專利名稱：載人垂直起落飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載人垂直起落飛行器技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)中與本發(fā)明較近似的兩種設(shè)計，一種是美國的V-22垂直起落試驗機，一種是英國的AV-8B鷂式垂直起落戰(zhàn)斗機，下面分別予以介紹1、V-22，是一種較好的仿生學設(shè)計，它靠兩臺設(shè)在機翼邊緣的可轉(zhuǎn)向發(fā)動機提供動力和升力，發(fā)動機可旋轉(zhuǎn)90°向下或向后產(chǎn)生作用力，螺旋漿葉靠對轉(zhuǎn)抵消相互產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力，用兩個向下的作用力拉起機體的橫向重心使機體垂直離開地面，然后靠發(fā)動機的轉(zhuǎn)向產(chǎn)生向后的作用力，完成從垂直起飛向常規(guī)平飛的過渡，從速度和航程上來看它與常規(guī)飛行器幾乎無異，是一種非常有效的設(shè)計。
2、AV-8B，是一種非常實用的垂直起落噴氣式戰(zhàn)斗機，它用四個作用力點穩(wěn)定地支起機體的橫向重心，當機體脫離地面一定距離以后，發(fā)動機開始向后轉(zhuǎn)向，使飛機從垂直起飛狀態(tài)向常規(guī)平飛過渡。
本發(fā)明的設(shè)計與以上兩種設(shè)計的共同之處在于均設(shè)計有垂直起降與常規(guī)平飛的轉(zhuǎn)換過渡，但本設(shè)計與以上兩種設(shè)計間也有著本質(zhì)的區(qū)別，以上兩種設(shè)計垂直起飛推起的是橫向重心點，作用力支起的是一個平面，所以至少需要兩臺發(fā)動機，如果只有兩臺發(fā)動機，則必須設(shè)計在被作用物的頂部，即使這樣也不穩(wěn)定，會前后搖擺。本設(shè)計垂直起飛推起的是飛行體的豎向重心點，作用力拉起的是一條直線，所以只需一個以上的發(fā)動機就足夠了。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠改變?nèi)撕惋w行器的重心方向，即實現(xiàn)豎向重心與橫向重心間的轉(zhuǎn)換過渡，從而實現(xiàn)垂直起降與常規(guī)平飛間的轉(zhuǎn)換過渡，針對人的生理結(jié)構(gòu)特點設(shè)計，最大限度地發(fā)揮利用人的生理結(jié)構(gòu)特點，結(jié)構(gòu)最緊湊、最適合人飛行的載人垂直起落飛行器。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是針對人的生理結(jié)構(gòu)特點設(shè)計，最大限度地使人的生理結(jié)構(gòu)特點得到利用，最適合人的飛行要求，設(shè)計的關(guān)鍵在于改變?nèi)嘶蝻w行體的重心方向，即實現(xiàn)豎向重心與橫向重心間的轉(zhuǎn)換過渡，從而實現(xiàn)垂直起降與常規(guī)平飛間的轉(zhuǎn)換過渡。
當作用在縱向重心點B上的力＞作用在橫向重心點A上的力時，飛行體與人處于垂直起降狀態(tài)；當作用在縱向重心點B上的力≥≤作用在橫向重心點A上的力時，飛行體與人處于垂直起降與常規(guī)平飛間的過渡狀態(tài)；當作用在縱向重心點B上的力≤作用在橫向重心點A上的力時，飛行體與人處于常規(guī)平飛狀態(tài)或基本平飛狀態(tài)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是本新型載人垂直起落飛行器，包括固定背帶、固定帶、滑軌、電動滑軌器、主機翼、發(fā)動機、操縱臂、操縱手柄、尾翼等主要部件；其中固定背帶為兩個，分別固定在滑軌上，飛行者背挎著兩固定背帶將滑軌背置在背上，在滑軌上還設(shè)置有若干固定帶，將滑軌穩(wěn)固地綁縛在飛行者身上，主機翼通過電動滑軌器與滑軌相連，主機翼的翼面平行于飛行者身體平面，主機翼上以主機翼的中心線為對稱設(shè)置有兩發(fā)動機，飛行用的燃油儲存在主機翼內(nèi)，在主機翼的頂部設(shè)置有兩操縱臂，兩操縱臂的另一端均位于飛行者正面，且這一端均設(shè)有操縱手柄，在飛行者的小腿處各固定一尾翼，尾翼翼面與飛行者身體平面平行；滑軌、電動滑軌器、機翼之間的連接電動滑軌器一端嵌入滑軌內(nèi)，電動滑軌器這一端設(shè)有若干滑輪，一組滑輪位于滑軌的外滑道上，另一組滑輪位于滑軌的內(nèi)滑道上，電動滑軌器內(nèi)設(shè)有同步電機，同步電機帶動齒輪組，從而帶動一轉(zhuǎn)線輪，還設(shè)有一轉(zhuǎn)線輪，滑輪牽動鋼絲一端固定在滑軌的一端，另一端成“8”字形繞過兩轉(zhuǎn)線輪，然后固定在滑軌另一端，電動滑軌器的另一端成尖或圓弧形尖狀，位于主機翼翼面上的凹形導槽內(nèi)，并用連接桿與主機翼相連，連接桿位于主機翼的槽內(nèi)，槽內(nèi)還設(shè)有彈簧，彈簧一端與連接桿相連，另一端固連在槽的遠連接桿一端，連接桿與彈簧相連的一端還連有連接桿牽動鋼絲，牽動鋼絲的另一端拉出主機翼外，與連接桿牽動桿相連，連接桿牽動桿與操縱臂固連在一起；控制部分采用雙向式PWM功放器速度系統(tǒng)，從+V、-V端給定一輸入信號與經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度反饋信號相加送入前置放大器K1的1端，K1的2端接地，經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度信號同時反饋給校正回路，校正后的信號與K1輸出端輸出的信號相加送入K2的1端再次放大，同時校正輸出，K2的2端接地，K2輸出端輸出的放大信號接入比較器A的2端，三角波發(fā)生器產(chǎn)生的信號接入比較器A的1端，K2輸出的放大信號與三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波信號相加經(jīng)比較器A產(chǎn)生調(diào)制脈沖信號至邏輯延遲電路，邏輯延遲電路將調(diào)制脈沖分為四路邏輯控制脈沖信號邏輯延遲電路輸出端1至EVK31-0501、-1-AX、邏輯延遲電路3至EVK31-0501-3-AY、邏輯延遲電路輸出端4至EVK31-0512-4-BY、邏輯延遲電路輸出端2至EVK31-0502-2-BX。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細地描述

圖1是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的主視圖；圖2是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的俯視圖；圖4是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的立體圖；圖5是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的滑軌與電動滑軌器連接示意圖；圖6是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的滑軌與電動滑軌器連接的A-A剖視圖；圖7是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的發(fā)動機的電容式電打火電路原理圖；圖8是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的控制部分電路原理圖；圖9是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的起飛過程示意圖；圖10是本發(fā)明載人垂直起落飛行器的著陸過程示意圖；圖11是本發(fā)明載人垂直起落飛行器發(fā)生故障的逃生過程示意圖。
