一種人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種固定翼飛機(jī)，尤其是涉及一種人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]固定翼飛機(jī)或定翼機(jī)(Fixed-wing aerop 1 ane )，常簡稱為飛機(jī)(英文:aeroplane)，是指由動力裝置產(chǎn)生前進(jìn)的推力或拉力，由機(jī)身的固定機(jī)翼產(chǎn)生升力，在大氣層內(nèi)飛行的重于空氣的航空器。而固定翼飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)通常包括機(jī)翼、機(jī)身、尾翼和起落架組成。其中，機(jī)翼是飛機(jī)產(chǎn)生升力的部件，機(jī)翼后緣有可操縱的活動面，靠外側(cè)的叫做副翼，用于控制飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動，靠內(nèi)側(cè)的則是襟翼，用于增加起飛著陸階段的升力;機(jī)身是飛機(jī)其他結(jié)構(gòu)部件的安裝基礎(chǔ)，將尾翼、機(jī)翼及發(fā)動機(jī)等連接成一個整體;尾翼是用來平衡、穩(wěn)定和操縱飛機(jī)飛行姿態(tài)的部件，通常包括垂直尾翼(垂尾)和水平尾翼(平尾)兩部分。垂直尾翼由固定的垂直安定面和安裝在其后部的方向舵組成，水平尾翼由固定的水平安定面和安裝在其后部的升降舵組成，而方向舵用于控制飛機(jī)的航向運(yùn)動，升降舵用于控制飛機(jī)的俯仰運(yùn)動；起落架是用來支撐飛機(jī)停放、滑行、起飛和著陸滑跑的部件，由支柱、緩沖器、剎車裝置、機(jī)輪和收放機(jī)構(gòu)組成。
[0003]現(xiàn)今，隨著固定翼飛機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為保證對高效和輕量化飛行器前期基礎(chǔ)研究的順利進(jìn)行，采用人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)的設(shè)計理念應(yīng)運(yùn)而生。其主要是利用人體肌肉力量，不借助任何其他動力裝置，即可使固定翼飛機(jī)飛行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性好，操作靈活，可應(yīng)用于對高效和輕量化飛行器前期基礎(chǔ)開發(fā)研究的人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)，該飛機(jī)包括機(jī)身、設(shè)置在機(jī)身前端的螺旋槳、與機(jī)身固定連接的右機(jī)翼及左機(jī)翼、設(shè)置在機(jī)身后端的全動垂直尾翼及全動水平尾翼、設(shè)置在機(jī)身下方的垂直支撐桿以及座椅支撐桿，所述的垂直支撐桿底部設(shè)有前起落架，所述的座椅支撐桿底部通過后起落架支撐桿與垂直支撐桿連接，所述的后起落架支撐桿底部設(shè)有后起落架，所述的座椅支撐桿、后起落架支撐桿與垂直支撐桿共同構(gòu)成承載人體的載人機(jī)構(gòu)，所述的飛機(jī)還包括設(shè)置在垂直支撐桿上的人力傳動機(jī)構(gòu)，該人力傳動機(jī)構(gòu)與螺旋槳之間設(shè)有傳動桿，并通過傳動桿與螺旋槳傳動連接，所述的人力傳動機(jī)構(gòu)將動力經(jīng)傳動桿傳遞至螺旋槳，并帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動飛機(jī)飛行。
[0007]所述的人力傳動機(jī)構(gòu)包括與垂直支撐桿固定連接的大飛輪、與傳動桿傳動連接的小飛輪、設(shè)置在大飛輪與小飛輪之間的傳動鏈條以及對傳動鏈條進(jìn)行導(dǎo)向的鏈條導(dǎo)向輪組件。
[0008]所述的鏈條導(dǎo)向輪組件包括水平相對設(shè)置的第一鏈條導(dǎo)向輪及第二鏈條導(dǎo)向輪、設(shè)置在第一鏈條導(dǎo)向輪與第二鏈條導(dǎo)向輪上方的第三鏈條導(dǎo)向輪，所述的傳動鏈條通過第一鏈條導(dǎo)向輪、第二鏈條導(dǎo)向輪及第三鏈條導(dǎo)向輪將大飛輪與小飛輪進(jìn)行傳動連接。
[0009]所述的第一鏈條導(dǎo)向輪與第二鏈條導(dǎo)向輪通過第一導(dǎo)向輪支撐桿與垂直支撐桿固定連接，所述的第三鏈條導(dǎo)向輪通過第二導(dǎo)向輪支撐桿與垂直支撐桿固定連接。
[0010]所述的大飛輪通過飛輪支撐塊與垂直支撐桿固定連接，并且所述的大飛輪兩側(cè)還設(shè)有左腳踏曲柄及右腳踏曲柄，并且所述的左腳踏曲柄與右腳踏曲柄上還分別設(shè)有腳踏板。
[0011]所述的小飛輪通過花鍵與傳動桿傳動連接。
[0012]所述的傳動桿的前后兩端分別通過軸承與螺旋槳、機(jī)身前端連接。
[0013]所述的全動垂直尾翼包括垂直尾翼、第一舵機(jī)以及設(shè)置在垂直尾翼與第一舵機(jī)之間的第一連桿組件，所述的垂直尾翼通過第一連桿組件與第一舵機(jī)傳動連接，所述的垂直尾翼通過垂直尾翼支架豎直設(shè)置在機(jī)身后端，所述的第一舵機(jī)通過第一舵機(jī)支架固定在機(jī)身后端。
[0014]所述的全動水平尾翼包括水平尾翼、第二舵機(jī)以及設(shè)置在水平尾翼與第二舵機(jī)之間的第二連桿組件，所述的水平尾翼通過第二連桿組件與第二舵機(jī)傳動連接，所述的水平尾翼通過水平尾翼支架水平設(shè)置在機(jī)身后端，所述的第二舵機(jī)通過第二舵機(jī)支架固定在機(jī)身后端。
