專利名稱：飛機飛行原理綜合演示儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及演示飛機飛行原理的儀器，是用于航空科普教學(xué)的飛機飛行原理綜合演示儀。
背景技術(shù)：
與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)是煙風(fēng)洞。
煙風(fēng)洞常作為空氣動力學(xué)的教學(xué)用具，可以向大眾模擬飛機在空氣中運動時的氣流特性，通過所釋放的煙霧可以清楚地演示氣流流過模型的走向及變化。煙風(fēng)洞中的模型一般都是靜態(tài)，不能模擬飛機模型在氣流的作用下產(chǎn)生的各種飛行姿態(tài)，如偏航、滾轉(zhuǎn)和俯仰。煙風(fēng)洞的局限主要是功能比較單一，只能實現(xiàn)某個模型的單一運動形成的氣流特性，大眾缺乏親身體驗。
在中國專利局的91108908專利申請中，公開了一種依靠電磁驅(qū)動，實現(xiàn)飛機模型的起飛、飛行和降落。該技術(shù)雖然可以展示飛機的飛行過程，但不能用空氣動力學(xué)的原理去解釋飛行原理。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的功能單一，無法模擬飛行器在空氣動力作用下的各種運動的不足，本發(fā)明提出了一種飛機飛行原理綜合展示儀。
本發(fā)明包括箱體、演示飛機模型及遙控裝置、吊掛裝置，使用了風(fēng)洞技術(shù)，利用演示儀的箱體形成一小型風(fēng)洞模擬飛機周圍的流場，通過風(fēng)機產(chǎn)生氣流，在此流場作用下，通過遙控裝置操縱飛機模型的各個舵面，從而使安裝在箱體內(nèi)的飛機模型產(chǎn)生升力，并實現(xiàn)各種飛行姿態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)特征在于箱體為兩層上層為安裝吊掛裝置的控制箱，下層為演示箱，飛機模型通過吊掛裝置上的吊桿懸掛于演示箱內(nèi)；吊桿的上端連接到平衡桿上，下端與位于飛機模型重心處的關(guān)節(jié)軸承相連接，使得模型飛機可繞吊桿轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)飛機的各種飛行姿態(tài)。
吊掛裝置包括平衡桿、吊桿、配重桿和支撐桿，為平衡杠桿結(jié)構(gòu)吊桿和配重桿分別位于平衡桿的兩端，支撐桿位于平衡桿的中部，使整個系統(tǒng)達到動態(tài)平衡。
平衡桿與吊桿、配重桿之間通過活動銷、與支撐桿之間通過U型支座實現(xiàn)活動連接。
本發(fā)明可以形象地展示飛機飛行原理，模擬飛機偏航、滾轉(zhuǎn)、俯仰等各種運動的姿態(tài)，具有操作方便、形象直觀、成本低、普及性強的特點，能使觀眾親自體驗和感受飛機飛行姿態(tài)變化的機理，同時了解相關(guān)的科普知識，提高大眾學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣，從而提高全民族的科學(xué)素質(zhì)。


附圖1是飛機飛行原理綜合展示儀的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是吊掛裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1.控制箱 2.平衡桿 3.吊桿4.支撐桿5.過濾網(wǎng)6.飛機模型7.演示箱 8.支架9.風(fēng)機 10.配重桿11.U型支座12、13、14.活動銷具體實施例方式本實施例是通過吊掛裝置，將飛機模型6置于空氣中，并通過一個小型風(fēng)洞模擬飛機周圍的流場。在此流場作用下，使飛機產(chǎn)生升力；通過控制飛機的各個舵面，使飛機模型實現(xiàn)各種飛行姿態(tài)。
本實施例包括演示飛機模型6、箱體1、吊掛裝置。具體實施過程是演示飛機模型6采用可遙控的木質(zhì)模型，飛機的機身為空腔結(jié)構(gòu)，操縱系統(tǒng)、接收系統(tǒng)均裝在機身內(nèi)。飛機的重心處背部開有圓孔，圓孔內(nèi)裝有關(guān)節(jié)軸承。通過吊掛裝置將飛機模型懸掛在演示箱7中。
箱體用硬質(zhì)鐵皮制成，分為兩層上層為安裝吊掛裝置的控制箱1，下層為演示箱7。演示箱7的截面為方形結(jié)構(gòu)，相當于一個簡易的風(fēng)洞，一端為進氣處，安裝有用于整流的過濾網(wǎng)5，另一端安裝有風(fēng)機9；演示箱7中部側(cè)面安裝有觀察玻璃?？刂葡?與演示箱7之間的隔板上有安裝支撐桿4的螺紋孔和安裝吊桿3的通孔，飛機模型6通過吊掛裝置上的吊桿3穿過隔板懸掛于演示箱7中。箱體下有支架8。
