紙飛機(jī)電動(dòng)發(fā)射器及其配套紙飛機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)射器，具體來講是一種紙飛機(jī)電動(dòng)發(fā)射器，還涉及該發(fā)射機(jī)的配套紙飛機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著學(xué)校教育的多元化發(fā)展，如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力成為了一個(gè)熱門研宄課題，紙飛機(jī)作為一種簡單而又復(fù)雜的玩具，越來越受到小學(xué)生的歡迎?？赡芎芏嗳诵r(shí)候都折過或者玩過紙飛機(jī)，但是絕大多數(shù)人不知道的是:小小的紙飛機(jī)里蘊(yùn)含著豐富的空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)，可以說紙飛機(jī)的設(shè)計(jì)一點(diǎn)都不比真正飛機(jī)的設(shè)計(jì)來的簡單。申請(qǐng)人由于興趣使然，多年一直堅(jiān)持從事紙飛機(jī)的相關(guān)設(shè)計(jì)和研發(fā)工作，隨著這些年在學(xué)校教學(xué)和放飛活動(dòng)的開展，筆者發(fā)現(xiàn)許多低齡小朋友也非常喜歡紙飛機(jī)，但由于個(gè)子矮、力量小、很難將紙飛機(jī)投很遠(yuǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)安全、操作簡便、發(fā)射效果出色的紙飛機(jī)電動(dòng)發(fā)射器，同時(shí)還提供與該發(fā)射器配套的紙飛機(jī)。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供.一種紙飛機(jī)電動(dòng)發(fā)射器，包括供紙飛機(jī)滑行起飛的導(dǎo)軌和給紙飛機(jī)提供動(dòng)力的推動(dòng)裝置，導(dǎo)軌主要包括一對(duì)形似雪橇的分導(dǎo)軌，一對(duì)所述分導(dǎo)軌平行排列，一對(duì)分導(dǎo)軌間留有便于紙飛機(jī)腹部的下垂直尾翼擺放的間隙，在一對(duì)所述分導(dǎo)軌間隙的下方對(duì)稱分布有一對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦輪，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)摩擦輪之間的間距略小于紙飛機(jī)下垂直尾翼的厚度，旋轉(zhuǎn)摩擦輪上連有驅(qū)動(dòng)裝置；該發(fā)射器的原理是:紙飛機(jī)從高速旋轉(zhuǎn)的摩擦輪間通過，下垂直尾翼與摩擦輪之間產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力將紙飛機(jī)高速拋射而出，該設(shè)備只需將飛機(jī)放在軌道上并沿軌道輕輕推至旋轉(zhuǎn)摩擦輪處即可完成發(fā)射動(dòng)作，該設(shè)備發(fā)射效果極佳，且操作簡單，適合低齡小朋友使用。
[0005]本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
[0006]進(jìn)一步的，分導(dǎo)軌具有平直的發(fā)射軌道和向下彎曲、形似八字的飛機(jī)入口端，既方便于快速將飛機(jī)插入導(dǎo)軌，又可防止推動(dòng)飛機(jī)時(shí)導(dǎo)軌掛住小朋友的袖口 ；在分導(dǎo)軌的飛機(jī)出口端設(shè)有仰角調(diào)節(jié)裝置，可調(diào)節(jié)底座前部的高度，從而改變飛機(jī)的發(fā)射迎角，類似于航母的滑躍甲板；在一定范圍內(nèi)，發(fā)射迎角與飛機(jī)升力成正比，當(dāng)迎角加大，升力加大，飛機(jī)會(huì)飛得更高一些，而相反，迎角降低，飛機(jī)會(huì)飛得更低，更遠(yuǎn)一些，可以通過調(diào)節(jié)達(dá)到自己想要的效果。
[0007]進(jìn)一步的，驅(qū)動(dòng)裝置為直流電機(jī)，所述直流電機(jī)的電源接頭為USB接頭，可適配手機(jī)移動(dòng)電源，也可以用手機(jī)充電轉(zhuǎn)換插頭接220v交流電源，以移動(dòng)電源為佳，因?yàn)橐苿?dòng)電源容量大，且可以顯示電量，非常方便戶外放飛使用；一對(duì)旋轉(zhuǎn)摩擦輪置于各自分導(dǎo)軌的下方，這樣可以保證機(jī)翼水平向前移動(dòng)；直流電機(jī)設(shè)在旋轉(zhuǎn)摩擦輪的下方并與其同軸相連，分導(dǎo)軌在對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)摩擦輪的非工作側(cè)端設(shè)有轉(zhuǎn)輪防護(hù)擋板，這是防止轉(zhuǎn)輪高速旋轉(zhuǎn)打著小明友的手。
[0008]進(jìn)一步的，旋轉(zhuǎn)摩擦輪由橡膠制成，柔軟耐磨；在分導(dǎo)軌上設(shè)有機(jī)頭位置標(biāo)識(shí)，使飛機(jī)離轉(zhuǎn)輪保持合適的距離，這樣推動(dòng)飛機(jī)可產(chǎn)生所需要的初速度，利于發(fā)射。
