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁和機(jī)身固定主梁架及負(fù)載的正視圖接近M形。所述聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸 承可以沿承重梁左右滑動(dòng)，且由一個(gè)橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承套在一個(gè)直線軸承上組成，兩個(gè)軸承可 以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)且兩個(gè)軸承分別有一個(gè)連接端，軸連撲翼和動(dòng)力曲軸或齒輪。應(yīng)用M形雙 面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的個(gè)人撲翼機(jī)或模型玩具，其特征是在機(jī)身固定主梁架上設(shè)置固定 飛行人員的綁帶裝置。所述左右承重梁與機(jī)身固定主梁架軸連，可以分別向前后自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且設(shè)置一控 制桿或齒輪或電磁或氣動(dòng)液壓裝置控制承重梁轉(zhuǎn)動(dòng)角度，連接承重梁的撲翼也隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。 通過調(diào)整動(dòng)力曲軸或齒輪的旋轉(zhuǎn)半徑及兩個(gè)驅(qū)動(dòng)連桿長度和聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承初始位置， 使所述一對(duì)撲翼扇動(dòng)方向?yàn)橥瑫r(shí)向下反方向扇動(dòng)，并且機(jī)身水平狀態(tài)下，撲翼扇動(dòng)范圍在 其與重力左右方向夾角小于45度角以內(nèi)。即撲翼、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁和機(jī)身固定主梁架及負(fù)載的 正視圖接近M形，且正視圖時(shí)撲翼為側(cè)視，其兩邊同時(shí)向中間和兩側(cè)沖下方扇動(dòng)且在重力 方向左右小于45度角的范圍內(nèi)，一般以兩側(cè)撲翼振動(dòng)中線略偏向外為宜。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)通過曲軸(或齒輪)驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承在可轉(zhuǎn)動(dòng)承重 梁上作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承通過連桿作用在撲翼振動(dòng)軸下方(或上方)的驅(qū) 動(dòng)軸上，使撲翼向下扇動(dòng)，因?yàn)閾湟硪砻嬖诮咏怪庇诔兄亓呵遗c機(jī)身固定主梁架及負(fù)載 的重心方向幾乎平行的小范圍內(nèi)振動(dòng)。其左右振動(dòng)類似扇子向下扇動(dòng)產(chǎn)生的氣流都向正下
3和斜下方運(yùn)動(dòng)，則翼面產(chǎn)生的推力都向正上和斜上方，從而雙面做功，形成向上升力。因?yàn)?翼面的面積較小，除骨架大部分采用布面材料，重量較輕，高性能發(fā)動(dòng)機(jī)都能提供較高的振 動(dòng)頻率，而在振動(dòng)過程中撲翼雙面交替連續(xù)提供升力，所以能夠提供一個(gè)無浪費(fèi)動(dòng)作的高 效飛行動(dòng)力和穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。通過承重梁上連接的固定桿分別控制兩端承重梁相對(duì)機(jī)身 的前后旋轉(zhuǎn)角度，配合發(fā)動(dòng)機(jī)輸出控制，方便地控制機(jī)身上升、下降、懸停及左右轉(zhuǎn)向。本實(shí)用新型的有益效果是，使撲翼飛行方式中上揮的阻力消除，翼面雙面連續(xù)產(chǎn) 生升力，提供一個(gè)無浪費(fèi)動(dòng)作的高效飛行方式和穩(wěn)定飛行狀態(tài)，以及方便的控制懸停與轉(zhuǎn) 向，這種機(jī)翼組合結(jié)構(gòu)可以讓個(gè)人和個(gè)人可折疊式撲翼飛行器以及多人撲翼飛行器成為可 能。而且使撲翼模型玩具更高效和方便控制。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的背負(fù)式個(gè)人撲翼機(jī)示意圖。圖2是一種聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)正視圖。圖4是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)撲翼振動(dòng)做功動(dòng)態(tài)正 視圖。圖5是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)側(cè)視圖。圖6是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)調(diào)整撲翼角度控制前 進(jìn)方向的動(dòng)態(tài)側(cè)視圖。圖7是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的背負(fù)式個(gè)人撲翼機(jī)載人狀態(tài)示意圖。圖中1.撲翼，2.承重梁，3.聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承，4.連接動(dòng)力曲軸與聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直 線軸承的連桿，5.連接聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承與撲翼的連桿，6.控制桿，7.發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的動(dòng)力 曲軸，8.固定主梁架，9.發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出控制線路，10.撲翼機(jī)機(jī)體，11.載人固定靠背， 12.飛行人員，13.聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承中的部件直線軸承，14.聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承中的部件 橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，15.卡環(huán)。
具體實(shí)施方式
在