[0015]所述的座椅支撐桿與后起落架支撐桿的結(jié)合處設(shè)有座椅。
[0016]本發(fā)明固定翼飛機(jī)中，所有的結(jié)構(gòu)全部采用碳纖維材料做成，這樣既可以保證飛機(jī)的結(jié)構(gòu)滿足飛行強(qiáng)度的要求，又可以保證很大的工作效率。同時，在左機(jī)翼、右機(jī)翼的中段，上、下分別設(shè)有兩根直徑為1mm凱夫拉線做成的拉索，用以保證兩機(jī)翼不會發(fā)生很明顯的向下彎曲情況。
[0017]在實際應(yīng)用時，駕駛員坐在座椅上，將腳踏在腳踏板上，通過腳蹬將動力傳遞到左腳踏曲柄與右腳踏曲柄上，曲柄帶動大飛輪，大飛輪的轉(zhuǎn)動再將動力傳遞到傳動鏈條上。在傳動鏈條的傳遞過程中，有一個方向的轉(zhuǎn)變，因此需要將傳動鏈條做導(dǎo)向處理，分別在兩段加設(shè)了第一鏈條導(dǎo)向輪與第二鏈條導(dǎo)向輪以及位于第一鏈條導(dǎo)向輪與第二鏈條導(dǎo)向輪上方的第三鏈條導(dǎo)向輪。傳動鏈條將動力傳遞到小飛輪上，小飛輪與傳動桿以花鍵相聯(lián)接，將動力傳遞到螺旋槳上，螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生拉力，驅(qū)動飛機(jī)飛行。
[0018]而為了使飛機(jī)易于控制，操縱性更強(qiáng)，將水平尾翼和垂直尾翼采用全動的結(jié)構(gòu)。水平尾翼和垂直尾翼均采用相同的連接和驅(qū)動方式，都是通過舵機(jī)驅(qū)動連桿組件，再經(jīng)連桿組件的傳動將動力傳遞到尾翼上，完成對飛機(jī)的俯仰和偏航的控制。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，飛機(jī)的結(jié)構(gòu)布局符合空氣動力學(xué)原理，采用人力傳動機(jī)構(gòu)，并通過人力傳動機(jī)構(gòu)帶動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生拉力，驅(qū)動飛機(jī)飛行，并在機(jī)身上采用全動水平尾翼、全動垂直尾翼，則更加方便對飛機(jī)在飛行過程中的俯仰和偏航進(jìn)行控制，性能穩(wěn)定，機(jī)械靈活性更佳，可應(yīng)用于對高效和輕量化飛行器前期基礎(chǔ)開發(fā)研究，具有很好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明飛機(jī)主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明飛機(jī)右視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明飛機(jī)俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明飛機(jī)中人力傳動機(jī)構(gòu)安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為圖4中I處的局部放大示意圖；
[0025]圖6為圖4中II處的局部放大示意圖；
[0026]圖7為圖4中III處的局部放大示意圖；
[0027]圖8為本發(fā)明飛機(jī)的全動垂直尾翼安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖9為本發(fā)明飛機(jī)的全動水平尾翼安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中標(biāo)記說明:
[00；30] 1 一機(jī)身、2—螺旋獎、3—右機(jī)翼、4 一左機(jī)翼、5—全動垂直尾翼、51—垂直尾翼、52—第一舵機(jī)、53—第一連桿組件、54—垂直尾翼支架、55—第一舵機(jī)支架、6—全動水平尾翼、61 —水平尾翼、62—第二舵機(jī)、63—第二連桿組件、64—水平尾翼支架、65—第二舵機(jī)支架、7—垂直支撐桿、8—座椅支撐桿、9 一前起落架、10—后起落架支撐桿、11 一后起落架、12—傳動桿、13—大飛輪、14一小飛輪、15—傳動鏈條、16—第一鏈條導(dǎo)向輪、17—第二鏈條導(dǎo)向輪、18—第三鏈條導(dǎo)向輪、19 一第一導(dǎo)向輪支撐桿、20—第二導(dǎo)向輪支撐桿、21—飛輪支撐塊、22—左腳踏曲柄、23—右腳踏曲柄、24—腳踏板、25—軸承、26—座椅、27—整流罩。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0032]實施例:
[0033]如圖1-3所示，一種人力驅(qū)動固定翼飛機(jī)，該飛機(jī)包括機(jī)身1、設(shè)置在機(jī)身1前端的螺旋槳2、與機(jī)身1固定連接的右機(jī)翼3及左機(jī)翼4、設(shè)置在機(jī)身1后端的全動垂直尾翼5及全動水平尾翼6、設(shè)置在機(jī)身1下方的垂直支撐桿7以及座椅支撐桿8，垂直支撐桿7底部設(shè)有前起落架9，座椅支撐桿8底部通過后起落架支撐桿10與垂直支撐桿7連接，后起落架支撐桿10底部設(shè)有后起落架11，座椅支撐桿8、后起落架支撐桿10與垂直支撐桿7共同構(gòu)成承載人體的載人機(jī)構(gòu)，飛機(jī)還包括設(shè)置在垂直支撐桿7上的人力傳動機(jī)構(gòu)，該人力傳動機(jī)構(gòu)與螺旋槳2之間設(shè)