[发明专利]飞棍

说明书

技术领域

本发明涉及空气中或水中的航行器，尤指具有振动源和在棍身长度方向具有柔性波动翼的飞棍。

背景技术

现有的喷气式飞机是“固定翼”飞机，直升飞机是“旋翼”飞机。“固定翼”能够产生向上的升力，不能产生向前的动力；“旋翼”能够产生向上的升力，倾斜时也能够产生向前的动力，但是动力不够大，导致直升飞机的速度不够快。

鸟类和昆虫的翅膀是“扑翼”，由身体内侧向身体外侧伸展，振翅飞行时，内侧基本不动，外侧上下摆动，摆动的方向垂直于前行的方向。专利申请号为CN99802047.8的说明书公开了一种“扑翼飞机”，所述的机翼包括一对上直翼及一对扑翼，所述的扑翼由主中梁端部的凹形球关节，与支撑框架上传动装置的凸形球关节相连接构成球关节，在传动系统的作用下成弧形上下扑动，结构复杂，机械效率不高。《沈阳航空工业学院学报》2007年2月刊登的“扑翼飞行器驱动装置的设计”，介绍了一种扑翼飞行器，其仅适合于微小模型制作。

鱼类在水中游动时，依靠鱼鳍和身体的摆动，该摆动连续进行时类似于波动，其波动传播的方向与前行的方向基本一致。蛇在水中或陆地上的游动，依靠身体的摆动，该摆动更接近于波动，其波动传播的方向与前行的方向基本一致。鱼类和蛇的类似于波动的动作是大自然赋予的本能行为，能够有效地提供前行的动力。那么，能否将此类波动行为转变为人工的机械动力来源，或者做更好的改进，成为“波动翼”，并制造出具有“波动翼”的飞行器或航行器。人类可能未做过类似的尝试，或者做过尝试但未能成功。 

传说中的UFO，有“飞棍”之说，其似乎具有棍子和飞翼形状，但是其是否真实存在、其飞行原理、具体的形状、具体的结构等尚未被人类所知晓。

发明内容

发明目的：克服现有飞机和舰艇中缺少鱼类和蛇的行进方式的缺陷，提供一种具有“波动翼”，在空气或水中能产生向前动力或及向上升力的飞棍。

技术方案：本发明的飞棍，含有棍身、前振动源、波动翼、前支撑杆、后支撑杆。所述的棍身，具有固定形状（局部可以变形）的外壳，内部含有放置振动电机等部件的储物空间，或者还有富余的空间。波动翼和支撑杆的力学强度足够，能够承受飞棍重力；波动翼的柔软性能良好，能够将振动以波浪形式传播出去。前振动源包含前振动电机、前振动轨道，前振动轨道与棍身中轴线成30°-150°的夹角，前振动轨道可在棍身内部、也可在棍身外部，也可由棍身内部延伸至棍身外部。前支撑杆活动连接在前振动轨道上或者活动连接在任意点位上，后支撑杆连接在棍身或者活动连接在其他部件（如棍身、后振动轨道、尾翼等）；前支撑杆和后支撑杆的一端或两端分别伸展在棍身的外侧。波动翼的长度大于前支撑杆与后支撑杆之间的距离，前支撑杆连接波动翼的前缘，后支撑杆连接波动翼的后缘。

所述的前振动电机能够驱动前支撑杆在与棍身中轴线成30°-150°夹角的平面内沿前振动轨道振动或者在任意点位摆动。前支撑杆的振动或摆动引起波动翼跟随波动，并将振动波由波动翼的前缘传送至波动翼的后缘，类似于波在绳子中传播；当飞棍置于空气或水中时，波动翼的波动给予空气或水一种推力合力，该推力合力有沿棍身向后的推力分量，空气或水将给予飞棍向前的反作用力；当前振动源的功率足够大，振动速度足够大，波动翼的宽度足够大，振幅足够大时，空气或水的反作用力足以克服各种阻力推动飞棍前行。 

本发明中，所述的振动电机含电机、驱动能源、往返振动机构，电机是电动机、气动机或者发动机。

所述的前振动轨道与棍身中轴线优选成90°的夹角；棍身中轴线水平放置时，所述的前振动轨道优选为竖直方向。

所述的前振动电机优选能够驱动前支撑杆在与棍身中轴线的成30°-150°夹角的平面内沿前振动轨道做简谐振动。

所述的后支撑杆连接在棍身，可以是任意固定点位或者是一固定杆。

所述的后支撑杆是一固定杆时，优选前支撑杆与后支撑杆平行，波动翼的波动形状最佳，可接近正弦波。

所述的波动翼的主要材质是高分子材料或者复合材料，或者其他高强柔性材质，波动翼的局部或具有加强筋。

所述的前支撑杆和后支撑杆分别穿过棍身，伸展至棍身的两侧，波动翼为两片，每侧的前支撑杆和后支撑杆分别连接一片波动翼。所述的前支撑杆和后支撑杆进一步优选分别对称伸展至棍身的上下两侧，相应地，两片波动翼在棍身的上下两侧对称；或者前支撑杆和后支撑杆分别对称伸展至棍身的左右两侧，相应地，两片波动翼在棍身的左右两侧对称。