[发明专利]人力跑步式扑翼飞行器

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种靠人的自身力量飞行的装置，尤其是能让人靠自己的力量自由的在空中飞翔，在体育运动、军事装备、影视拍摄、旅游观光、交通工具、抢险救援、生活娱乐等方面具有实际应用价值，属于飞行领域。

背景技术

目前，有关人力扑翼飞行器的实用新型共有四项，专利号分别是：94217523.9；99227044.8；98221561.4；00254985.9，该四种飞行器在扑翼的设计上完全模仿鸟类或其他能飞行的生物，而没有根据人本身的体重、骨骼、力量大小等方面为人量身定作；在对双腿的力量和动作幅度转化到扑翼上不够快捷灵活，双腿还不能同时自如的完成起飞和降落的动作；在方向和平衡控制方面采用尾翼的设计，由于人没有尾巴，尾翼得不到有效的控制，这三种弊端使得人类根本不可能实现靠自身力量自由的飞翔。

发明内容

为了克服现有的这三种弊端，本发明提供一种人力跑步式扑翼飞行器，该飞行器不仅能让人在进行双腿跑步动作与双手配合完成起飞、飞翔、滑翔、降落等动作，而且能准确的控制飞行的方向和平衡，实现人类靠自身力量自由的飞翔的梦想。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：由双翼、伸缩杠杆、固定装置、鞋子、方向平衡控制装置组成，翼的结构是，前后方向的轴、主支撑骨架、薄膜叶片、倾斜轴、可调节弹簧装置、拉杆；伸缩杠杆结构是，连接轴、长伸缩力臂、传动轴、短伸缩力臂、转向轴顺次连接；固定装置结构是，固定板、角度调整螺丝、固定带；鞋子结构是，平底鞋，连接器；方向平衡控制装置结构是，水平薄膜叶片、垂直薄膜叶片、固定带。其特征是：两个翼的结构完全相同，固定装置的结构左右完全对称，双翼的前后方向的轴分别与固定装置的两个固定板相连，伸缩杠杆的两根传动轴对应的穿过固定装置的固定板，它的两个转向轴分别与双翼的每个翼的后两个主支撑骨架相连，伸缩杠杆的两根连接轴分别与两只鞋子的连接器相连，方向平衡控制装置在应用时固定在人的头部，可以通过头部的动作来控制飞行的方向和平衡；双翼的薄膜叶片的结构是靠骨架支撑起的薄膜，可调节弹簧装置的结构是弹簧的一端固定在带孔的连接片上，另一端与螺丝母连接，圆弧形螺丝杆穿过带孔的连接片和弹簧中心与螺丝母相连，可调节弹簧装置可以根据人的力量和速度的不同调节叶片的倾斜角度，翼的前端第一根主支撑骨架与拉杆相连，人可以用手直接抓住拉杆控制双翼的上下扇动；每个翼有三根主支撑骨架和两片可以搭接成一片且面积是他们面积之和的薄膜叶片，每片薄膜叶片可分为平行骨架和放射状骨架两段，平行骨架段通过倾斜轴与主支撑骨架相连，放射状骨架段通过一个与主支撑骨架成左右方向30度角、上下方向成30度角的倾斜轴与主支撑骨架外端相连，平行骨架段的骨架末端与可调节弹簧装置的圆弧形螺丝杆相连，连接片被分别固定在后一根主支撑骨架上，放射状骨架段的骨架分别以同样的形式连接在主支撑骨架上外端的分支上，当翼向下扇动时两片薄膜叶片搭接在一起，组成一个封闭的面，对人产生足够的上升力，同时翼后面的薄膜轻微向上倾斜产生一定的向前推力；由于人起飞速度是鸟正常飞行速度的二分之一左右，所以人起飞过程中翼向上扇动时其倾斜角度是鸟翼的倾斜角度的二倍为最佳角度，当翼向上扇动时两片薄膜叶片后端分别向下倾斜一定角度，不但可以减少翼向上运动的阻力，而且可以大大减少按一片叶片设计的翼向上扇动时的形态恢复到正常角度力距的浪费，两片薄膜叶片的设计能产生足够的推力和升力，双30度角的倾斜轴可以保证倾斜后的叶片没有褶皱，这种设计接近鸟翼的结构，能更好的把双翼向上扇动的力转化成对人体向前方向的力和向上方向的力；飞行器的动力来源人的四肢，伸缩杠杆的短伸缩力臂的横杆能在转向轴中自由穿过，伸缩杠杆的两根长伸缩力臂的方向相同、短伸缩力臂的方向相反，人穿着鞋子做双脚前后不同方向的跑步运动带动双翼做上下相同方向的扇动，而双脚做前后不同方向的各自相反方向跑步运动则带动双翼做上下相同方向的另一个方向的扇动，跑步的幅度越大双翼扇动的幅度就越大，此伸缩杠杆有结构简单、转化力的效率高、力的转化快捷、动作幅度转化准确的好处；其固定装置是，固定板通过角度调整螺丝与固定带相连，可以调整角度调整螺丝来调整双翼和人体的角度；方向和平衡控制装置的结构是垂直方向薄膜叶片、水平方向薄膜叶片连接成飞机尾翼形状并被固定带固定，固定在人的头部，可以通过头部的动作来控制飞行的方向和平衡；两翼之间的正立三角形薄膜装置具有封闭双翼上下气流的作用；以本设计为例：单翼当两个叶片合并时翼的宽与长的比是27∶48，参照鹰的翼的比例略宽，单个叶片的比例参照信天翁的翼的比例；单翼的面积是2.8平方米，脚部发出的力与转化到翼的中心点的力大小平均比是1∶0.6；本设计适合体重55公斤身高1.67米的人；材料选择：所有的承重骨架和杠杆采用高强度重量轻的铝合金，大部分采用中空的设计方案，叶片上的薄膜采用重量轻的滑翔伞布或降落伞布，整体重量设计在3-3.5公斤，综上所述，本发明根据空气动力学原理，达到人类自由飞翔的目的。