吊掛裝置(附圖2)包括平衡桿2、吊桿3、支撐桿4和配重桿9，為平衡杠桿結(jié)構(gòu)飛機模型6通過吊桿3懸掛于平衡桿2的一端，在另一端懸掛相應(yīng)的配重桿10，以使整個系統(tǒng)達到動態(tài)平衡；用于固定吊掛裝置的支撐桿4位于平衡桿2的中部。平衡桿2用輕金屬桿制成，與吊桿3、支撐桿4和配重桿10活動連接，其具體方式為在平衡桿2一端有連接孔，通過活動銷12與吊桿3上端的連接孔相連接，活動銷12的直徑應(yīng)小于連接孔孔徑，與連接孔之間有足夠的間隙，以保證吊桿3與平衡桿2之間可在垂直平面內(nèi)產(chǎn)生相對運動。飛機模型6位于吊桿3下端，通過飛機重心處背部的關(guān)節(jié)軸承與吊桿3相連接，使得飛機模型可繞吊桿轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)各種飛行姿態(tài)。
平衡桿2的另一端有連接孔，用細圓鋁棒制成的配重桿10上端亦有相應(yīng)的連接孔，通過活動銷14與平衡桿2活動連接，并與位于平衡桿2一端的飛機模型6相平衡?；顒愉N14的直徑應(yīng)小于連接孔孔徑，使活動銷與連接孔之間有足夠的間隙，以保證平衡桿2與配重桿10之間可在垂直平面內(nèi)產(chǎn)生相對運動。
支撐桿4的上端通過U型支座11與平衡桿2呈“T”字型連接平衡桿2的中部有用于連接U型支座11的連接孔，U型支座11的兩個端面上亦分別有連接孔；將平衡桿2置于U型支座11內(nèi)，用活動銷13貫通U型支座和平衡桿上的連接孔，使兩者活動連接；活動銷13的直徑應(yīng)小于連接孔孔徑，使活動銷與連接孔之間有足夠的間隙，以保證平衡桿2可在垂直平面內(nèi)產(chǎn)生相對運動。支撐桿4的下端有螺紋，與隔板上的螺紋孔配合連接，從而將吊掛裝置固定在演示箱與控制箱1之間的隔板上。
權(quán)利要求
1.一種飛機飛行原理綜合演示儀，包括箱體、風(fēng)機(9)、飛機模型(6)、吊掛裝置及遙控裝置，箱體如同小型風(fēng)洞，飛機模型(6)安裝在箱體內(nèi)，通過風(fēng)機(9)產(chǎn)生氣流，用于模擬飛機飛行中的空氣流場，通過遙控裝置操縱飛機模型的各個舵面實現(xiàn)各種飛行姿態(tài)，其特征在于a.箱體為兩層上層為安裝吊掛裝置的控制箱(1)，下層為演示箱(7)，飛機模型(6)通過吊掛裝置上的吊桿(3)懸掛于演示箱(7)內(nèi)；b.吊掛裝置采用平衡杠桿結(jié)構(gòu)，吊桿(3)和配重桿(10)分別位于平衡桿(2)的兩端，支撐桿(4)位于平衡桿的中部；c.平衡桿(2)與吊桿(3)、配重桿(10)之間分別用活動銷(12、14)、與支撐桿(4)之間用U型支座(11)活動連接。
2.如權(quán)利要求1所述飛機飛行原理綜合演示儀，其特征在于吊桿(3)與飛機模型(6)通過位于飛機模型重心處的關(guān)節(jié)軸承相連接。
3.如權(quán)利要求1所述飛機飛行原理綜合演示儀，其特征在于用于平衡桿(2)與支撐桿(4)和配重桿(10)連接的活動銷(12、14)的直徑小于連接孔的孔徑。
4.如權(quán)利要求1所述飛機飛行原理綜合演示儀，其特征在于吊掛裝置通過支撐桿(4)固定在隔板上。
全文摘要
本發(fā)明是一種飛機飛行原理綜合演示儀。為克服現(xiàn)有技術(shù)的演示設(shè)備功能單一，無法模擬飛機在空氣動力作用下的各種飛行姿態(tài)的不足，本發(fā)明利用演示儀的箱體形成一小型風(fēng)洞模擬飛機周圍的流場，飛機模型(6)重心處背部裝有關(guān)節(jié)軸承，通過吊掛裝置懸掛于演示箱內(nèi)；吊掛裝置采用平衡杠桿結(jié)構(gòu)，吊桿(3)和配重桿(10)分別位于平衡桿(2)的兩端，支撐桿(4)位于平衡桿(2)的中部，與平衡桿(2)的連接均為活動連接，以保證平衡桿(2)和吊桿(3)在垂直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)各種飛行姿態(tài)。本發(fā)明可模擬飛機偏航、滾轉(zhuǎn)、俯仰各種飛行姿態(tài)，直觀地展示飛機飛行原理，具有操作方便、成本低、普及性強的特點，可廣泛用于航空教學(xué)和航空科普。
文檔編號G09B25/00GK1707563SQ200510042609
公開日2005年12月14日 申請日期2005年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月28日
發(fā)明者宋筆鋒, 蘇潤娥, 欒義春 申請人:西北工業(yè)大學(xué)