[0009]進(jìn)一步的，還包括底座，在底座上立有供分導(dǎo)軌擺放的導(dǎo)軌支柱和供直流電機(jī)擺放、平移的平移導(dǎo)槽，平移導(dǎo)槽是為了調(diào)節(jié)兩個(gè)摩擦輪之間的間隙，當(dāng)摩擦輪使用時(shí)間長出現(xiàn)磨損時(shí)，可將摩擦輪進(jìn)行平移以達(dá)到最佳的發(fā)射效果，底座在對(duì)應(yīng)分導(dǎo)軌飛機(jī)出口端側(cè)設(shè)有仰角調(diào)節(jié)裝置，底座在對(duì)應(yīng)分導(dǎo)軌飛機(jī)入口端側(cè)設(shè)有減震墊。
[0010]進(jìn)一步的，在底座上還設(shè)置有半月形把手，方便提取，平時(shí)也可將其掛在墻上，節(jié)省空間
[0011]一種配套紙飛機(jī)電動(dòng)發(fā)射器使用的紙飛機(jī)，包括機(jī)身和固定在機(jī)身上的機(jī)翼、尾翼和下垂直尾翼，機(jī)翼的后緣沿機(jī)身長度方向向后延伸與機(jī)身尾部的尾翼連為一體形成主機(jī)翼，主機(jī)翼具有10-20°的上反角，主機(jī)翼的后掠角為60-70°，展弦比要求不大于1.49。
[0012]進(jìn)一步的，主機(jī)翼上沿其翼身設(shè)有彎折，彎折將主機(jī)翼劃分為后掠主翼和后掠副翼，后掠主翼與機(jī)身相連，后掠副翼的后掠角為60-70°，后掠主翼具有10-20°的上反角，后掠副翼與后掠主翼之間形成一個(gè)140-155°的下反角。
[0013]并不是每種飛機(jī)都適合在電動(dòng)發(fā)射器上發(fā)射，就像航母上的艦載機(jī)一樣，電動(dòng)發(fā)射器發(fā)射對(duì)飛機(jī)要求很高，傳統(tǒng)電動(dòng)發(fā)射器無法全面推廣，其原因很大程度上是由于沒有專用紙飛機(jī)，普通紙飛機(jī)很容易電動(dòng)發(fā)射失敗，電動(dòng)發(fā)射紙飛機(jī)有以下要求:
[0014]1.發(fā)射階段，要有足夠的機(jī)身高度，便于和轉(zhuǎn)輪充分摩擦，其次是要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，因發(fā)射時(shí)力量很大，瞬間加速度高，若強(qiáng)度不夠，則容易變形或散架；
[0015]2.發(fā)射階段，會(huì)迅速產(chǎn)生巨大的扭曲力矩(即升力將機(jī)翼向上抬起的力矩)，飛機(jī)要能克服扭曲力矩，否則機(jī)翼會(huì)高高翻起，從而增大阻力，減小升力，迅速降落；
[0016]3.爬升階段要求飛機(jī)有合適的升力，若升力太大，則會(huì)后翻，轉(zhuǎn)小圈落地，若升力太小，則會(huì)栽頭并難以滑翔，升力值最好能讓飛機(jī)小角度爬升，若爬升角度過大，失速時(shí)迎角過大，難以改出進(jìn)入滑翔；
[0017]4.爬升階段穩(wěn)定性良好，不能側(cè)翻，滾轉(zhuǎn)；
[0018]5.進(jìn)入滑翔時(shí)要求滑翔能力要好，否則無趣味性，直射墜地和手槍子彈一樣。
[0019]針對(duì)以上要求，采用以下技術(shù)手段對(duì)飛機(jī)進(jìn)行了改造:
[0020]1、在材料方面，選用80-120克的優(yōu)質(zhì)紙，紙張挺度好，硬度適中，并有良好韌性不容易破，以克服高速發(fā)射產(chǎn)生的扭曲力矩；
[0021]2、在做工方面，采用雙面膠將各處牢牢粘緊，并制作得平整、對(duì)稱，外表光滑無皺紋；通過實(shí)驗(yàn)，找出規(guī)格最好的飛機(jī)，把飛機(jī)折線繪出；通過印刷技術(shù)在紙張上壓痕、復(fù)制，使每架飛機(jī)規(guī)格都一樣；
[0022]3、最重要的是，在外形上，采用大后掠角，小展弦比，雁式尾翼設(shè)計(jì)；大后掠角可以有效減小阻力，使其飛得更遠(yuǎn)，前緣后掠角達(dá)60-70度，因?yàn)闄C(jī)頭越尖，飛得越快；
[0023]4、小展弦比:其展弦比為翼展的平方/機(jī)翼面積=15.62/162.84=1.49，同等機(jī)翼面積下，展弦比越大，則對(duì)機(jī)翼強(qiáng)度要求越高，速度越快越容易變形，展弦比小，則不容易變形損壞；
[0024]5、雁翼式機(jī)翼設(shè)計(jì)，這是最大的技術(shù)亮點(diǎn)；雁翼式機(jī)翼有三個(gè)特點(diǎn):
[0025]a.減小了垂直升力，在機(jī)翼總面積很大的情況下，垂直升力得到了適當(dāng)減小，防止其爬升角度過大，(F升=1/2 P u 2S翼C)*升力=1/2X空氣密度X速度的平方X機(jī)翼面積X升力系數(shù)，升力的方向垂直于機(jī)翼，雁翼設(shè)計(jì)使一部分機(jī)翼上反，另一部分下反，使升力均不豎直向上，從而減小垂直升力；
[0026]b.機(jī)翼有10-20度上反角，可有效增加側(cè)向穩(wěn)定性，提高抗風(fēng)能力，發(fā)射后不易側(cè)翻；
[0027]C.機(jī)翼翼展變短，扭曲力矩減小，飛機(jī)機(jī)翼不容易被抬起，保證了成功發(fā)射；
[0028]6、配套飛機(jī)參數(shù):
[0029](I)機(jī)身總重(G):3.74 g ;
[0030](2)機(jī)翼面積(S