CN206344990U - 单人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单人飞行器，本单人飞行器包括驾驶舱和动力舱，驾驶舱和动力舱之间连接有机翼，机翼两翼梢设置有螺旋桨，机翼为前掠翼，机翼的翼根的前缘接近头罩，后缘位于驾驶舱的下部；机翼的翼梢的前缘接近动力舱的上部，后缘接近动力舱的下部，由于机翼为大面积的前掠翼，机翼的最大厚度较大，有空间放置驾驶者的行李，而且螺旋桨能够对机翼的翼梢涡流进行反向扭转，螺旋桨无需高速旋转也能维持单人飞行器水平飞行，所以航程远，航时长。

Description

单人飞行器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，特别涉及一种单人飞行器。

背景技术

中国发明专利2008100702333公布了一种垂直起落轻型飞行器，这是一种尾座式单人飞行器，垂直起落时，驾驶者站立在驾驶舱内，涵道螺旋桨吹出滑流进行垂直起落，此时螺旋桨滑流会吹在驾驶舱下部两侧的机翼和尾翼上，并经过相应舵面的偏转产生气动力，对垂直状态的飞行器的姿态进行控制，经过机翼上的舵面的向前偏转，单人飞行器会逐渐前倾到有小迎角的水平姿态，此时驾驶者呈趴伏姿态驾驶，单人飞行器进入水平飞行状态，但这种垂直起落轻型飞行器的涵道螺旋桨的旋转面位于驾驶者的胸部，一旦螺旋桨故障射出，可能对驾驶者造成伤害，并且这种飞行器的驾驶舱空间有限，驾驶者难以放置自己的行李；中国发明专利2009101689487公布了一种单人飞行器，这种单人飞行器对前述垂直起落轻型飞行器作了改进，但仍然有螺旋桨可能对驾驶者造成伤害，以及难以放置行李的缺陷。

2010年美国宇航局公布了一种海雀单人飞行器，这种海雀单人飞行器也采用尾座式布局，机翼采用M型平面形状，驱动螺旋桨的电动机安装在M型机翼的最高处，螺旋桨的旋转平面高于驾驶舱头罩，即使螺旋桨故障射出，也不会对驾驶者造成伤害，但这种单人飞行器的驾驶舱仍然空间有限，驾驶者仍然难以有空间放置自己的行李；而且机翼面积较小，翼载大，需要螺旋桨高速旋转才能维持水平飞行，对单人飞行器的航程和航时影响较大。

20世纪40年代美国人查尔斯.齐默尔曼发明了一种F5U飞机，绰号“飞行薄饼”，采用了小展弦比的大面积的机翼，并且在机翼的两翼梢设置了发动机和螺旋桨，并且螺旋桨的旋转方向与机翼的翼梢涡流的旋转方向相反，飞行时两个螺旋桨的扭转的滑流会对翼梢涡流进行反向扭转，使小展弦比的飞机也有较大的升力系数和升阻比，使飞机有一定的经济性，但这种F5U飞机只能短距起降，不能垂直起降。

发明内容

在此本实用新型的的目的就是提供一种单人飞行器，这种单人飞行器内部空间较大，使驾驶者能够有空间放置自己的行李，而且航程远，航时长。

本实用新型单人飞行器包括驾驶舱，驾驶舱头部透明的头罩，动力舱位于驾驶舱两侧，动力舱头部设置的螺旋桨的旋转平面超过头罩高度，动力舱的长度与驾驶舱相近并呈流线型，驾驶舱和动力舱之间连接有机翼，动力舱下部相对驾驶舱向外的一侧设置有由X安定面和X舵面组成的X型尾翼，X形尾翼翼梢设置有由套杆和支柱组成的缓冲器，驾驶舱背部设置有舱门，机翼为前掠翼，机翼的翼根的前缘接近头罩，后缘位于驾驶舱的下部；机翼的翼梢的前缘接近动力舱的上部，后缘接近动力舱的下部。

由于机翼为前掠翼，并且机翼的翼根的前缘接近头罩，后缘位于驾驶舱的下部；机翼的翼梢的前缘接近动力舱的上部，后缘接近动力舱的下部，这样机翼的弦长较大，厚度也相应较大，可以有空间放置驾驶者的行李，行李可以放置在机翼的最大厚度位置；由于机翼的展弦比较小，水平飞行时翼梢涡流会很大，但螺旋桨设置在机翼两翼梢，螺旋桨的旋转方向与翼梢涡流的旋转方向相反，螺旋桨扭转的滑流可以对机翼的翼梢涡流进行反向扭转，减小机翼的翼梢涡流，使机翼有较大的升力系数和升阻比，由于螺旋桨的有利作用，螺旋桨以不太高的转速也能维持单人飞行器水平飞行，所以单人飞行器航程远，航时长。

