專利名稱：體育運動飛行傘的制作方法
技術(shù)領域：
屬于新型航空體育運動領域，涉及人體運動、力學、材料學，高空飛行相關(guān)技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
在滑翔、熱氣球、高空跳傘這一類新型航空體育運動領域，隨著科學技術(shù)的進步尤其新材料的應用，器材的種類越來越多。與本案有最直接聯(lián)系的背景技術(shù)是在這之前發(fā)明的一種多面體飛行傘，由其開創(chuàng)出一種完全由人力操作、驅(qū)動的實現(xiàn)真正意義上的飛行的飛行傘。這種多面體飛行傘，包括多面體傘，支架、操縱機構(gòu)和彈性緩沖裝置，其特征是:傘頂是一個幾何學旋轉(zhuǎn)表面、底面是一個或N個平面，多面體里面封裝著一個同容積的氫氣球；第二個特征是:旋轉(zhuǎn)表面和N個平面能夠一同繞多面體外的某根軸轉(zhuǎn)動且傘頂曲面與旋轉(zhuǎn)表面重合。在此發(fā)明的背景技術(shù)上，本實用新型發(fā)明雖然照用了他多面體傘的設計，但在操作桿上做了有益的創(chuàng)新。使得多面體飛行傘的發(fā)明向更實用性，更高效率方向又向前邁進了一大步。
發(fā)明內(nèi)容省力和高效能的操作機構(gòu)是飛行器包括飛行傘所必需的關(guān)鍵部件之一。本實用新型發(fā)明相比別的飛行傘不同之處是采用了獨輪單車以及曲柄連桿機構(gòu)的工作原理，從而獲得一種新型實用的對半球體飛行傘的乘坐和操作的體育運動飛行傘，它包括兩根與腳踏板相連的牽引繩和懸掛獨輪單車的兩根長桿及一根橫擔，一條肩寬帶，其特征是:橫擔的中段固定在獨輪單車的支架上，肩寬帶的兩端也是固定在此處，肩寬帶的中段留了一條長縫，橫擔兩端分別與兩根長桿的一端相連，兩長桿的另一端分別與飛行傘的底端長軸固定，飛行傘的半球體部分與長軸的外套管固定，且能繞軸自由轉(zhuǎn)動，與踏腳板相連的兩根鋼絲繩分別與飛行傘的轉(zhuǎn)動直徑支架相連，當人踩踏腳板轉(zhuǎn)動時通過鋼絲繩的牽引拉動飛行傘繞軸轉(zhuǎn)動。本實用新型發(fā)明其飛行原理:我們知道任何一個做直線運動的物體之受力情況，不管多么復雜，我們可以用平行四邊形法則，先把各種分力在物體運動的直線上合成兩個力，一個與運動方向相同，一個與運動方向相反，而且，這兩個力必然是在同一條直線上，且作用在物體的同一個點上，結(jié)合體育運動飛行傘的受力情況，把其受到的分力在垂直方向上合成后得到兩個力:一個向上的力P，包括氣流產(chǎn)生的上升力及半球體的浮力，因半球體內(nèi)充有氫氣，還包括飛行員給它施加的舉力(后面會介紹的)；另一個向下的力F，它包括飛行裝置的重力和飛行員的重力以及與飛行員所施加的舉力相當?shù)姆醋饔昧?但這兩種力都是可以從質(zhì)點移開的)，只有改變向上的且作用在質(zhì)點的力P的大小，才能實現(xiàn)本實用新型飛行傘的設計目標。那么，我們這個半球體飛行傘是怎么改變P的大小的，當飛行員用力踩踏腳板時，我們實際上移動了人體重力的作用點，原本作用在半球體飛行傘質(zhì)點的人體重力，偏移了質(zhì)點，作用在質(zhì)點的向下的力隨之減少，尤其在飛行員踩在腳踏板上身體同時向上對椅子施加力時，會顯著增加作用在器械質(zhì)點上的合力，使得飛行傘產(chǎn)生垂直方向上的上升運動。向下的力雖然增加了些，但由于偏離了質(zhì)點，只會形成力矩，使飛行傘旋轉(zhuǎn)，飛行傘轉(zhuǎn)動過程中，會遇到空氣阻力，但由于飛行傘是半球體形，在轉(zhuǎn)動時，平面的阻力較大，曲面的阻力較小，而平面是朝下，曲面是朝上，所以飛行傘在轉(zhuǎn)動過程中空氣給它的反作用力是向上的力要大一些。