專利名稱：旋翼式單人飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，屬旋翼式單人飛行器。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)在國防，應(yīng)急救生以及人民生活的需要，人們期望一種飛行安全，使用方便的經(jīng)濟(jì)適用超小型單人飛行器?，F(xiàn)在的單人飛行器均由直升飛機(jī)，旋翼機(jī)，熱氣球，飛艇和動(dòng)力傘變形而來。直升飛機(jī)類的單人飛行器為省去尾槳結(jié)構(gòu)大多采用雙螺旋槳反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使飛行器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴。熱氣球和飛艇類的單人飛行器造價(jià)不菲，體積龐大，受天氣影響大，駕駛困難。飛行傘類單人飛行器雖然造價(jià)低廉，但駕駛復(fù)雜，可靠性差。旋翼機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，且只有背部螺旋槳需要?jiǎng)恿?，在飛行過程中，即使發(fā)動(dòng)機(jī)故障熄火，旋翼可實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)下降，安全性也高，很適合作為單人飛行器的原型，但其偏航控制需垂尾舵面運(yùn)動(dòng)，俯仰控制需旋翼俯仰，使結(jié)構(gòu)無法進(jìn)一步簡化，控制系統(tǒng)復(fù)雜，操縱困難，現(xiàn)雖有的一些改進(jìn)方案，也需要使用液壓控制或復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)單人飛行器結(jié)構(gòu)簡單，靈活易操控的目標(biāo)，需要提出和研究一種新穎的飛行器結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種小巧輕便，結(jié)構(gòu)簡單，駕駛?cè)菀浊异`活可靠的單人飛行器，即一種旋翼式單人飛行器。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種旋翼式單人飛行器，包括背包、旋翼、外罩以及螺旋槳，其中旋翼設(shè)置在所述背包的上端，所述的外罩設(shè)置在背包的背面，在所述外罩內(nèi)設(shè)置所述的螺旋槳，在所述的外罩上還設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的外罩上設(shè)置有第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)，所述的第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)形成一個(gè)等腰三角形且第一鉸接點(diǎn)位于等腰三角形的頂角，其中第一鉸接點(diǎn)通過第一球型鉸連接在外罩上，在外罩兩側(cè)各設(shè)置一操縱桿，所述的第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)分別與外罩一側(cè)的操縱桿鉸接。在所述操縱桿水平部分內(nèi)設(shè)置有滑槽，在滑槽內(nèi)設(shè)置有一球狀滑塊，在滑槽內(nèi)的球狀滑塊兩側(cè)分別設(shè)置一復(fù)位彈簧，在所述的球形滑塊上還連接有一聯(lián)接固定件，該聯(lián)接固定件與所述的背包固接，在所述的其中之一操縱桿的垂直段安裝點(diǎn)火調(diào)速器。所述旋翼的旋翼頭采用蹺蹺板連接，旋翼通過軸承和背包上的桿狀結(jié)構(gòu)聯(lián)接，背包中裝有燃油，通過輸油軟管將油輸入安裝在外罩上的發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述背包背面設(shè)置有有一短桿，所述外罩通過位于第一鉸接點(diǎn)的第一球鉸鏈與背包上的短桿結(jié)構(gòu)相連。本發(fā)明的有益效果是小巧輕便，結(jié)構(gòu)簡單，駕駛?cè)菀浊异`活可靠，通過手動(dòng)控制即可實(shí)現(xiàn)單人飛行器偏航俯仰的方向控制，簡化了旋翼機(jī)轉(zhuǎn)向控制方式。可作為個(gè)人飛行交通工具用于偵查，意外事故應(yīng)急逃生，航拍，森林防火等場合。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)外觀圖。圖2是操縱桿水平段立體示意圖。(將內(nèi)滑槽上部隱去以顯示內(nèi)部結(jié)構(gòu))
圖3是操縱桿中球狀滑塊自由度示意圖。圖4是內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的A-A剖面圖。圖6是點(diǎn)火調(diào)速器立體示意圖。圖7是本發(fā)明第二球鉸鏈剖面與外罩相對位置示意圖。圖8是本發(fā)明對飛行器作低頭控制時(shí)的操縱裝置側(cè)視示意圖和整機(jī)受力圖。圖9是本發(fā)明對飛行器作仰頭控制時(shí)的操縱裝置側(cè)視示意圖和整機(jī)受力圖。圖10是本發(fā)明對飛行器作右向偏航控制時(shí)的操縱裝置俯視示意圖和整機(jī)受力圖。圖11是本發(fā)明對飛行器作左向偏航控制時(shí)的操縱裝置俯視示意圖和整機(jī)受力圖。圖中1、旋翼，2、背包，3、背帶，4、快卸機(jī)構(gòu)，5、點(diǎn)火調(diào)速器，6、操縱桿，7、外罩，8、
