專利名稱：一種可垂直起降的飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行器，具體地涉及一種可垂直起降的飛行器。
背景技術(shù)：
隨著人類社會(huì)的進(jìn)步，代步工具由自行車發(fā)展到汽車，為人們的生活和工作帶來(lái)很大的方便，但作為個(gè)人使用的小型飛行器仍不多見。相應(yīng)地有關(guān)個(gè)人使用的小型飛行器的報(bào)道中，新西蘭的馬丁公司開發(fā)出一種稱為“飛行背包”的個(gè)人飛行器，依靠?jī)蓚€(gè)螺旋槳實(shí)現(xiàn)垂直起飛。但是由于該“飛行背包”沒(méi)有機(jī)翼，在飛行時(shí)大部分功率用在了保持高度而不是克服飛行阻力。同時(shí)人在飛行時(shí)是直立在空中，其飛行時(shí)阻力大，速度稍快人就難以 承受。(關(guān)于飛行背包的描述見馬丁公司的官方網(wǎng)站http://www. martinietpack. com)美國(guó)有報(bào)道公開了一種傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)(稱為“魚鷹”)，同樣通過(guò)一對(duì)螺旋槳垂直起降以及一對(duì)機(jī)翼飛行。但垂直起降和水平飛行是通過(guò)傾轉(zhuǎn)旋翼來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)笨重、昂貴，不適合個(gè)人飛行器。(關(guān)于魚鷹的描述參見維基百科http://en. wikipedia. orR/wiki/V~22 或波音公司官方網(wǎng)站 http: / / www. boeing. com/rotorcraf t/mi I i tary/ v22/index,htm)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可垂直起降的飛行器，以克服公知技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的可垂直起降的飛行器，其主要包括一機(jī)艙，乘員俯臥或站立其中；機(jī)艙的兩側(cè)對(duì)稱地各連接一主機(jī)翼，兩主機(jī)翼的頂端各固定有一臺(tái)設(shè)備艙，設(shè)備艙內(nèi)安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)；兩個(gè)設(shè)備艙上各安裝有螺旋槳，由設(shè)備艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供飛行器的推力和升力；機(jī)艙的尾部?jī)蓚?cè)對(duì)稱的各安裝有一水平尾翼和一垂直尾翼；發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)艙內(nèi)的操作桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接，水平尾翼與機(jī)艙內(nèi)的蹬桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接； 飛行器起飛后轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)水平尾翼，將飛行器轉(zhuǎn)成水平飛行狀態(tài)。所述的飛行器，其中，機(jī)艙為單人或雙人機(jī)艙。所述的飛行器，其中，設(shè)備艙內(nèi)安裝有發(fā)電機(jī)和油箱。所述的飛行器，其中，飛行器采用碳纖維復(fù)合材料或玻璃鋼材料制作。所述的飛行器，其中，螺旋槳的漿片是可折疊或拆卸的安裝在設(shè)備艙上。本發(fā)明與公知技術(shù)相比有如下優(yōu)勢(shì)I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此制造時(shí)成本較低；2)因體積較小，其操縱靈活，而且飛行時(shí)阻力更小。


圖I是本發(fā)明乘座單人的飛行器結(jié)構(gòu)示意圖；其中a是主視圖，b是a的側(cè)視圖，c是a的俯視圖。圖2是本發(fā)明乘座雙人的飛行器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明主要強(qiáng)調(diào)的是小巧的飛行器，因此本發(fā)明的機(jī)艙一般設(shè)計(jì)為最多乘座單人或兩人。除因乘座的人數(shù)不同，機(jī)艙的尺寸有所不同外，其結(jié)構(gòu)均一樣。本發(fā)明乘座單人的飛行器最大起飛重量設(shè)計(jì)在300千克左右，足夠負(fù)載一個(gè)成年人以及燃油。乘座雙人的飛行器最大起飛重量設(shè)計(jì)在450-500千克之間，能夠帶載兩個(gè)成人以及燃油。本發(fā)明的飛行器適航速度設(shè)計(jì)在300-350千米/小時(shí)之間，采用總功率為90KW的兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)。