它包括固定背帶7、固定帶8、滑軌11、電動滑軌器16、主機翼6、發(fā)動機5、操縱臂4、操縱手柄1、尾翼10等主要部件；其中固定背帶7為兩個，分別固定在滑軌11上，飛行者背挎著兩固定背帶7將滑軌11背置在背上，在滑軌11上還設(shè)置有若干固定帶8，將滑軌11穩(wěn)固地綁縛在飛行者身上，主機翼6通過電動滑軌器16與滑軌11相連，主機翼6的翼面平行于飛行者身體平面，主機翼6上以主機翼6的中心線為對稱設(shè)置有兩發(fā)動機5，飛行用的燃油儲存在主機翼6內(nèi)，在主機翼6的頂部設(shè)置有兩操縱臂4，兩操縱臂4的另一端均位于飛行者正面，且這一端均設(shè)有操縱手柄1，在飛行者的小腿處各固定一尾翼10，尾翼10翼面與飛行者身體平面平行；滑軌11、電動滑軌器16、機翼6之間的連接電動滑軌器16一端嵌入滑軌11內(nèi)，電動滑軌器16這一端設(shè)有若干滑輪19，一組滑輪19位于滑軌11的外滑道24上，另一組滑輪19位于滑軌11的內(nèi)滑道25上，電動滑軌器16內(nèi)設(shè)有同步電機14，同步電機14帶動齒輪組15，從而帶動一轉(zhuǎn)線輪17，還設(shè)有一轉(zhuǎn)線輪17，滑輪牽動鋼絲18一端固定在滑軌11的一端，另一端成“8”字形繞過兩轉(zhuǎn)線輪17，然后固定在滑軌11另一端，電動滑軌器16的另一端成尖或圓弧形尖狀，位于主機翼6翼面上的凹形導槽13內(nèi)，并用連接桿13與主機翼6相連，連接桿13位于主機翼6的槽26內(nèi)，槽內(nèi)還設(shè)有彈簧21，彈簧21一端與連接桿13相連，另一端固連在槽26的遠連接桿13一端，連接桿13與彈簧21相連的一端還連有連接桿牽動鋼絲22，牽動鋼絲22的另一端拉出主機翼6外，與連接桿牽動桿23相連，連接桿牽動桿23與操縱臂4固連在一起；控制部分采用雙向式PWM功放器速度系統(tǒng)，從+V、-V端給定一輸入信號與經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度反饋信號相加送入前置放大器K1的1端，K1的2端接地，經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度信號同時反饋給校正回路，校正后的信號與K1輸出端輸出的信號相加送入K2的1端再次放大，同時校正輸出，K2的2端接地，K2輸出端輸出的放大信號接入比較器A的2端，三角波發(fā)生器產(chǎn)生的信號接入比較器A的1端，K2輸出的放大信號與三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波信號相加經(jīng)比較器A產(chǎn)生調(diào)制脈沖信號至邏輯延遲電路，邏輯延遲電路將調(diào)制脈沖分為四路邏輯控制脈沖信號邏輯延遲電路輸出端1至EVK31-0501-1-AX、邏輯延遲電路3至EVK31-0501-3-AY、邏輯延遲電路輸出端4至EVK31-0512-4-BY、邏輯延遲電路輸出端2至EVK31-0502-2-BX。
以下逐一闡述各主要部件的連接及功用固定背帶7和固定帶8，在滑軌11與身體之間，用于連接和固定身體與滑軌11。
滑軌11，與固定背帶7、固定帶8和電動滑軌器16相連，位于人體的背部，用來完成重心調(diào)整工作，具體地說，是通過同步電機14的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，帶動齒輪組15，進而帶動轉(zhuǎn)線輪17，通過滑軌牽動鋼絲18的纏繞固定方式使電動滑軌器16沿滑軌11上升或下降，從而帶動主機翼6上升或下降，進而完成重心調(diào)整工作。