螺旋槳，9、第一球鉸鏈，10、發(fā)動(dòng)機(jī),11、輸油軟管，12、第二球鉸鏈,13、復(fù)位彈簧，14、內(nèi)滑槽，15、球狀滑塊,16、聯(lián)接固定件。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明
參見附圖1，本發(fā)明包括旋翼1，背包2，背帶3，快卸機(jī)構(gòu)4，點(diǎn)火調(diào)速器5，操縱桿6，外罩7，螺旋槳8，第一球鉸鏈9，發(fā)動(dòng)機(jī)10，輸油軟管11，第二球鉸鏈12，復(fù)位彈簧13，內(nèi)滑槽14，球狀滑塊15，聯(lián)接固定件16。其中旋翼I的旋翼頭采用蹺蹺板連接，在飛行器姿態(tài)變化時(shí)能達(dá)到動(dòng)穩(wěn)定。旋翼I通過軸承和背包2上的桿狀結(jié)構(gòu)聯(lián)接，背包2中裝有燃油，可通過輸油軟管11將油輸入安裝在外罩7上的發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)背部螺旋槳8轉(zhuǎn)動(dòng)，提供動(dòng)力。外罩7通過第一球鉸鏈9與背包2上的短桿結(jié)構(gòu)相連。操縱桿6與外罩7通過球第一鉸鏈9聯(lián)接，通過手動(dòng)推拉操縱桿6傾斜螺旋槳8可實(shí)現(xiàn)單人飛行器偏航俯仰的方向控制。參見附圖2，操縱桿6由復(fù)位彈簧13，內(nèi)滑槽14，球狀滑塊15組成。其中內(nèi)滑槽14內(nèi)置球狀滑塊15和復(fù)位彈簧13，而球狀滑塊15通過聯(lián)接固定件16與背包2固接。參見附圖3，球狀滑塊15在內(nèi)滑槽14內(nèi)在Y和Z方向上有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度(R0TY、R0TZ)，在X方向上有移動(dòng)自由度(UX)。參見附圖4和圖5，操縱桿6的內(nèi)滑槽14內(nèi)置復(fù)位彈簧13，在操縱桿不受操縱者控制時(shí)，由于彈簧力作用，球狀滑塊15可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，背部螺旋槳8因而恢復(fù)水平推力，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巡航飛行。飛行器起飛方式，可通過點(diǎn)火調(diào)速器5實(shí)現(xiàn)飛行器的啟動(dòng)和調(diào)速，點(diǎn)火調(diào)速器5位于右側(cè)操縱桿6的垂直段上，啟動(dòng)可通過點(diǎn)火調(diào)速器5的按鈕結(jié)構(gòu)啟動(dòng)，調(diào)速可通過點(diǎn)火調(diào)速器5的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)10驅(qū)動(dòng)背部螺旋槳8轉(zhuǎn)動(dòng)，給人員一個(gè)向前推力，人員助跑快速前行，水平前行速度會(huì)使旋翼產(chǎn)生水平方向氣動(dòng)力和垂直方向氣動(dòng)力，水平方向氣動(dòng)阻力使旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)并加速。旋翼的水平前行運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致垂直方向氣動(dòng)升力不斷增加，直至旋翼I所具升力大于重力時(shí)，飛行器起飛。需要俯沖飛行時(shí)，參見附圖8，同時(shí)后推兩側(cè)操縱桿6，操縱桿6連著外罩7帶動(dòng)螺旋槳8向上傾斜，產(chǎn)生一向下分力，使飛行器低頭并向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定高度后，放松對操縱桿6的控制，球狀滑塊15可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，背部螺旋槳8因而恢復(fù)水平推力，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巡航飛行。需要向上爬升時(shí)，參見附圖9，同時(shí)前拉兩側(cè)操縱桿6，操縱桿6連著外罩7帶動(dòng)螺旋槳8向下傾斜，產(chǎn)生一向上的分力，使飛行器仰頭，上升至預(yù)定高度后，放松對操縱桿6的控制，球狀滑塊15可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，背部螺旋槳8因而恢復(fù)水平推力，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巡航飛行。需要左向偏航控制時(shí)，參見附圖10，左手向后推操縱桿6，右手向前拉操縱桿6，操縱桿6連著外罩7帶動(dòng)螺旋槳8向左傾斜，產(chǎn)生一向左的分力，使飛行器左向偏航，在左向偏移距離達(dá)到要求后，放松對操縱桿6的控制，球狀滑塊15可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，背部螺旋槳8因而恢復(fù)水平推力，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巡航飛行。需要右向偏航時(shí)，參見附圖11，左手向前拉操縱桿6，右手向后推操縱桿6，操縱桿6連著外罩7帶動(dòng)螺旋槳8側(cè)向傾斜，產(chǎn)生一向右的分力，使飛行器右向偏航，在右向偏移距離達(dá)到要求后，放松對操縱桿6的控制，球狀滑塊15可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位，背部螺旋槳8因而恢復(fù)水平推力，繼續(xù)實(shí)現(xiàn)巡航飛行。
權(quán)利要求
1.一種旋翼式單人飛行器，包括背包(2)、旋翼(I)、外罩(7)以及螺旋槳(8)，其中旋翼(I)設(shè)置在所述背包(2)的上端，所述的外罩(7)設(shè)置在背包(2)的背面，在所述外罩(7)內(nèi)設(shè)置所述的螺旋槳(8)，在所述的外罩(7)上還設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳(8)的發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于所述的外罩(7)上設(shè)置有第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)，所述的第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)形成一個(gè)等腰三角形且第一鉸接點(diǎn)位于等腰三角形的頂角，其中第一鉸接點(diǎn)通過第一球型鉸連接在外罩(7)上，在外罩(7)兩側(cè)各設(shè)置一操縱桿(6)，所述的第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)分別與外罩(7)—側(cè)的操縱桿(6)鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的旋翼式單人飛行器，其特征在于在所述操縱桿(6)水平部分內(nèi)設(shè)置有滑槽(14)，在滑槽(14)內(nèi)設(shè)置有一球狀滑塊(15)，在滑槽(14)內(nèi)的球狀滑塊(15)兩側(cè)分別設(shè)置一復(fù)位彈簧(13)，在所述的球形滑塊(15)上還連接有一聯(lián)接固定件(16)，該聯(lián)接固定件(16)與所述的背包(2)固接，在所述的其中之一操縱桿的垂直段安裝點(diǎn)火調(diào)速器(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I或2所述的旋翼式單人飛行器，其特征在于所述旋翼(I)的旋翼頭采用蹺蹺板連接，旋翼(I)通過軸承和背包(2)上的桿狀結(jié)構(gòu)聯(lián)接，背包(3)中裝有燃油，通過輸油軟管(11)將油輸入安裝在外罩(7)上的發(fā)動(dòng)機(jī)，在所述背包(2)背面設(shè)置有有一短桿，所述外罩(7)通過位于第一鉸接點(diǎn)的第一球鉸鏈(9)與背包(2)上的短桿結(jié)構(gòu)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋翼式單人飛行器，包括背包、旋翼、外罩以及螺旋槳，其中旋翼設(shè)置在所述背包的上端，所述的外罩設(shè)置在背包的背面，在所述外罩內(nèi)設(shè)置所述的螺旋槳，在所述的外罩上還設(shè)置有一驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)，所述的外罩上設(shè)置有第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)，所述的第一鉸接點(diǎn)、第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)形成一個(gè)等腰三角形且第一鉸接點(diǎn)位于等腰三角形的頂角，其中第一鉸接點(diǎn)通過第一球型鉸連接在外罩上，在外罩兩側(cè)各設(shè)置操縱桿，所述的第二鉸接點(diǎn)和第三鉸接點(diǎn)分別與外罩一側(cè)的操縱桿鉸接。本發(fā)明所描述的飛行器不僅小巧輕便，結(jié)構(gòu)簡單，而且駕駛?cè)菀住㈧`活可靠。該項(xiàng)發(fā)明還可用于偵查，意外事故應(yīng)急逃生，航拍，森林防火等場合。
文檔編號B64C31/00GK103057704SQ201310003160
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者程涵, 余莉, 馮云明, 楊雪, 甘小嬌, 展亞南 申請人:南京航空航天大學(xué)