以下舉單人乘座的飛行器為例進(jìn)行說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖I。本發(fā)明的機(jī)艙I設(shè)計(jì)成流線型，以減少空氣阻力。機(jī)艙內(nèi)部的乘員為站立或俯臥，并使用安全帶幫助固定。機(jī)艙I的兩側(cè)各連接一主機(jī)翼2，該主機(jī)翼的翼型(即機(jī)翼橫斷面)設(shè)計(jì)成目前公知的不對(duì)稱形狀或?qū)ΨQ形狀，為飛行時(shí)提供升力。當(dāng)該主機(jī)翼為對(duì)稱形狀時(shí)，呈一迎角地安裝在機(jī)艙兩側(cè)。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的主機(jī)翼其形狀的設(shè)計(jì)等均為公知技術(shù)，不是本發(fā)明討論的重點(diǎn)，在引不作過(guò)多的介紹。本發(fā)明的主機(jī)翼也可以在內(nèi)部?jī)?chǔ)存燃油。位于主機(jī)翼的兩端各設(shè)置有一個(gè)設(shè)備艙3，在兩個(gè)設(shè)備艙3上各安裝有一螺旋槳4，該螺旋槳4是可折疊或拆卸，以便于存放和運(yùn)輸。螺旋槳由安裝在設(shè)備艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)，本發(fā)明采用普通的摩托車引擎作為發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋槳4旋轉(zhuǎn)，在垂直起降時(shí)為飛行器提供升力，當(dāng)飛行器飛行時(shí)提供推力。設(shè)備艙3內(nèi)部空間還可以安裝發(fā)電機(jī)等設(shè)備，同時(shí)還可以作為油箱儲(chǔ)存燃油。本發(fā)明的飛行器按航程600公里計(jì)算，飛行器主機(jī)翼內(nèi)的油箱和設(shè)備艙內(nèi)的儲(chǔ)存燃油為30-40升。本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)可以使用普通的汽油。發(fā)動(dòng)機(jī)由乘員雙手控制操作桿進(jìn)行操作。飛行器的尾部安裝有水平尾翼5，用來(lái)保障飛行穩(wěn)定性并通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)以控制飛行姿態(tài)。與水平尾翼5垂直的安裝有垂直尾翼6，以保障飛行穩(wěn)定性，同時(shí)在垂直起降時(shí)作為飛行器的支架。本發(fā)明的飛行器的水平尾翼5是由乘員的雙腳控制蹬桿進(jìn)行操作。有關(guān)發(fā)動(dòng)機(jī)與操作桿和水平尾翼與蹬桿之間的連接是公知的機(jī)械傳動(dòng)裝置。飛行器起飛前直立在地上，利用垂直尾翼做支架。駕駛員站立或俯臥在機(jī)艙內(nèi)用安全帶固定。啟動(dòng)引擎帶動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生升力垂直起飛。飛行器垂直上升到一定高度后，轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)水平尾翼。螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)力作用在兩個(gè)水平尾翼上產(chǎn)生傾轉(zhuǎn)力矩，促使飛機(jī)傾斜產(chǎn)生水平運(yùn)動(dòng)。隨著水平運(yùn)動(dòng)速度逐漸提高，飛機(jī)的迎角逐漸減少，最終轉(zhuǎn)變成傳統(tǒng)螺旋槳飛機(jī)的飛行模式。即由機(jī)翼產(chǎn)生升力，由螺旋槳產(chǎn)生推力飛行。飛行中同樣可以由水平尾翼進(jìn)行姿態(tài)控制。兩個(gè)水平尾翼向相同的方向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生俯仰力矩。兩個(gè)水平尾翼向相反的方向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生滾轉(zhuǎn)力矩。飛行器在飛行時(shí)的轉(zhuǎn)向可以有兩種方法，一是通過(guò)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使機(jī)翼傾斜實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向；二是控制兩個(gè)引擎的給油量使兩個(gè)螺旋槳產(chǎn)生不同的推力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。