根據(jù)力學和運動學原理，P與F這兩個力一個向上，一個向下在瞬間作用線不在一條直線上，因此會產(chǎn)生同方向力矩，使得半球體轉(zhuǎn)動，直到力矩消失，在力矩消失時(合力回到了質(zhì)點上，力矩就消失了)，腳踩另一側(cè)踏板，重心又移到另一邊了，同樣的道理，半球體飛行傘將向相反方向轉(zhuǎn)動，來回轉(zhuǎn)動的過程中，半球體飛行傘的中心(質(zhì)點)不停的在兩側(cè)移動，結(jié)果是轉(zhuǎn)動越快，向上的升力將增加的越多，作用在質(zhì)點上的向下的力將越小，這些受力情況的巨大變化對半球體飛行傘的直線運動或者說飛行的確有決定性的且顯著影響，以上結(jié)論均通過實驗室做的簡單模擬實驗進行了驗證。飛行員在飛行時需要用肩寬帶系好，其目的就是當腳站立起來時，肩寬帶能給橫擔施加一個向上的力量，也就是我們前面提到的舉力，就是這么產(chǎn)生的，當我們施加在踏板上的力超過了我們的本身體重時，超出部分的力量實際上已經(jīng)通過前后兩根長桿傳遞到半球體傘的轉(zhuǎn)軸上了。半球體飛行傘是已存在的發(fā)明和申請，體育運動飛行傘只是在其基礎上的一種實用新型發(fā)明創(chuàng)造，它的有益效果是，飛行時飛行員感覺更舒適，而且更方便調(diào)節(jié)控制飛行傘向上的受力P和向下的受力F的大小，飛行效率更高。另外，飛行員身體平衡技術(shù)在控制飛行方向上是很關(guān)鍵的方面，就像在地面騎獨輪單車一樣，要掌握這門技術(shù)，不是書本上能解決的，必須實踐，獲得親身感受和體驗。在高空飛行更是如此，但對于適合人群，經(jīng)過正規(guī)培訓之后，再有一定時間的試飛體驗后，就能掌握全部飛行技巧。

說明書附圖是體育運動飛行傘的圖；圖中I是半球體飛行傘的示意圖，半球體內(nèi)充有氫氣，2、5是長桿，3、4是鋼絲牽引繩，6是橫擔，7是肩寬帶。
具體實施方式
用一塊聚酰胺面料制作一個半球體袋，球的半徑為2米，球的體積公式是V =(4/3) Ji R3, (4/3 = 3分之4)，所以半球袋的容積為V = (2/3) *8 Ji = 16.7立方米，兩根長桿的長度基本相同，取飛行員的身高的1.4倍，獨輪單車的尺寸均選取飛行員平時所乘自行車的尺寸為宜。鋼絲繩與傘體底面的連接處的位置，寬度距離取肩寬的兩至三倍。桿的材質(zhì)選強度較好的招合金(或高強超輕碳纖維棒)直徑為25mm,厚5_的圓管,半球體傘底圓盤選直徑為10-20mm，厚5mm的鋁合金圓管(或高強超輕碳纖維棒)做，肩寬帶的中縫長度以方便飛行員頭鉆進去及穿戴舒適為宜，肩寬帶的長度須松緊適中，在飛行員站立起來時要能使肩寬帶產(chǎn)生足夠大的彈性拉力。
權(quán)利要求1.一種體育運動飛行傘，包括兩根與腳踏板相連的牽引繩和懸掛獨輪單車的兩根長桿及一根橫擔，一條肩寬帶，其特征是:橫擔的中段固定在獨輪單車的支架上，肩寬帶的兩端也是固定在此處，肩寬帶的中段留了一條長縫，橫擔兩端分別與兩根長桿的一端相連，兩長桿的另一端分別與飛行傘的底端長軸固定，飛行傘的半球體部分與長軸的外套管固定，且能繞軸自由轉(zhuǎn)動，與踏腳板相連的兩根鋼絲繩分別與飛行傘的轉(zhuǎn)動直徑支架相連，當人踩踏腳板轉(zhuǎn)動時通過鋼絲繩的牽引拉動飛行傘繞軸轉(zhuǎn)動。
專利摘要一種體育運動飛行傘，省力和高效能的操作機構(gòu)是飛行器包括飛行傘所必需的關(guān)鍵部件之一。本實用新型發(fā)明是一種對半球體飛行傘的乘坐和操作機構(gòu)，包括兩根與腳踏板相連的牽引繩和懸掛獨輪單車的兩根長桿及一根橫擔，其特征是橫擔固定在獨輪單車的支架上，橫擔兩端分別與兩根長桿的一端相連，兩長桿的另一端分別與飛行傘的底端長軸固定，飛行傘與長軸的外套管固定，且保證能繞軸自由轉(zhuǎn)動，與踏腳板相連的兩根鋼絲繩分別與飛行傘的轉(zhuǎn)動半徑支架相連，當人踩踏腳板轉(zhuǎn)動時能通過牽引鋼絲繩的拉動飛行傘繞軸轉(zhuǎn)動。
文檔編號B64C31/04GK202944561SQ20122055802
公開日2013年5月22日 申請日期2012年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月21日
發(fā)明者周榆琦 申請人:周榆琦