圖1所示實(shí)施例中，扇形撲翼(1)振動(dòng)軸偏下方活動(dòng)端與聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3) 的部件橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(14) 一端連接有一驅(qū)動(dòng)撲翼的連桿(5)，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)的部 件直線軸承(13) —端與動(dòng)力曲軸(7)通過連桿(4)連接，聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)兩端可以互 換連接。扇形撲翼(1)和聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2)上，角度控制桿(6) 固定在轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2)上，固定的角度控制桿(6)上安裝輸出控制線路(9)，可轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁 (2)安裝在固定主梁架(8)上。其中動(dòng)力曲軸(7)有兩個(gè)相反且同平面半徑相同的彎(也可 以是兩個(gè)相同的咬合齒輪)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸心到左右撲翼距離相等，作用是使發(fā)動(dòng)機(jī)的單一動(dòng)力保 持左右撲翼振動(dòng)頻率同步，且振動(dòng)方向總是相反。撲翼(1)、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2)和固定主梁架 (8)及負(fù)載的正視圖接近M形。機(jī)身正視圖時(shí)撲翼(1)為側(cè)視，撲翼(1)的振動(dòng)限制在與重 力方向左右小于45度角的范圍內(nèi)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)動(dòng)力曲軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過連桿(4)驅(qū)動(dòng)聯(lián) 動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)沿轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)通過連桿(5) 驅(qū)動(dòng)扇形撲翼(1)向下與重力方向左右小于45度的范圍內(nèi)往復(fù)扇動(dòng)，提供升力。[0020]通過搬動(dòng)角度控制桿(6 )帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2 )和扇形撲翼(1)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使氣流方 向改變，當(dāng)扇形撲翼(1)過其振動(dòng)軸向下的中線與機(jī)身重心前后方向無角度時(shí)，機(jī)身維持上 升或懸?；蛳陆禒顟B(tài)；當(dāng)兩側(cè)扇形撲翼(1)過振動(dòng)軸的中線與機(jī)身重心都成同角度同時(shí)向 后轉(zhuǎn)動(dòng)則機(jī)身前進(jìn)，反之后退；當(dāng)兩側(cè)撲翼形成不同角度時(shí)機(jī)身轉(zhuǎn)向。通過角度控制桿(6) 上手柄油門或可調(diào)電位器通過輸出控制線路(9)控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率配合機(jī)身上升下降和 加減速。結(jié)合圖2，對(duì)在轉(zhuǎn)向進(jìn)程中起關(guān)鍵作用的聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)加以特別說明，直 線軸承(13)上有兩道(或多道)卡槽，卡槽里嵌入卡環(huán)(15)其間固定住橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(14)。 直線軸承(13)與橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(14)分別有一連接位連接連桿(4)和連桿(5)。其中卡環(huán) (15)只是在兩個(gè)軸承組合的形式起作用，如果橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(14)以直線軸承(13)為內(nèi)壁， 直接是套連在一起的成品，卡環(huán)(15)就不需要了。聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承(3)的作用是轉(zhuǎn)換連 桿(4)和連桿(5)傳遞的力的方向使左右撲翼無論是同時(shí)還是分別轉(zhuǎn)動(dòng)，過程中永遠(yuǎn)保持 相同的振幅和振動(dòng)方向，維持左右平衡，使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率有效恒定的轉(zhuǎn)化。在圖3所示實(shí)施例中，是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)正 視圖。其中撲翼機(jī)機(jī)體(10)把動(dòng)力系統(tǒng)及主梁架都包含進(jìn)機(jī)體內(nèi)，只能看到扇形撲翼(1) 和轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁(2)以及連桿(5)。
具體實(shí)施方式
與
圖1所示實(shí)施例完全相同只是
圖1所示 實(shí)施例的2套裝置。圖4是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)撲翼振動(dòng)做功動(dòng)態(tài)正 視圖。示意一種多撲翼載人撲翼機(jī)機(jī)翼左右小范圍振動(dòng)做功狀態(tài)，及所有應(yīng)用M形雙面做 功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)撲翼左右小范圍振動(dòng)做功狀態(tài)。圖5是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的四翼載人撲翼機(jī)側(cè)視圖。直觀反應(yīng)M 形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)重復(fù)應(yīng)用的一種示例。從圖6中可以看到調(diào)整撲翼角度控制前進(jìn)方向的動(dòng)態(tài)示意。其中可以看到撲翼前 后轉(zhuǎn)動(dòng)的位置變化，也是所有應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)調(diào)整撲翼角度控 制前進(jìn)方向的動(dòng)態(tài)示意。圖7是應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的背負(fù)式個(gè)人撲翼機(jī)載人狀態(tài)示意圖。 為
