CN109204809B - 一种自动伸展的柔性滑翔机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自动伸展的柔性滑翔机，包括：载荷舱、充气风筝、风筝绳和回收机构。载荷舱内部安装有卷轮机构，风筝绳一端缠绕在卷轮机构上，另一端与充气风筝相连。充气风筝包括充气风筝架和风筝衣，对充气风筝架充气后，带动充气风筝释放，由此实现滑翔翼的自动伸展。载荷舱内部中心位置设置有风筝回收舱，用于容纳放气回收的充气风筝；所述载荷舱顶部与所述风筝回收舱对应的位置设置有可开闭的开口，在顶部开口两侧的载荷舱上分别设置有可开闭的侧孔，该侧孔与所述风筝回收舱连通；当所述侧孔关闭，顶部开口打开时，充气后的充气风筝从顶部开口释放伸展，当顶部开口关闭，两个所述侧孔打开时，充气后充气风筝的两端分别从两个侧孔释放伸展。
Description
技术领域
发明涉及一种滑翔机，具体涉及一种自动伸展的柔性滑翔机。
背景技术
现有的翼伞飞行装置使用时，需要事先在地面铺好伞，然后通过人力或机动力带动翼伞升起，回收则是翼伞落到地面再通过人员回收，无法实现无人自动操控，且翼伞落水后进气口进水不能再次起飞。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动伸展的柔性滑翔机，能够实现滑翔伞无人自动释放和回收，将充气风筝作为翼伞，对充气风筝架充气后，带动充气风筝释放，实现滑翔机的自动伸展。
所述的自动伸展的柔性滑翔机包括：载荷舱、充气风筝、风筝绳和回收机构；
所述载荷舱内部安装有卷轮机构，所述风筝绳一端缠绕在所述卷轮机构上，另一端与所述充气风筝相连；
所述充气风筝为左右对称结构，包括：充气风筝架和风筝衣，所述充气风筝上设置有充/放气嘴，所述充/放气嘴通过充放气管与载荷舱中的气泵相连；所述充气风筝架表面设置风筝衣，当所述充气风筝架充气后撑开风筝衣，形成该滑翔机的翼伞；
在所述载荷舱内部中心位置设置有风筝回收舱，用于容纳放气回收的充气风筝；所述载荷舱顶部与所述风筝回收舱对应的位置设置有可开闭的开口，在顶部开口两侧的载荷舱上分别设置有可开闭的侧孔，该侧孔与所述风筝回收舱连通；当所述侧孔关闭，顶部开口打开时，充气后的充气风筝从顶部开口释放伸展，当顶部开口关闭，两个所述侧孔打开时，充气后充气风筝的两端分别从两个侧孔释放伸展；
所述回收机构用于将放气后的充气风筝回收至载荷舱内部的风筝回收舱内。
所述回收机构包括：设置在载荷舱内部的回收卷轮机构、回收绳以及设置在充气风筝下表面的主收绳环和分收绳环；所述主收绳环设置在充气风筝下表面的中心位置，在载荷舱下表面左右两侧分别设置有一排以上分收绳环组；每排分收绳环组包括两个以上沿充气风筝展开方向的分收绳环；
所述主回收绳一端缠绕在回收卷轮机构，另一端穿出所述主收绳环后分成与分收绳环组个数对应的分支回收绳；分支回收绳分别穿过与之对应的分收绳环组后与充气风筝端部相连。
在所述充气风筝下表面左右两侧分别设置两个以上风筝绳连接点，所述载荷舱内部设置有与风筝绳连接点个数相同的卷轮机构，每个风筝绳连接点处连接一根风筝绳，风筝绳的另一端穿过载荷舱上的风筝绳收放孔后缠绕在载荷舱内与之对应的卷轮机构上，通过所述卷轮机构能够调整与之对应的风筝绳的长度。
有益效果：
(1)将充气风筝作为滑翔机的翼伞，且实现载荷舱与滑翔机的结构功能一体化，充气风筝包括充气风筝架和风筝衣，对充气风筝架充气后，带动充气风筝释放，由此实现滑翔机的自动伸展；配合具有良好气动外形的载荷舱，使得该滑翔机气动性能好。
(2)载荷舱外形设计满足风筝升阻特性的升力体外形，在强风作用下也能自行带载荷升空，由此使得该滑翔机具有三种飞行模式，当充气风筝从载荷舱顶部释放时，能够增加充气风筝气动升力；当风力比较大时，从载荷舱两侧释放，使得该滑翔机能够适应不同场合；当风力过大，不易使用充气风筝时，将充气风筝回收至风筝回收舱内，仅依靠载荷舱外形提供飞行升力。
(3)通过设置回收机构能够实现该充气风筝的自动回收。
(4)通过配置不同的功能单元，该滑翔机能够实现带动力、无动力、牵引模式等多种工作模式。
(5)采用防水材质制备充气风筝，使得翼伞落水后可再次起飞。
附图说明
图1为该柔性滑翔机的立体示意图；
图2为该柔性滑翔机的主视图；
图3为该柔性滑翔机的俯视图；
图4为该柔性滑翔机的仰视图；
图5为该柔性滑翔机的侧面透视图；
图6为充气风筝架的结构示意图。
其中：1-载荷舱、2-充气风筝、3-滑盖、4-风筝绳、5-尾翼、6-风筝绳收放孔、7-分支回收绳、8-充/放气嘴、9-风筝绳连接点、10-主收绳环、11-分收绳环
