三类相似的飞行器及其轨道设施的制作方法

文档序号:4005415阅读:768来源:国知局
专利名称:三类相似的飞行器及其轨道设施的制作方法
技术领域
本发明属于飞行器领域。
现有技术的飞行器种类繁多,如各种飞机、飞船、飞艇、滑翔机、滑翔伞、飞行伞等,在地面上还有娱乐活动的控速飞车和重力加速飞车等。现有技术的飞行器,特别是各种飞机均无相应固定的飞行轨道设施,机身自重量大,其动力设备或是汽油发动机或蜗扇喷汽机,飞行时必须装载足够的汽油,等于或大于载客或载货的重量,若意外事故的发生往往带来可怕的空难灾祸;地面交通方面,随着人口的增长和经济的发展,已呈现出车辆交通的拥挤不堪和排气污染给环境带来的日趋严重化,还有接连不断的车祸事故等等,已成为难以解决的社会问题。
本发明的目的是为飞行器领域提供三种类型相似都在低空单轨的轨道上飞行的轻型飞行器其一、可以作为现代交通运输工具的骑轨式、磁浮悬挂式和六轮悬挂式三种飞车,它们的外形像飞机,动力装置如电车的类型;其二、可以作为航空教练、体育运动、艺术表演、娱乐活动、拍摄电影、电视、摄影留念的模拟飞行器的类型;其三、既有模拟鸟类飞翔的空中飞人,还有像骑自行车式、蛙人式以及空中碰碰车式的空中体育运动、艺术表演和特种空中娱乐活动的类型。
本发明是这样实现的——交通运输的飞车类型,它的外型像飞机,动力装置如电车,故称为“飞车”。飞车有骑轨式,磁浮悬挂式和六轮悬挂式叁种,都有大、中、小之分,大型的载客18-24人,中型的载客8-12人,小型的载客4-6人。该叁种飞车是在预先设置的低空(高架)单轨上或悬挂式飞行(轨道包括钢丝绳索等在内)。其中骑轨式的飞车适合中慢速飞行,在市区内时速为30~40公里/小时,在野外时速可以达到150~200公里/小时。磁浮悬挂式的飞车时速可以达到或接近音速即800~1200公里/小时。六轮悬挂式飞车时速可以达到200~300公里/小时。因为飞车的动力是在轨道两边的直流电源通过直流平面电机的动力装置实现飞行的,其轨道可以组成上下重叠,纵横交叉的立体布局,所以该类飞车能够达到小、轻、快,无排气污染,不拥挤、不堵车,飞行安全之目的。由于飞车的动力能源是直流电,故不需装载燃料而能提高载重效率,与相同的载客量的飞机比较体积可以缩小40~50%,造价可以降低到20~25%,也就是说,买一架飞机可以买4~5辆飞车。飞车的结构有车厢,与飞机的机身相似;有车翼,与飞机的机翼相似;有风力抗衡舵和风力平衡舵,都是由电脑根据风力传感器和风力测压仪共同提供的风力数据经运算后作出指令,由执行元件启动控制机械,传动风力抗衡舵偏转适当的角度达到抗衡的目的,这些过程都是自动控制的,反应的时间滞后0.05~0.1秒。上下坡和左右转弯也都是由电脑自动控制的,驾驶室的操纵机构比较简单,只有几只按扭和制动手柄(没有方向手轮和升降手柄),其余都是自动的。飞车上的座椅在上下坡时由电脑控制,都保持水平状态,座椅周围设有空气膨胀袋,当发生意外事故会自动膨胀,确保乘客安全。——骑轨式飞车的动力装置是由一个金属外壳所包容的车轮上安装15~25个奇数的永久磁铁与两边直流平面电机定子上的12~24个偶数的绕组共同组成以车轮为转子的直流平面电机,车轮上的永久磁铁一面全部是N极,另一面全部是S极,平面电机定子绕组的间隔与绕组的宽度相等,并在每个间隔中嵌一块逆磁材料。一边绕组的电流方向全部相同,另一边全部相反。转速由定子绕组通电的数量多少变化确定的,通电的绕组越多转速越快,通电绕组越少转速越慢。当通电后绕组的电流磁场在车轮永久磁铁磁场内产生一个强大的电动势(按法拉第的右手定理所指的方向旋转趋势),因为定子是固定不动的,所以迫使车轮向右手定理所指的方向相反旋转,根据这个原理可以设计出各种直流无刷无级变速电机。