圖1所示實(shí)施例中加入了固定于主梁架(8)上的固定靠背(11)，以及綁定在固定靠背 (11)上的飛行人員(12)，固定靠背(11)起以保護(hù)和固定負(fù)載重心的作用，也可以設(shè)計(jì)成直 接連接主梁架(8)的綁帶或座架。
權(quán)利要求1.一種撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，其特征是在機(jī)身固定主梁架兩側(cè)設(shè)置 至少一對(duì)承重梁，所述一對(duì)承重梁外側(cè)軸連一對(duì)撲翼，且承重梁上設(shè)置一聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸 承，所述撲翼、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁和機(jī)身固定主梁架及負(fù)載的正視圖接近M形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，其特征是所述一 對(duì)撲翼扇動(dòng)方向?yàn)橥瑫r(shí)向下反方向扇動(dòng)，并且機(jī)身水平狀態(tài)下，撲翼扇動(dòng)范圍在其與重力 左右方向夾角小于45度角以內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，其特征是所述 聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承可以沿承重梁左右滑動(dòng)，且由一個(gè)橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承套在一個(gè)直線軸承上組 成，兩個(gè)軸承可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)且兩個(gè)軸承分別有一個(gè)連接端，軸連撲翼和動(dòng)力曲軸或齒 輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，其特征是所述左 右承重梁與機(jī)身固定主梁架軸連，可以分別向前后自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且設(shè)置一控制桿或齒輪或電 磁或氣動(dòng)液壓裝置控制承重梁轉(zhuǎn)動(dòng)角度，連接承重梁的撲翼也隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)的個(gè)人撲翼機(jī)，其 特征是在機(jī)身固定主梁架上設(shè)置固定飛行人員的綁帶裝置，且機(jī)身固定主梁架兩側(cè)設(shè)置至 少一對(duì)承重梁，所述一對(duì)承重梁外側(cè)軸連一對(duì)撲翼，且承重梁上設(shè)置一聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承， 所述撲翼、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁和機(jī)身固定主梁架及負(fù)載的正視圖接近M形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人撲翼機(jī)，其特征是所述一對(duì)撲翼扇動(dòng)方向?yàn)橥瑫r(shí)向下 反方向扇動(dòng)，并且機(jī)身水平狀態(tài)下，撲翼扇動(dòng)范圍在其與重力左右方向夾角小于45度角以 內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人撲翼機(jī)，其特征是所述聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承可以沿承重梁 左右滑動(dòng)，且由一個(gè)橫向轉(zhuǎn)動(dòng)軸承套在一個(gè)直線軸承上組成，兩個(gè)軸承可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)， 且兩個(gè)軸承分別有一個(gè)連接連桿的連接端，軸連撲翼和動(dòng)力曲軸或齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的個(gè)人撲翼機(jī)，其特征是所述左右承重梁與機(jī)身固定主梁架軸 連，可以分別向前后自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且設(shè)置一控制桿或齒輪或電磁或氣動(dòng)液壓裝置控制承重梁 轉(zhuǎn)動(dòng)角度，連接承重梁的撲翼也隨其轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要一種撲翼機(jī)的M形雙面做功下?lián)湟斫M合結(jié)構(gòu)，至少一對(duì)承重梁，軸連機(jī)身主梁架兩側(cè)，可相對(duì)機(jī)身前后轉(zhuǎn)動(dòng)。承重梁外側(cè)軸連一對(duì)撲翼。撲翼、轉(zhuǎn)動(dòng)承重梁和機(jī)身主梁架及負(fù)載的正視圖接近M形，兩側(cè)撲翼同時(shí)向下在與重力方向左右都小于45度角的范圍內(nèi)反向扇動(dòng)，使氣流向下方流動(dòng)，雙面做功，產(chǎn)生穩(wěn)定升力。承重梁上設(shè)置一聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向直線軸承沿承重梁自由滑動(dòng)，其上有兩個(gè)連接端通過兩個(gè)連桿分別連接撲翼和由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的動(dòng)力曲軸或齒輪，保持撲翼振幅和振動(dòng)方向?？刂瞥兄亓恨D(zhuǎn)動(dòng)角度及動(dòng)力輸出，使機(jī)身上升、下降、懸停及轉(zhuǎn)向。應(yīng)用本結(jié)構(gòu)只要在機(jī)身固定主梁架上設(shè)置固定模型外框或飛行人員的綁帶等連接裝置。增加固定人體的靠背和綁帶即成為個(gè)人撲翼機(jī)或模型玩具，其結(jié)構(gòu)輕便，升力穩(wěn)定，動(dòng)力轉(zhuǎn)化效率高，控制靈活。
文檔編號(hào)B64C33/00GK201816736SQ20102014652
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者張經(jīng)月 申請(qǐng)人:張經(jīng)月