本实用新型的有益效果：本实用新型单人飞行器的机翼为大面积的前掠翼，机翼的最大厚度较大，有空间放置驾驶者的行李，而且螺旋桨能够对机翼的翼梢涡流进行反向扭转，螺旋桨无需高速旋转也能维持单人飞行器水平飞行，所以航程远，航时长。

附图说明

图1是本实用新型单人飞行器立于地面的前视立体图；

图2是本实用新型单人飞行器垂直起降状态的前视立体图；

图3是本实用新型单人飞行器水平飞行状态的前视立体图。

图中1.驾驶舱；2.头罩；3.机翼；4.动力舱；5.螺旋桨；6.X安定面；7.X舵面；8a.扰流板；8b扰流板；9.主轮；10.套杆；11.支柱；12.舱门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的描述。如图1，2，3所示，本实用新型单人飞行器包括驾驶舱1，驾驶舱头部透明的头罩2，动力舱4位于驾驶舱1两侧，动力舱4头部设置的螺旋桨5的旋转平面超过头罩2高度，动力舱4的长度与驾驶舱相近并呈流线型，驾驶舱1和动力舱4之间连接有机翼3，动力舱4下部相对驾驶舱1向外的一侧设置有由X安定面6和X舵面7组成的X型尾翼，X形尾翼翼梢设置有由套杆10和支柱11组成的缓冲器，驾驶舱1背部设置有舱门12，机翼3为前掠翼，机翼3的翼根的前缘接近头罩2，后缘位于驾驶舱1的下部；机翼3的翼梢的前缘接近动力舱4的上部，后缘接近动力舱4的下部。

由于机翼3为前掠翼，并且机翼3的翼根的前缘接近头罩2，后缘位于驾驶舱1的下部；机翼3的翼梢的前缘接近动力舱4的上部，后缘接近动力舱4的下部，这样机翼3的弦长较大，厚度也相应较大，可以有空间放置驾驶者的行李，行李可以放置在机翼3的最大厚度位置；由于机翼3的展弦比较小，水平飞行时翼梢涡流会很大，但螺旋桨5设置在机翼3两翼梢，螺旋桨5的旋转方向与翼梢涡流的旋转方向相反，螺旋桨5扭转的滑流可以对机翼3的翼梢涡流进行反向扭转，减小机翼3的翼梢涡流，使机翼3能够产生足够的升力维持单人飞行器水平飞行，由于螺旋桨5的有利作用，螺旋桨以不太高的转速也能维持单人飞行器水平飞行，所以单人飞行器航程远，航时长。

如图1，2，3所示，所述机翼3的下翼面的最大厚度位置设置有扰流板8a，上翼面的最大厚度位置设置有扰流板8b。

由于机翼是不对称翼型，所以在垂直起降以及悬停状态，螺旋桨滑流会对机翼产生向后水平移动的气动力，所以在机翼3的下翼面的最大厚度位置设置有扰流板8a，上翼面的最大厚度位置设置有扰流板8b，在单人飞行器垂直起降以及悬停状态，扰流板8a和扰流板8b打开，这会破坏机翼3的翼型，使螺旋桨5的滑流不会对机翼3产生向后水平移动的气动力，使单人飞行器能够稳定的垂直起降和悬停。

如图1，2，3所示，所述机翼3的前缘和后缘平行。

机翼3的前缘和后缘平行，这会使机翼外形简洁，美观。

如图1，2，3所示，所述驾驶舱1下部具有一个主轮9。

驾驶舱1下部具有一个主轮9，这样驾驶者的重量会直接传递给主轮9，传力路线直接，而且在驾驶舱1收缩的尾部安装有主轮9，使驾驶舱阻力小，在地面，可以通过主轮9移动单人飞行器。