其结构是由铝合金的转子切15~25条奇数的槽内嵌入永久磁铁,一端全部是N极,另一端全部是S极,定子分为前后两个相同的嵌有12~24个偶数的绕组,绕组的间隔宽度与绕组的宽度相等,并在每个间隔中嵌一块逆磁材料,一个定子的电流方向全部相同,另一个全部相反。通过外壳、前后端盖和冷却风扇以及外罩组成直流无刷无级变速电机。——磁浮悬挂式飞车类型的磁浮动力装置,是由12~36个磁浮动力分体安装在一条柔软而较长,并开有一条长槽的管状外壳内,它能适应上下坡和左右转弯的各种状态的变化,弯曲率较小,两个相邻的分体弯曲在0.2~0.4度之间,该装置是套在磁浮轨道上下两层永久磁铁的两边,C型磁铁的两极与轨道上层永久磁铁的两极相对应,极性相同,处在相斥状态,产生左右磁浮作用,能使该装置左右晃动受到约束,与轨道下层永久磁铁极性亦相同,产生向上的磁浮作用,可以承载飞车静止的全部重量。在两个C型磁铁的间隔中安装一对直流直线电机的定子及绕组。每个磁浮动力分体设有两至三对定子绕组,所有绕组的一边电流方向全部相同,另一边全部相反。当通电以后,定子绕组的电流磁场与轨道上的下层永久磁铁的磁场内产生一个电动势,按右手定理所指的方向直线高速运动,速度的快慢是由控制绕组通电的数量多少而定,通电的数量越多速度越快,越少速度越慢。在磁浮轨道底下即固定在C型磁铁腹部的永久磁铁是防止该装置上抬而设立的。在磁浮动力装置的底部设有两个吊轴,距离约占该装置长度的3/5~2/3之间,该吊轴是承担吊着飞车的静止或低速运动的重量。——由于飞车体积小、重量轻,有车翼,飞行时骑轨式飞车的轨道只承担20~30%的重量,其余重量由车翼承担;悬挂式飞车的轨道只承担导航和供应电源之用,飞车的全部重量均由车翼承担,因此骑轨式轨道的建设费用只有火车铁路的建设费用的15~20%之间,磁浮式轨道的建设费用,相当于火车铁路的建设费用70~80%之间。骑轨式飞车的轨道设有上下两条平行的车轨,上轨承担飞车的20~30%重量,下轨是增强上轨的承载能力和保证飞车平稳飞行而设,骑轨式飞车轨道的立柱高度一般8~12米,最高不宜超过36米,最低不宜低于5米,间隔距离为6米(若跨度增大建设费用相应增加)。磁浮悬挂式的轨道是在龙门架式的立柱框架内设往返两条轨道,一般高度为10~15米,最高不宜超过50米,间隔距离亦为6米(若跨度增大建设费用亦相应增加),飞车轨道上的电源由终点站方向分段提供,通过耐磨碳刷或滚动碳刷或滚动金属轮将两边的直流电源经过电缆连接配电箱由电脑分配各用电器使用。在轨道上每个立柱上设有由终点站发出的安全讯号灯的反光镜,它的原理是与潜水艇的潜望镜相同,在一个金属外壳内安装两面倾料45°的平行反光镜,其中一面与光源相对倾斜45°接收光讯号,另一面与其平行并相隔300~400m/m的距离反射出来作为安全讯号的灯光,由于多次反射光讯号逐渐减弱,经过8~10次反射就应将光讯号放大一次,光讯号放大装置的结构原理与反光镜相似,也是由一面与光源倾斜45°的反光镜接收光讯号并反射给单板机(即电脑)进行讯号比较,凡是符合频率为50~60赫芝的尖脉冲光讯号就指令发光灯发出放大而相同的光讯号通过另一面反光镜反射出来作为放大的安全光讯号保证光的亮度不减,驾驶员可以随时看到安全光讯号,在立柱上还安装了超声波驱鸟蛇等噪声鸣叫器和避雷设施等。在飞车的前面安装一个助推滚柱,在后面安装一个被推滚柱,当某辆飞车的常用和备用的两台动力装置都出故障后,可以进行抢修,若在较短的时间内不能修复,可以求助于后一辆推着继续飞行,若在飞行途中遭遇大风袭击时,各风力传感器和所有风力测压仪共同将风力数据输送给电脑作出指令,使风力抗衡舵偏转相应的角度,达到抗衡的目的。若在飞行中遭遇雷雨袭击时,在每个立柱上都事先安装了避雷设施。在飞车上亦安装了避雷针等,可以化险为夷。