飛行器在空中利用水平尾翼控制逐漸加大迎角降低水平速度。等水平速度降到接近零時(shí)飛機(jī)變成直立狀態(tài)，就可以緩緩降落了。降落時(shí)依舊可以通過(guò)控制水平尾翼調(diào)整降落位置。本發(fā)明的飛行器的兩個(gè)水平尾翼不但和飛機(jī)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)力相作用，同時(shí)還和螺旋槳產(chǎn)生的風(fēng)力相作用。比傳統(tǒng)飛機(jī)的控制更可靠。后者在迎角過(guò)大時(shí)容易失速墜落。由于飛行時(shí)乘員是站立或在機(jī)艙內(nèi)，并用安全帶固定，當(dāng)飛行器做劇烈機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)，乘員不會(huì)有太難受的感覺(jué)。而公知飛機(jī)中乘員(包括駕駛員和乘客)是坐立在機(jī)艙內(nèi)的，容易發(fā)生黑視和紅視。本發(fā)明的飛行器在飛行時(shí)可以依靠GPS之類的衛(wèi)星系統(tǒng)結(jié)合帶高度信息的數(shù)字地圖進(jìn)行導(dǎo)航。 為減輕飛行器的重量，本發(fā)明的飛行器可以采用碳纖維復(fù)合材料(CFRC)或玻璃鋼材料制作。本發(fā)明的飛行器其用途廣泛，比如可以作為代步工具，、娛樂(lè)工具，以及低空飛行的拍攝、險(xiǎn)情探測(cè)等方面。
權(quán)利要求
1.一種可垂直起降的飛行器，其主要包括 一機(jī)艙，乘員俯臥或站立其中； 機(jī)艙的兩側(cè)對(duì)稱地各連接一主機(jī)翼，兩主機(jī)翼的頂端各固定有一臺(tái)設(shè)備艙，設(shè)備艙內(nèi)安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)； 兩個(gè)設(shè)備艙上各安裝有螺旋槳，由設(shè)備艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供飛行器的推力和升力； 機(jī)艙的尾部?jī)蓚?cè)對(duì)稱的各安裝有一水平尾翼和一垂直尾翼； 發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)艙內(nèi)的操作桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接，水平尾翼與機(jī)艙內(nèi)的蹬桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接； 飛行器起飛后轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)水平尾翼，將飛行器轉(zhuǎn)成水平飛行狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛行器，其中，所述機(jī)艙為單人或雙人機(jī)艙。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛行器，其中，設(shè)備艙內(nèi)安裝有發(fā)電機(jī)和油箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛行器，其中，飛行器采用碳纖維復(fù)合材料或玻璃鋼材料制作。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的飛行器，其中，螺旋槳的漿片是可折疊或拆卸的安裝在設(shè)備艙上。
全文摘要
一種可垂直起降的飛行器，包括一機(jī)艙，乘員俯臥或站立其中；機(jī)艙的兩側(cè)對(duì)稱地各連接一主機(jī)翼，兩主機(jī)翼的頂端各固定有一臺(tái)設(shè)備艙，設(shè)備艙內(nèi)安裝有發(fā)動(dòng)機(jī)；兩個(gè)設(shè)備艙上各安裝有一螺旋槳，由設(shè)備艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，提供飛行器的推力和升力；機(jī)艙的尾部?jī)蓚?cè)對(duì)稱的各安裝有一水平尾翼和一垂直尾翼；發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)艙內(nèi)的操作桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接，水平尾翼與機(jī)艙內(nèi)的蹬桿之間為機(jī)械傳動(dòng)連接。飛行器起飛后轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)水平尾翼使飛行器轉(zhuǎn)成水平飛行狀態(tài)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此制造時(shí)成本較低；體積小，操縱靈活，飛行時(shí)阻力更小。
文檔編號(hào)B64D35/00GK102730192SQ201110093839
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者戴瑾 申請(qǐng)人:戴瑾