[实用新型]一种仿鸟人力扑翼飞行的翅膀骨架与人力传动装置

说明书

技术领域

一种仿鸟人力扑翼飞行的翅膀骨架与人力传动装置，属于人力仿生扑翼飞行器领域。

背景技术

人类象鸟一样扑翼飞行是人类古老而永恒的梦想，然而人力仿生扑翼飞行一直没有取得实质性的突破。截止目前唯一值得关注的报导是2010年加拿大多伦多大学托德·雷彻特等人发明的“雪鸟”人力扑翼飞机(参见网页http://caac.people.com.cn/GB/114174/12821954.html)。该人力扑翼飞机翼展长达32米，重量有42.6公斤。2010年8月2日试飞时，“雪鸟”扑翼飞机由汽车牵引在跑道上起飞，然后抛掉牵引绳，利用双腿为“雪鸟”提供动力，在空中成功扑翼飞行19.3秒，飞行了145米。这个发明的积极意义是：证明了完全能够靠人体自身的力量扑翼而飞。这个发明的结构缺陷也是明显的：翅膀和人体完全分离，体积庞大，无法自行起飞。这架扑翼飞行器的重量相对于个人来说也太重了，不能做有实际用途的飞行，这和人类真正仿鸟飞行的距离还相当大。人类要真正如鸟一般飞行，就必须实现翅膀骨架和人力传动装置与人体的一体化，重量要尽量减轻，做到能够平地扑翼起飞、降落和长时间持续扑翼飞行。

发明内容

1.发明目的：

人力仿生扑翼飞行领域需要突破的是：实现翅膀骨架和人力传动装置与人体的一体化，使人力能高效传递，能平地通过助跑扑翼起飞、降落和长时间持续扑翼飞行。本发明为此设计了一种独特的仿鸟人力扑翼飞行的翅膀骨架与人力传动装置来实现该技术的本质突破。

2.技术方案：

本装置使翅膀骨架和手、脚传动装置与长方形背架结合在一起，翅膀的内翼和外翼骨架由两组特制的扭簧组成。内翼扭簧内臂上连接并固定一组弹簧手柄作为手动装置，双手套在手柄上做左右运动来扇动翅膀；外翼扭簧套在内翼扭簧外臂末端竖条上，外翼扭簧内臂通过一竖条固定在内翼外臂横条上。外翼上扬时由于外翼扭簧弹性系数的特别设定而自然下垂成一定角度，减少了翅膀上扬的阻力。同时设置一条陆续穿过套在弹簧手柄上的滑轮——膝下——脚部的拉绳，以脚下蹬拉绳来增强翅膀下扑的力量。

下面结合附图具体解说。

翅膀骨架和手、脚传动装置与长方形背架结合在一起(图7、图8)，其中翅膀骨架包括一组特制的内翼扭簧骨架(图1)和特制的外翼扭簧骨架(图2)；手、脚传动装置包括一组弹簧手柄(图3)和一条陆续穿过套在弹簧手柄上的滑轮(17)——膝下——脚部的拉绳(图5、图6中的25)；长方形背架(图4)中间设置两根竖条(18、19)，通过这两根竖条设置两条肩部安全带(20、21)、一条腰部安全带(22)、一条臀部安全带(23)。

内翼扭簧内臂(1)和内翼扭簧外臂(3、4)夹角为90°；内翼扭簧外臂(3)呈内凹弧形；内翼扭簧外臂(3、4)外侧有一对控制外翼扭簧骨架上扬角度的突触条(6)；内翼扭簧外臂的末端竖条(5)封闭。

外翼扭簧的内臂(7)与外翼扭簧的外臂(9、10)夹角为180°；外翼扭簧(8)套在内翼扭簧外臂的末端竖条(5)上；外翼扭簧的内臂(7)通过一竖条(11)固定在内翼扭簧外臂(3、4)上；外翼扭簧外臂(9)形状呈外凸弧形并与外翼扭簧外臂(10)封闭成三角形。

弹簧手柄是长方形结构，弹簧手柄横臂(12)和弹簧手柄内竖条(13)由弹簧构成，手柄中间有两条平行的护带(14、15)；弹簧手柄外竖条(16)下部套入并固定一滑轮(17)；拉绳(25)穿过滑轮(17)后拴套在膝下，拉绳(25)再往下在脚部固定。

内翼扭簧(2)套在长方形背架的竖条(24)上，内翼扭簧以竖条(24)为轴而转动。

外翼骨架上扬时由于外翼扭簧设定的弹性系数而自然下垂成一定角度，减少了翅膀上扬的阻力；内翼扭簧外臂(3、4)外侧的一对突触条(6)，控制住了外翼扭簧骨架上扬的角度，使外翼下扑时一直保持与内翼的平直角度，从而保证下扑翅膀时形成的升力最大。

通过滑轮的拉绳有一对锁扣(26)，在起飞之前和降落之前，必须解开拉绳的锁扣，以免拉绳影响脚步跑动；起飞之后，双手使手柄合拢，使拉绳的锁扣扣上，就可以脚蹬拉绳(25)了。将拉绳(25)设置成先穿过两手柄滑轮和膝下(膝下上巨虚穴的位置)，滑轮能减少对拉绳的阻力和摩擦，穿过膝下并固定可以减少拉绳的晃荡，从而减少飞行中因为绳子造成的阻力和不便。同时从膝下到脚部拉绳被固定，相当于增长了拉绳的用力力臂而省力。

双手操纵手柄并使人躯体的上下左右变化相配合，可以改变飞行的高度和方向。

3.有益的效果：