在飞行途中前方的轨道遭遇地震、山洪、滑坡、坍陷或爆炸等将轨道折断时,由于电源是从终点站方向提供的,轨道折断后电源亦被切断,安全讯号灯全部熄灭,飞车尚余惯性继续飞行,这时驾驶员进行刹车,可以避免遇难。若飞车遇到轨道的某处刚到即断,空难无法避免时,当即空气膨胀袋由电脑指令及时膨胀可以减少人员伤亡。——模拟飞行器的类型其飞行方式与飞行轨道设施都与飞车相同或相似,也是在低空(高架)轻型单轨的轨道上或悬挂式飞行(轨道包括钢丝绳索在内)的动力飞行装置或从动飞行装置用涂有吸光并色涂料的钢丝(索)或碳素纤维线吊着下面的各种模拟飞行器具仿效飞行。它的种类有各种飞机、飞船、飞艇、飞碟和腾云驾雾装置等等。如模拟飞机,它的用途可以作为飞行人员的教练机,外型可以做成与真的各种教练机相同,内部也完全相同,不同之处就是发动机改成直流无刷无级变速电动机,操纵机构不改变。训练时若学员操作失误或其他故障发生都不会受到损伤,可以改进操作或进行抢修或回落地面维修,培训费用相对减少,培训质量相对提高,能缩短教学期限;模拟飞行器可以作为拍摄电影、电视和摄影留念之用,可以达到以假乱真的效果;也可以作为体育运动的比赛项目,运动员像骑自行车一样脚登曲柄带动大链轮通过第一级加速链条转动小加速链轮带动两边两只大链轮通过第二级加速链条传动第二级小加速链轮带动并联的动力轮高速旋转,实现飞行比赛的目的;还有一种像蛙人式的飞行赛车,外形像滑翔机,运动员手腿并用,以手拉腿登的运动方式传动推力桨,推动从动飞行装置和飞行赛车进行比赛,当运动员的双手和双腿同时收拢时通过拉绳或连杆传动推力桨全部向前划,由于空气阻力的作用,所有桨叶都自动合拢,当运动员的双手和双腿都同时伸展时,通过拉绳或连杆传动推力桨全部向后划,由于空气阻力的作用,所有桨叶全部自动撑开,产生向前运动的推力,若运动员不断地用双手拉,双腿登的运动,飞行赛车就不断地向前高速飞行达到比赛的目的;也可以给一些尚未乘过飞机的人尝试乘座飞机的感受,可以达到身临其境的效果;也可以作为艺术表演之用,可以成为艺术表演的理想道具;也可以作为娱乐活动之用,能够成为百玩不厌的玩具。这些模拟飞行器其动力飞行装置的结构与骑轨式的动力装置相似,也是由车轮的轮辐间嵌入永久磁铁和两边的直流平面电机组成以车轮为转子的直流平面电机,不同之处是它的直径比飞车动力装置小得多,用两台这种小型的动力装置安装在一个壳体内,再加一台小型卷杨机就组成一个动力飞行装置。从动飞行装置,外型和动力飞行装置相同,不同之处是车轮上不嵌永久磁铁,两边也不配置直流平面电机,其余完全相同。模拟飞行器有用单线吊着的,也有用双线吊着的,双线吊着的其实也是一条线在飞行器内是连着的U字型吊着的,万一U字型吊线的两头任何一头折断等于两头都断,不会出现一头断一头不断的单吊现象,可以保证模拟飞行器通过滑翔软着陆,飞行器内并设有空气膨胀袋,当吊线拆断时吊机失重启动气阀促使空气膨胀袋膨胀,地面也可以垫上泡沫材料或拉一张大型的安全网,保证人员安全。——空中飞人类型,即是在人的身体上穿着具有像鸟翅膀一样的飞行器,在低空(高架)单轨上的轻型从动飞行装置上安装一台吊机,吊着下面飞行的人及飞行器的95~98%重量,尚余2~5%的重量由飞人扑翅就能腾空而起,自由地飞翔。当人们身穿上鸟翅式的飞行器后,接通电源,便会感到是立座在飞行器上,两腿仍立在地面,而腿的负荷已减轻了许多,当飞人将操纵杆向下拉或向前推都能产生扑翅动作,这时飞人的重量减轻5~10%时,由于吊机的弹簧作用,推动了限重开关(即限位开关)启动继电器,接通电源启动吊机带动滚筒将飞人吊起,上升的速度为1~2米/秒。这时飞人感到起飞是完全由自己扑翅的结果,确不知95~98%的重量是由吊机吊上去的。扑翅减轻重量的时间是很短的,一般不超过2秒钟就恢复原来100%的重量,如果在2秒钟内第二次再扑翅的话,那么又可以再次上升,若不断地扑翅就可以不断地上升,当达到极限时,限程开关就切断电源,不能再上升了。