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本实施例提供一种自动伸展的柔性滑翔机，如图1-5所示，该滑翔机包括：载荷舱1、充气风筝2、充气风筝回收舱、风筝绳4、尾翼5和回收机构。其中载荷舱1内部采用炭纤维材料或玻璃纤维骨架结构，外部采用玻璃纤维或塑料蒙皮结构，外形为流线型设计，采用满足升阻比的气动外形；载荷舱1用于承载一定的载荷，其内部安装有自动卷轮机构，用于通过风筝绳4实现对充气风筝2的自动释放。在载荷舱1两侧底部位置还设置有用于连接牵引绳的固定栓，由此能够使载荷舱1通过牵引绳与地面或海上的绞盘相连。
充气风筝2包括充气风筝架和风筝衣，充气风筝架为充气风筝2的骨架，采用抗氧化和高强度耐磨塑料(如尼龙)制成，其上设置有自动充/放气嘴8，充/放气嘴8通过充放气管与载荷舱1中的气泵相连，通过对气泵的控制实现对充气风筝架的自动充放气。充气风筝架表面设置风筝衣，当充气风筝架充气后撑开风筝衣，形成该滑翔机的翼伞。充气风筝2的材质防水，落入水中也会漂浮在水面，可以再升空继续飞行。本实施例中充气风筝架的结构如图6所示，为左右对称结构，包括横向充气架和沿横向充气架中心左右对称布置的纵向充气架，风筝衣与充气风筝架的轮廓形状一致，设置在充气风筝架表面。
在载荷舱1内部的上部空间设置有风筝回收舱，用于容纳放气回收的充气风筝2。载荷舱1顶部与载荷舱1内部风筝回收舱对应的位置设置有开口，开口处设置有用于打开或关闭该开口的滑盖3。滑盖3的形状需保持载荷舱1良好的气动外形，设置滑盖3能够保护回收后的充气风筝2。滑盖3打开后对充气风筝架进行充气，使得充气风筝从该开口释放，进而在在气动力的作用下上升至载荷舱1上方，以增加充气风筝气动升力。同时在在滑盖3两侧的载荷舱1上分别设置有可开闭的侧孔，该侧孔与风筝回收舱连通，当滑盖3关闭、滑盖两边的侧孔打开时，对充气风筝架进行充气，能够使充气风筝2的两端分别从滑盖两边的侧孔伸出，适用于风力比较大状态；当风力过大，不易使用充气风筝时，将充气风筝回收至风筝回收舱内，仅依靠载荷舱外形提供飞行升力。
在载荷舱1的尾部还设置有尾翼5，尾翼5采用尼龙等塑料制成，用于保持载荷舱1在空中的稳定性；当将尾翼5换成旋翼时，通过动力***驱动旋翼转动能够实现柔性滑翔机飞行功能。
本实施例中充气风筝2展开后为沿载荷舱1纵向中心线对称的长方形结构，如图6所示，在充气风筝架下表面的左右两侧对称设置四个风筝绳连接点，每组四个风筝绳连接点呈矩形分布。载荷舱1内部设置有与风筝绳连接点个数相同的卷轮机构，每个风筝绳连接点处连接一根风筝绳4，风筝绳4的另一端穿过载荷舱1上的风筝绳收放孔6后缠绕在载荷舱1内与该风筝绳连接点9对应的卷轮机构上，由此能够通过卷轮机构收放与之对应的风筝绳以调节风筝绳4的长度。当充气风筝2从滑盖3所在开口处上升至载荷舱1上方时，通过调节风筝绳4的长度，可使充气风筝2与载荷舱1保持不同高度状态(通常充气风筝距离载荷舱高度越高，充气风筝提供的拉力越大)，并能始终保持风筝充气展开后的气动刚性；当充气风筝2从滑盖3两边的侧孔伸出时，通过调节其中一个方向上风筝绳4的长度，可以调节滑翔机的方向。风筝绳4采用超高分子量聚乙烯、尼龙等高强度、不吸水、耐磨等轻量质材料制成。充气风筝回收至风筝回收舱内时，风筝绳4位于载荷舱外的部分紧贴在载荷舱上，不影响载荷舱的气动外形。
为实现对充气风筝2的自动回收，还设置有回收机构，该回收机构包括：设置在载荷舱1内部的回收卷轮机构、回收绳以及设置在充气风筝下表面的主收绳环10和分收绳环11，如图6所示。其中回收绳采用超高分子量聚乙烯、尼龙等高强度、不吸水、耐磨等轻量质材料制成，主收绳环10采用尼龙等塑料制成，与充气风筝制成一体。多个分支回收绳通过主收绳环10后编制成一个总回收绳，通过拉总回收绳实现对充气风筝的回收。分收绳环11采用尼龙等塑料制成，与充气风筝架制成一体，分支回收绳回收时带动充气风筝架一起回收。具体为：主收绳环10设置在充气风筝2下表面的中心位置，回收卷轮机构设置在载荷舱1内部，主回收绳一端缠绕在回收卷轮机构，通过回收卷轮机构实现主回收绳的收放，另一端穿过主收绳环10后分成四股以上分支主回收绳，分别为两根以上左分支回收绳和两根以上右分支回收绳。在充气风筝架下表面左右两侧对称有两排分收绳环11，每排包括横向分布的四个分收绳环11，左分支回收绳和右分支回收绳分别穿过与之对应的分支收绳孔后与充气风筝架端部相连；由此充气风筝架放气后，通过载荷舱中的回收卷轮机构拉主回收绳，便可通过左分支回收绳和右分支回收绳完成左右两边充气风筝2的同步回收，回收后的充气风筝2位于风筝回收舱内；充气风筝架充气后，释放主回收绳，回收绳随着充气风筝的伸展恢复原拉伸状态。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于，包括：载荷舱(1)、充气风筝(2)、风筝绳(4)和回收机构；