动力舱下部设置有由X安定面6和X舵面7组成的X型尾翼，这样单人飞行器在垂直起降以及水平飞行状态都能进行操控；X形尾翼翼梢设置有由套杆10和支柱11组成的缓冲器，这样单人飞行器立在地面有足够的稳定面积，并且阻力小；驾驶舱1背部设置有舱门12，驾驶者从驾驶舱1背部进入，而单人飞行器水平飞行时驾驶者趴伏着驾驶，舱门12就位于驾驶者背部，驾驶者有安全感；单人飞行器的机翼3连接驾驶舱1和动力舱4，单人飞行器呈整体块状结构，类似飞翼，结构效率高，强度高，重量可以较轻；单人飞行器可以采用纯电动动力***，但在现阶段合适的动力***为油电混合动力***；本单人飞行器需要采用主动稳定***进行人工增稳。

单人飞行器立在地面需要垂直起飞时，打开机翼3下翼面的扰流板8a和上翼面的扰流板8b，同时螺旋桨5开始工作产生滑流，滑流的推力和螺旋桨5的拉力超过单人飞行器的重量，使单人飞行器垂直起飞，起飞后螺旋桨5的滑流会吹过由X安定面6和X舵面7组成的X尾翼，通过电脑和伺服机构偏转X舵面7产生控制力，使单人飞行器保持垂直姿态，单人飞行器上升到一定高度后适当减小螺旋桨5转速，单人飞行器进入悬停状态；单人飞行器在悬停状态需要水平飞行时，收起机翼3下翼面的扰流板8a和上翼面的扰流板8b，同时X舵面7向前偏转，X尾翼会产生向后的控制力，由于X尾翼在单人飞行器下部，X尾翼产生的控制力会使单人飞行器低头，这时螺旋桨5会产生向前的分力，这个分力使单人飞行器向前移动，继续加强这种趋势，单人飞行器渐渐转动到小迎角的水平姿态，这时机翼3产生升力负载单人飞行器的重量，螺旋桨5拉动单人飞行器向前飞行，X安定面6和X舵面7组成的X尾翼对单人飞行器的纵向，横向和航向运动进行操控，这时，由于螺旋桨5扭转的滑流抵消了机翼3的翼梢涡流，机翼3有较大的升力系数和升阻比，螺旋桨5的转速不太大也能维持单人飞行器水平飞行，因而单人飞行器航程远，航时长；单人飞行器需要从水平飞行状态转变为悬停状态时，X舵面7向上偏转，X尾翼产生向下的控制力，这个力使单人飞行器渐渐抬头，减缓了向前的飞行，继续加强这种趋势，单人飞行器抬头到垂直姿态，螺旋桨5产生升力负载单人飞行器的重量，通过电脑和伺服机构偏转X舵面7产生控制力，使单人飞行器保持垂直姿态，打开机翼3下翼面的扰流板8a和上翼面的扰流板8b，使单人飞行器不产生向后的水平移动，单人飞行器进入悬停状态；单人飞行器在悬停状态要垂直降落时，减小螺旋桨5转速，由于螺旋桨5产生的升力略小于单人飞行器的重量，单人飞行器缓缓下降，直到主轮9和支柱11接触地面，停止螺旋桨5转动，收起扰流板8a和扰流板8b，单人飞行器垂直降落过程结束。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种单人飞行器，包括驾驶舱（1），驾驶舱头部透明的头罩（2），动力舱（4）位于驾驶舱（1）两侧，动力舱（4）头部设置的螺旋桨（5）的旋转平面超过头罩（2）高度，动力舱（4）的长度与驾驶舱相近并呈流线型，驾驶舱（1）和动力舱（4）之间连接有机翼（3），动力舱（4）下部相对驾驶舱（1）向外的一侧设置有由X安定面（6）和X舵面（7）组成的X型尾翼，X形尾翼翼梢设置有由套杆（10）和支柱（11）组成的缓冲器，驾驶舱（1）背部设置有舱门（12），其特征在于：机翼（3）为前掠翼，机翼（3）的翼根的前缘接近头罩（2），后缘位于驾驶舱（1）的下部；机翼（3）的翼梢的前缘接近动力舱（4）的上部，后缘接近动力舱（4）的下部。

2.根据权利要求1所述的单人飞行器，其特征在于，所述机翼（3）的下翼面的最大厚度位置设置有扰流板（8a），上翼面的最大厚度位置设置有扰流板（8b）。

3.根据权利要求1所述的单人飞行器，其特征在于，机翼（3）的前缘和后缘平行。

4.根据权利要求1所述的单人飞行器，其特征在于，驾驶舱（1）下部具有一个主轮（9）。