飞行的状态是由两条腿控制的,当上升到适当的高度时,只要将两条腿掰开成A字型,飞人就处于水平状态,若掰成人字型,飞人就向下俯冲,若需要左转弯时,只要将左腿向上弯曲就可以使左翅向下倾斜,右翅向上倾斜,由于左腿向上弯曲增大了左边的空气阻力,造成向左转弯的条件能达到转弯的目的,若需要向右转弯只要将右腿向上弯曲就可以达到向右转弯的目的。飞人的吊机就是普通小型的卷杨机,利用限重弹簧吊着吊机,当超过95~98%的重量时就切断电源,小于95~98%的重量就启动吊机,这样就能达到适合于飞人项目所要求的目的。吊机也可以采用发条通过齿轮传动卷扬机吊着飞人的95~98%重量,它不需要电源和弹簧以及限位开关的控制系统就可以达到所需要的目的。飞人的低空(高架)单轨的轨道可以设计成单条或往返双条或多条的线路,该线路可做成直线型的也可以作成曲线型的或环型、多环型的等等布局;也可以采用大型高架的机械手在360度的范围内给飞人创造一个无轨而自由的飞行空间;还可以在室内天花板上安装一块大型的铁板,在铁板下采用永久磁铁的万向从动飞行装置反吸在铁板下,飞人可以自由地在铁板下任意飞行;也可以在无磁顺磁材料的大型板块上面设一台磁性吸引的万向从动飞行装置,在大型板块下面相对设一台被吸引的铁板万向从动飞行装置上下联动,飞人可以自由地飞翔;利用这个原理也可以设计成空中飞行的碰碰车,该车可以像骑自行车一样,利用链条传动人力飞行装置的轮子飞行,利用方框手柄控制方向,该车四周安置橡皮充气胎充足气体,在运动员的座椅四周亦用充气袋包围飞人保护人身安全,碰碰车可以互相碰撞,使人感到惊险而有趣,在离地1~2米高处设置一张大型的弹力网,若某辆碰碰车被撞落下来也不会发生人身事故,该网一边高一边低很快将撞落的碰碰车所产生的冲击力和重力的作用流到一边再送上去碰撞,继续进行娱乐或比赛活动;飞人项目也可以利用杠杆的原理即力×力臂=重×重臂的定理,在大型机械手横臂外端的吊环座中通过吊环吊索吊着杠杆的支点,重臂的重垂等于飞人及飞行器的95~98%重量,故不能吊起飞人及飞行器,尚余2~5%的重量由飞人扑翅减轻5~10%重量时,这时由于重垂的重量大于飞人及飞行器的重量,飞人及飞行器被吊起;也可以在大型机械手上安装滑轮组通过吊线的一端吊着飞人及飞行器,另一端直接吊着95~98%的重垂,该垂不能吊起飞人及飞行器,当飞人扑翅减轻5~10%的重量时,这时重垂的重量大于飞人及飞行器的重量,飞人及飞行器就被腾空吊起。——以上三种类型相似的飞行器及其轨道设施的制造材料①飞行器的车厢、车翼、风力抗衡舵、风力平衡舵、座椅、罩壳、支架、连杆、吊弓、关节、滚轮、滑轮、卸扣等都可以选用钢材、铝合金、玻璃钢、尼龙、塑料、合金玻璃等材料制造;②轨道设施的车轨、立柱、横梁、钢筋、钢索等,可选用火车钢轨、钢管、型钢、钢筋混泥土以及吊桥钢索等材料制造;③磁浮永久磁铁可选用第二代或第三代永久磁铁制造。——动力飞行装置,从动飞行装置和吸盘式万向从动或人力飞行装置以及各种吊机的制造材料可选用钢材、铝合金、硅钢片、橡胶、环氧树酯、第二代或第三代永久磁铁、漆包线、绝缘材料、逆磁材料(金属铋)等制造。——安全讯号灯的反光镜及光讯号放大装置与潜水艇的潜望镜的原理相同或相似,是由一个金属外壳内安装两面相对平行的反光镜,其中一面与光讯号倾斜45°接收光讯号并反射给另一面反光镜反射出来作为光讯号;由于多次反射光讯号逐渐减弱经8次至10次反射后就应将光讯号放大一次,光讯号放大装置的结构原理与反光镜相似,也是由一面与光源倾斜45°的反光镜接收光讯号并反射给单板机(电脑)进行讯号比较,凡是符合频率为50或60赫芝的尖脉冲光讯号就指令发光灯发出放大而相同的光讯号通过另一面反光镜反射出来作为放大的安全光讯号。