專利名稱:偶距動弧型活頁飛行器的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種用多個弧型活頁組成的成對活頁架,在動力傳動下作相對相反方向的高速垂直升落運動壓迫空氣來產生類似鳥類撲翼振動的持續上升力量。屬航空技術領域中一種新的飛行方式。
目前人類有三種飛行方式一種是H2He2氣囊的飛行;二是機翼上下氣壓差的飛行;三是螺旋槳斜切空氣產生舉力的飛行。但都機構笨重,只適用于較大型的飛行。而人們也十分羨慕鳥類的撲翼飛翔,夢想耗能很低,自由輕快,即起即落的單人飛行。長期來許多人也曾制作過各種模仿鳥類撲翼飛行的嘗試,都以失敗告終,但卻一直沒有找出其失敗的根本原因。其實,這個原因十分簡單,是因為他們所制作的撲翼活動中存在著間歇性的因素,因而重力加速度起了干擾作用成了無效的撲動。所以,這僅僅是一個設計的思路問題。
本發明的目的就是提供一種成對的,在同串一豎軸上作相對高速垂直等距離升落振動的,由多數弧型活頁組成的活頁架(偶距動)。能產生持續的無間歇的上升力量,來克服重力加速度的作用,使載體起飛的技術結構的方法。建立人類第四種飛行的方式。
本發明的目的是這樣實現的本“偶距動弧型活翼飛行器”是由升力部,傳動部和動力部三部份組成。(1)升力部是由一對或數對活頁架組成,活頁架呈方形,四周有裙邊下沿,以增加向下活動時空氣整體阻力。活頁架內由多個只向下開放的弧型活頁組成,弧凹面向下,一邊固定于橫列于架上的鉸鏈條上。每對活頁架都各于中心部固定在滑輪框上,滑輪框內有兩個相對位的騎滑輪的滑輪翼夾著豎軸,這種滾動接觸,既保證了相對位置不變,又能極其低阻靈活的作上下升落活動。當一個活頁架上升時,其中各活頁受自重和空氣阻力向下開放,但受限制索牽制只開放30°-45°,空氣流入其下方。同時,另一個活頁架作相對下落,其中各活頁受空氣阻力迅速相疊閉合向下壓迫空氣,產生一定阻力,這阻力就是相當于空氣對活頁架的上舉力量,這上舉力量與活頁架的面積大小,成對的數目,和下落的速度(決定于頻率和行程)的平方成正比。當一個活頁架閉合下落到行程末了要開始上長升,成對的另一活頁架正好上升到行程頂端開始下落,這樣一對活頁架相互輪作,形成對空氣的持續壓迫、沒有間歇,就克服了重力加速度的干擾,產生持續的上舉力量,使載體起飛。
活頁架的線速度是v=2UL,U是曲軸輪旋轉頻率(次/秒),L是活頁架每半周期的行程,一對活頁架×2,2對活頁架×4。
空氣升力F=1/2·Cr·ρ·S·v2Cr是阻力系數(弧型活頁+裙邊)是2.5-2.8,ρ是空氣密度=0.00125,S是1個活頁架面積,根據估算一對面積各2m2活頁架,各行程0.5m,頻率60次/秒(似蜂鳥翅振),可使112kg的載體,以每秒10cm的速度起飛,而功率W=FV=9Hp=6.6kw如果同豎軸兩對同面積活頁架,舉力就能增加4倍。動力需功率增加8倍。如3對同面積活頁架舉力就可以增加9倍,而動力的功率增加27倍,比直升飛機的功率消耗是要少多了。活頁架總面積不變情況下弧型活頁小而密,效果會更好些。當然,由于活頁架高頻高速的振動,對結構的強度、材料和工藝也提出極高的要求。現代工業技術是完全可以辦到的。至于上升后在空中前進的方式可用螺旋槳或噴氣管方法。
(2)傳動部主要是由豎軸,滑輪框,拉索,曲軸輪,被動齒輪,定滑輪等組成。活頁架中間有長方形中心框,固定于滑輪框外的上下套框之間。滑輪框內有一對騎滑輪,騎滑輪兩翼正好相對夾著豎軸。滑輪框一側有拉桿和拉圈,與拉索固定作傳動牽引。拉索起自一側曲軸輪外側邊緣的拉突,向上以同側下位滑輪框拉圈固定后再向上穿過上位滑輪框再繞過頂部定滑輪轉向下上位滑輪框下方對側的拉圈固定后再向下穿過下位滑輪框止于對側曲軸輪上位相差180°的另一拉突上。
由于拉索連動兩曲軸輪出現有一個“長度差”,其長度相當于拉突園周運動的半徑的1/2。因此,在豎軸頂部與定滑輪之間有彈簧罩(壓簧)使拉索運動時能壓縮定滑輪相當1/4半徑的高度即可。
豎軸的下部是軸座,通過其上軸承橫穿過的連轉軸,使被動齒輪與兩側曲軸輪連接一起。
(3)動力部可以是汽油機,電動機等,只要動力機的主動齒輪通過鏈條帶動被動齒輪運動。當然某些情況下也可以用皮帶輪式傳動。