電動滑軌器16處于滑軌11和主視冀6之間，功能有二(1)在滑軌11上滑動，調(diào)整主機翼6在身體所處的位置，以達到調(diào)整重心的目的；(2)它可以使主機翼6在小范圍內(nèi)改變角度，用于飛行器垂直起降與常規(guī)平飛兩狀態(tài)過渡時，改變發(fā)動機對人與飛行器作用力方向，具體操作舉由垂直起飛向常規(guī)平飛過渡來說明，飛行者手握操縱手柄1，向下向身體方向拉操縱臂4，由于電動滑軌器16的尖或圓弧形尖狀端，位于主機翼6翼面上的凹形導槽2內(nèi)，牽拉操縱臂，使得主機翼6翼面向水平方向轉(zhuǎn)動一定角度，發(fā)動機給飛機者與飛行器一個傾向前的力，再配合其他動作，實現(xiàn)垂直起飛向常規(guī)平飛過渡。
主機翼6主機翼6與電控滑軌器16相連，其上以其中心線為對稱設(shè)置有兩發(fā)動機5，主機翼6是配合發(fā)動機5在飛行中分擔人體重量的重要手段，飛行中的燃油都儲存在其中。
發(fā)動機5與主機翼6結(jié)合在一起，給飛行者和飛行器提供足夠的動力，需有足夠的推重比，可選用螺旋槳發(fā)動機——一種非常成熟的發(fā)動機，安全性非常好、但動力不足，可選用噴氣式發(fā)動機——較成熟的發(fā)動機，安全性一般，但動力非常理想，較為適合本系統(tǒng)，還可選用火箭式發(fā)動機——在試驗中可選用。
垂尾9與滑軌11的末端結(jié)合在一起，在飛行中起著穩(wěn)定的作用。
操縱臂4操縱臂4一端與主機翼6相連，另一端是操縱手柄1，它是用來控制主機翼6的角度和逃生的，控制主機翼6的角度在電動滑軌器16部分已經(jīng)闡述過控制逃生是這樣，飛行者雙臂向外掰開操縱臂4，操縱臂4帶動連接桿牽動桿23向外牽拉，連接桿牽動桿23帶動連接桿牽動鋼絲22，進而向外拔出連接桿13，連接桿13一且拔出，主機翼6和發(fā)動機5即卸落，隨后降落傘打開，從而使飛行者安全逃生。
操縱手柄1與操縱臂4結(jié)合在一起，用手來操縱，它可以完成控制給油調(diào)速的工作。
尾翼10與人的小腿連接在一起，分擔了重心以下的部分重量，有效地配合了主機翼6，它還可調(diào)整飛行中的姿態(tài)，利用飛行者膝關(guān)節(jié)和胯關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)彎來完成以上工作。
本發(fā)明是一種全新的載人自由飛行技術(shù)和全新的垂直起降技術(shù)，首先，它可以完成人像鳥一樣的自由飛行的夢想，是一個最適合人類飛行的設(shè)計，其次作為一種垂直起落的新技術(shù)，也可以應(yīng)用于其它的飛行體的垂直起降設(shè)計上。
對本發(fā)明將產(chǎn)生的意義作以下闡述1、它可以使人在天空中自由飛翔，它完成了人類幾千年來的自由飛行的夢想。
2、由于它的機動靈活性，它可能從此改變未來戰(zhàn)爭的結(jié)構(gòu)，特別是對于軍隊的一些快速反應(yīng)部隊，由于它的價格低，機動性，易于操作和特有的性能，它的出現(xiàn)決不次于坦克的出現(xiàn)。
3、在軍事方面逐漸成熟以后，可以逐漸向民用產(chǎn)品方面發(fā)展，因為技術(shù)是不可能永遠保密的，加之它在民用市場方面的發(fā)展?jié)摿σ彩欠浅＞薮蟮?，它可以?yīng)用于各行各業(yè)，它可能對未來的交通產(chǎn)生質(zhì)的影響。
本新型適用范圍廣如海軍、陸軍、空軍、海軍陸戰(zhàn)隊、武裝警察部隊、海上警察、海陸警察、交通、地質(zhì)、空中運動、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)等各個應(yīng)用領(lǐng)域。
選圖4做為摘要附圖。
權(quán)利要求