所述载荷舱(1)内部安装有卷轮机构，所述风筝绳(4)一端缠绕在所述卷轮机构上，另一端与所述充气风筝(2)相连；
所述充气风筝(2)为左右对称结构，包括：充气风筝架和风筝衣，所述充气风筝上设置有充/放气嘴(8)，所述充/放气嘴(8)通过充放气管与载荷舱(1)中的气泵相连；所述充气风筝架表面设置风筝衣，当所述充气风筝架充气后撑开风筝衣，形成该滑翔机的翼伞；
在所述载荷舱(1)内部中心位置设置有风筝回收舱，用于容纳放气回收的充气风筝(2)；所述载荷舱(1)顶部与所述风筝回收舱对应的位置设置有可开闭的开口，在顶部开口两侧的载荷舱(1)上分别设置有可开闭的侧孔，该侧孔与所述风筝回收舱连通；当所述侧孔关闭，顶部开口打开时，充气后的充气风筝(2)从顶部开口释放伸展，当顶部开口关闭，两个所述侧孔打开时，充气后充气风筝(2)的两端分别从两个侧孔释放伸展；
所述回收机构用于将放气后的充气风筝(2)回收至载荷舱(1)内部的风筝回收舱内。
2.如权利要求1所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述回收机构包括：设置在载荷舱(1)内部的回收卷轮机构、回收绳以及设置在充气风筝(2)下表面的主收绳环(10)和分收绳环(11)；所述主收绳环(10)设置在充气风筝(2)下表面的中心位置，在载荷舱(1)下表面左右两侧分别设置有一排以上分收绳环组；每排分收绳环组包括两个以上沿充气风筝(2)展开方向的分收绳环(11)；
所述回收绳一端缠绕在回收卷轮机构，另一端穿出所述主收绳环(10)后分成与分收绳环组个数对应的分支回收绳；分支回收绳分别穿过与之对应的分收绳环组后与充气风筝端部相连。
3.如权利要求1所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：在所述充气风筝下表面左右两侧分别设置两个以上风筝绳连接点，所述载荷舱(1)内部设置有与风筝绳连接点个数相同的卷轮机构，每个风筝绳连接点处连接一根风筝绳(4)，风筝绳(4)的另一端穿过载荷舱(1)上的风筝绳收放孔(6)后缠绕在载荷舱(1)内与之对应的卷轮机构上，通过所述卷轮机构能够调整与之对应的风筝绳(4)的长度。
4.如权利要求1、2或3所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述载荷舱(1)外形采用满足设定升阻比的气动外形。
5.如权利要求4所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：在所述载荷舱(1)的尾部设置有尾翼(5)。
6.如权利要求4所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述滑翔机具有三种飞行模式：第一种：所述充气风筝从载荷舱顶部释放，由充气风筝提供飞行升力；第二种：所述充气风筝从载荷舱两侧释放，由所述充气风筝和载荷舱共同提供飞行升力；第三种：所述充气风筝回收至风筝回收舱内，依靠载荷舱外形提供飞行升力。
7.如权利要求1、2或3所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述载荷舱(1)顶部开口的开闭通过设置在该开口处的滑盖(3)实现。
8.如权利要求1、2或3所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述载荷舱(1)内部采用炭纤维材料或玻璃纤维骨架结构，外部采用玻璃纤维或塑料蒙皮结构。
9.如权利要求1、2或3所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：在所述载荷舱(1)的尾部设置旋翼，所述旋翼由设置在所述载荷舱(1)内部的动力单元驱动。
10.如权利要求1、2或3所述的自动伸展的柔性滑翔机，其特征在于：所述充气风筝(2)采用防水材质。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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