下面以一對活頁架為例,結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的升力部和傳動部的前面外觀示意圖。
圖2是圖1的側位觀示意3是圖1的A-A剖示4是圖2的B-B剖示5是圖1的C-C剖示中1、活頁架,2活頁架,3彈簧罩,4拉索,5豎軸,6滑輪框,7弧狀活頁,8、框裙邊,9鉸鏈條,10中心框,11拉圈,12曲軸輪,13定滑輪,14曲軸輪,15連轉軸,16被動齒輪,17拉突,18拉突,19固定軸,20軸承,21軸承,22壓簧,23彈栓,24罩口,25拉桿,26騎滑輪翼,27騎滑輪,28軸承,29下套框,30上套框,31拉圈,32固定軸,33滑輪框,34軸座35壓簧窩,36定滑輪,37限制索,38軸座圖1和2所示豎軸上有一對活頁架1,2相互間距大于行程。圖3、4、5所示活頁架中部有中心框10,分別固定于滑輪框6,33外面的套框39和30之間,滑輪框6,33內各有一對騎滑輪27,共四個騎滑輪翼26正好夾著中間豎軸5,騎滑輪27通過固定軸32與滑輪框6,33壁兩側的軸承28連接,如此,保證各部件相對位置不變,又能使活頁架1,2依著滑輪框6,33在豎軸5上作上下垂直地十分靈活的運動,活頁架加內有多個弧型活頁7,三邊游離一邊固定于橫穿活頁架的鉸鏈條9上。弧的邊緣較寬,所以活頁7只能向下開放,但又有限制索37,使它只能開放30°-45°之間。活頁架周邊向下有框裙邊。豎軸5頂部有定滑輪36,供拉索4自一側轉向另一側用,定滑輪36通過軸承20和固定軸19固定于軸座38上,軸座38固定于彈簧罩3上,彈簧罩3與豎軸5頂間有壓簧22,部分壓簧22簧在豎軸5上的壓簧窩35內,向上頂住彈簧罩3的壓力彈簧罩3對壓簧22的壓力來自兩方面1、主要是活頁架1,2,滑輪框6,33定滑輪36等的重量;2是曲軸輪12,14每半周旋轉中拉索4長度發生的短缺1/2半徑時的糾正壓力,按裝時先看重量使壓簧22下降到罩口24的最低度,然后用彈栓23螺絲固定其最低點,罩口24上面的長度就是略大于r/4伸縮的長度。豎軸5的下端分別是軸座34,軸承21,連轉軸15,被動齒輪16,曲軸輪12,14和拉突17,18,兩拉突17,18位相差180°,拉索4起自一側拉突18,向上與滑輪框33的同側下方拉圈31固定后再向上穿過滑輪框6再向上繞過定滑輪36到對側向下固定于滑輪框6的下方拉圈11,再向下穿過滑輪框33止于拉突17上。數個定滑輪13是為了向側方移動拉索4的距離。動力部可以任意選擇各種動力機,目的是帶動被動齒輪16,為了簡化,現就不畫在附圖中了。如此,當被動齒輪16被動力機帶動,上半周期拉突18向下方旋轉,向下拉動拉圈31,滑輪框33及活頁架2,此時使開放的弧型活頁7受空氣阻力閉合,下壓空氣產生反作用的上升力量,而拉索4繞過定滑輪36向上提拉圈11使會滑輪框6及活頁架1上升,其上原處于閉合狀態的活頁7受空氣阻力而向下開放空氣充盈其下,而同時拉突17由下向上方旋轉放松拉索。壓簧22的彈性正好補充拉索4在半周期運動中長度的不足,到下半周期上述運動情況正好相反,周而復始產生了持續壓迫空氣的上升力量。
如果是多對活頁架,串連的方式是拉索與同側的各對上位的與上位的拉圈相連,繞過頂部的定滑輪到對側又與下位與下位拉圈相連,架間距要大于行程。豎軸相應增高。曲軸輪與拉突同樣使用不必敗變。
權利要求
1.一種“偶距動弧型活頁飛行器”其特征是由多數弧型活頁組成成對活頁架作為升力部,由一根豎軸,滑輪框,拉索,被動齒輪,定滑輪彈簧罩、壓簧組成的傳動部。
2.根據權利要求1所述,其特征是活頁架四周下沿有裙邊,弧型活頁向下開放時有限制索,弧型活頁有一邊與活頁架上的鉸鏈條相連定滑輪下固定子彈簧罩,與豎軸頂端間有壓簧。
3.根據權利要求1所述,其特征是滑輪框內有一對騎滑輪夾著豎軸,活頁架固定于滑輪框外周。
全文摘要
一種“偶距動弧型活頁飛行器”它是用多個弧型活頁組成的成對偶數的活頁架的中心串連在一根垂直的豎軸上,在動力傳動下作無間歇的相對相反方向的等行程的高速垂直升落活動來持續壓迫空氣產生類似鳥類撲翼振動的上升力量,是航空技術領域中一種新型第四種飛行形式。
文檔編號B64C33/00GK1513726SQ0314219
公開日2004年7月21日 申請日期2003年8月11日 優先權日2003年8月11日
發明者施仲偉 申請人:施仲偉