[发明专利]一种无动力飞机

说明书

技术领域

本发明涉及模型飞机领域，具体而言，涉及一种无动力飞机。

背景技术

现有的纸飞机，受到制作材料和制作工艺的限制，无法根据空气动力学的知识对机身进行优化设计，没有流线型的外形，升力系数低，升力小；而且，这样的纸飞机质量重，在空气中的飞行速度快，滑翔性能差；如果减小飞机重量，将不得不使用更薄的纸张，如果太薄，纸飞机整体刚度又不够，容易变形，难以维持其空气动力学外形，难以平稳飞行，导致飞机整体的飞行状态不稳定；重量过重或刚度不够的纸飞机在飞行的过程中也不能进行相应地控制，纸飞机很容易滑落。

现有的固定翼航模飞机的飞行速度通常在10m/s以上，在小于5m/s的超低速情况下难以产生足够的升力；如果通过增大机翼面积来补充升力，会导致重量急剧增加，导致机体过重，仍然难以产生足够升力；固定翼飞机不易操控，通常由专业的操作手来操控；在室内或狭小空间无法有效飞行和操控，甚至可能导致飞机损坏；由于航模速度较快，难以近距离观察和控制，直接干预能力差。

在现有的教学教具方面则没有同类或相似的根据空气动力学设计的飞机产品和实物模型。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无动力飞机，以改善上述的问题。

本发明是这样实现的：

本无动力飞机，包括由至少一层厚度为0.05mm-2mm的薄壳材料制成的机体，所述薄壳材料包括高分子材料、蚕丝、羽毛以及由高分子材料、蚕丝、羽毛中至少任意两种复合而成的材料。

本无动力飞机采用厚度为0.05mm-2mm的薄壳材料制成，实现飞机的超轻，因此超低速飞行，所述薄壳材料为高分子材料、蚕丝、羽毛以及由高分子材料、蚕丝、羽毛中至少任意两种复合而成的材料，使得该飞机虽然很薄，但是仍具有足够的刚度，能保持飞机在飞行中不变形，飞行平稳。本无动力飞机不仅质量很轻，而且能够以很小的速度，比如以小于1m/s的速度飞行，在实际的使用过程中，飞机的飞行速度慢不仅便于初玩航模者进行多次练习，而且能清楚地看清楚飞机的飞行过程，便于教学，还具有很好的观赏性和体验性。

需要说明的是：超低速指的是以接近或低于人的步行速度飞行(0～10km/h或者0～3m/s)；

超低速分为3个层次/级别：近超低速(5.43km/h～10km/h或者1.58m/s～3m/s)，从步行上限速度到快走上限速度；超低速(3.2km/h～5.43km/h或者0.89m/s～1.58m/s)，正常步行速度范围；极超低速(0～3.2km/h或者0～0.89m/s)。

在这样的速度范围内，无动力飞机与人步行速度相同时，人可以很自然、很舒适、很容易地对无动力飞机进行观赏、控制。

进一步地，所述薄壳材料的厚度小于等于1mm。

当薄壳材料的厚度小于1mm时，飞机的质量将会更轻，飞机所需要的飞行浮力越小，飞行速度能够更小，飞行效果也更好。

进一步地，所述机体为平面、曲面或者立体壳状结构，所述机体相对纵向弦长对称。

所述机体采用对称结构，是为了保证飞机能平稳地飞形，平面结构是无动力飞机实现平稳飞行最简单的结构，另一方面也是为了减小所述机体的整体重量；而曲面结构一方面有助于减小空气阻力，另一方面是为了美观；立体壳状结构则更具有观赏性和可以实现的飞行模式也更多样。

需要说明的是：我们把无动力飞机在前进方向上长度最长的线称为纵向弦长，无动力飞机在与前进方向相垂直方向上宽度最宽的线称为横向翼展。

另需要说明的是：该无动力飞机可以采用发泡聚丙烯、发泡聚乙烯、发泡聚苯乙烯、共聚物EPO、PU泡棉、等高分子材料、蚕丝布或者羽毛制作，采用这些材料制作的无动力飞机重量轻，同时具有良好的形状保持能力，不易变形；这些材料还具有良好的塑性，可以通过仿真分析出飞机所处空间的各个空气动力学的参数，利用专业设计软件设计出飞机的各种外形，就能很顺利地制造出依据动力学进行结构优化的飞机，这种飞机，微小的气流就能使其在空中长时间地飞行。