1.一種載人垂直起落飛行器，其特征在于它包括固定背帶(7)、固定帶(8)、滑軌(11)、電動滑軌器(16)、主機翼(6)、發(fā)動機(5)、操縱臂(4)、操縱手柄(1)、尾翼(10)等主要部件；其中固定背帶(7)為兩個，分別固定在滑軌(11)上，飛行者背挎著兩固定背帶(7)將滑軌(11)背置在背上，在滑軌(11)上還設(shè)置有若干固定帶(8)，將滑軌(11)穩(wěn)固地綁縛在飛行者身上，主機翼(6)通過電動滑軌器(16)與滑軌(11)相連，主機翼(6)的翼面平行于飛行者身體平面，主機翼(6)上以主機翼(6)的中心線為對稱設(shè)置有兩發(fā)動機(5)，飛行用的燃油儲存在主機翼(6)內(nèi)，在主機翼(6)的頂部設(shè)置有兩操縱臂(4)，兩操縱臂(4)的另一端均位于飛行者正面，且這一端均設(shè)有操縱手柄(1)，在飛行者的小腿處各固定一尾翼(10)，尾翼(10)翼面與飛行者身體平面平行；滑軌(11)、電動滑軌器(16)、機翼(6)之間的連接電動滑軌器(16)一端嵌入滑軌(11)內(nèi)，電動滑軌器(16)這一端設(shè)有若干滑輪(19)，一組滑輪(19)位于滑軌(11)的外滑道(24)上，另一組滑輪(19)位于滑軌(11)的內(nèi)滑道(25)上，電動滑軌器(16)內(nèi)設(shè)有同步電機(14)，同步電機(14)帶動齒輪組(15)，從而帶動一轉(zhuǎn)線輪(17)，還設(shè)有一轉(zhuǎn)線輪(17)，滑輪牽動鋼絲(18)一端固定在滑軌(11)的一端，另一端成“8”字形繞過兩轉(zhuǎn)線輪(17)，然后固定在滑軌(11)另一端，電動滑軌器(16)的另一端成尖或圓弧形尖狀，位于主機翼(6)翼面上的凹形導槽(12)內(nèi)，并用連接桿(13)與主機翼(6)相連，連接桿(13)位于主機翼(6)的槽(26)內(nèi)，槽內(nèi)還設(shè)有彈簧(21)，彈簧(21)一端與連接桿(13)相連，另一端固連在槽(26)的遠連接桿(13)一端，連接桿(13)與彈簧(21)相連的一端還連有連接桿牽動鋼絲(22)，牽動鋼絲(22)的另一端拉出主機翼(6)外，與連接桿牽動桿(23)相連，連接桿牽動桿(23)與操縱臂(4)固連在一起；控制部分采用雙向式PWM功放器速度系統(tǒng)，從+V、-V端給定一輸入信號與經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度反饋信號相加送入前置放大器K1的1端，K1的2端接地，經(jīng)測速發(fā)電機測得的速度信號同時反饋給校正回路，校正后的信號與K1輸出端輸出的信號相加送入K2的1端再次放大，同時校正輸出，K2的2端接地，K2輸出端輸出的放大信號接入比較器A的2端，三角波發(fā)生器產(chǎn)生的信號接入比較器A的1端，K2輸出的放大信號與三角波發(fā)生器產(chǎn)生的三角波信號相加經(jīng)比較器A產(chǎn)生調(diào)制脈沖信號至邏輯延遲電路，邏輯延遲電路將調(diào)制脈沖分為四路邏輯控制脈沖信號邏輯延遲電路輸出端1至EVK31-0501-1-AX、邏輯延遲電路3至EVK31-0501-3-AY、邏輯延遲電路輸出端4至EVK31-0512-4-BY、邏輯延遲電路輸出端2至EVK31-0502-2-BX。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直起落飛行器，其特征在于在滑軌(11)的末端設(shè)置有兩垂尾(9)，與飛行者身體平面成一定角度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種載人垂直起落飛行器,由滑軌、電動滑軌器、主機翼、發(fā)動機、操縱臂、操縱手柄等主要部件組成,解決了飛行器豎向重心與橫向重心間的轉(zhuǎn)換過渡的問題,針對人體生理結(jié)構(gòu)特點設(shè)計,最適合人飛行,可實現(xiàn)垂直起降、垂直起降與常規(guī)平飛間的過渡、常規(guī)平飛。
文檔編號B64C31/028GK1203167SQ9711282
公開日1998年12月30日 申請日期1997年6月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月24日
發(fā)明者宮曉明 申請人:宮曉明