——飞车及模拟飞行器的轨道两边的直流电源是通过耐磨碳刷或滚动碳刷或滚动金属轮经过电缆连接配电箱由电脑分配各用电器使用。——各种模拟飞行器内供电是由一根涂有吸光并色涂料的双线电缆由动力飞行装置或从动飞行装置通过耐磨碳刷将轨道两边的直流电源输送给模拟飞行器内的电缆滚筒由发条收紧经过两只铜环与碳刷输出供配电箱由电脑分配使用。——飞人项目飞行翅膀的制造材料①翅膀的骨架可以选择不锈钢、铝合金或黄铜的装簧管制造;②里翅和外翅的活门材料,可以选用尼龙、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纤布等制造。——无磁顺磁大天花板的制造材料可选用不锈钢、铝合金、黄铜板、玻璃钢、环氧板、合金玻璃等制造。
现有技术的各种飞机,它们都有一些难以克服的缺点1、制造的技术难度大,2、造价非常高,3、动力设备都是汽油发动机或蜗扇喷气机,结构复杂技术要求高,故障的种类多,4、飞行时必须装足汽油,占去100~150%的载重量,5、由于燃烧汽油对大气产生严重的污染,破坏臭氧层,增加气候的热效应,6、后勤服务部门繁多,要求严格,7、要有较大的起飞降落的机场,8、导航设施及仪器复杂投资庞大,9、驾驶人员要求高培训难度大,10、若发动机或其他设备出了故障或遭鸟类撞击或遇天气突变等都有可能造成空难事故的发生;在地面上的各种车辆,也有许多难以克服的缺点1、发动机都是汽油发动机或柴油机,制造难度大、造价高、故障多,2、排气污染严重,3、经常发生堵车拥挤现象,4、车祸常有发生,5、交通道路占有土地资源有增无减。——本发明的几种轻型飞行器有益效果如下1、本发明的三种类型轻型飞行器的制造技术难度小,容易实施。2、飞车与相同载客量的飞机比较,造价可以降低到相同载客量飞机的20~25%,也就是说,买一架飞机可以买4~5辆飞车。3、动力装置都利用电源,没有排气污染,不需装载燃料,能缩小体积,提高载重效率。4、不需要庞大的起飞和降落机场。5、不需要较多的后勤服务部门。6、不需要复杂的导航系统和复杂仪器仪表。7、驾驶人员培训简单。8、单轨运行不会发生堵车现象。9、飞车轨道建设费用低,如骑轨式相当于火车铁路建设费用的20~25%,磁浮悬挂式的轨道相当于火车铁路的建设费用70~80%。10、设有多种安全措施可以避免大风、雷雨、大雾、鸟类撞击等引发的意外事故。11、动力装置等出了故障,可以抢修,在较短的时间内不能修复的,可求助于后一辆飞车推着继续飞行。12、模拟飞行器和飞人类型的空中活动以及特殊安全装置可以增加人们向往天空活动的欲望和兴趣。13、各种模拟飞行器及飞人项目有如下多种用途(1)可以作飞行人员培训的教练机用,外型和内型都和真的教练机相同,也可以用真的教练机改装,只要将汽油发动机改成直流无刷无级变速电机就行,在教练时学员操作失误或发生其他故障时不会机毁人亡。另外可以降低培训经费,还可以提高教学质量和教学进度,缩短教学期限。(2)可以拍摄电影、电视和摄影留念,可以达到以假乱真的效果。(3)可以作为体育运动的器具,运动员像骑自行车一样或像蛙人一样在空中进行飞翔比赛。(4)可以作为艺术表演的道具,表演各种高难度的飞行动作和惊险的动作以及其他艺术的表演等等。(5)可以作为娱乐活动的模拟飞行设施,无论大人小孩都可参于玩乐。
本发明图面说明

图1a大型骑轨式飞车的正面图。
图1b中型骑轨式飞车的左视图。
图1c小型骑轨式飞车的顶视图。
图1d小型磁浮悬挂式飞车的顶视图。
图1e大型磁浮悬挂式飞车的正面图。
图2a骑轨式飞车的轨道示意图及飞车飞行状态示意图。
图2b磁浮悬挂式飞车轨道示意图及飞车飞行状态示意图。
图3a骑轨式飞车动力装置总成示意图,左图为正面多层剖视图,右图为左视多层剖视图。
图3b磁浮悬挂式动力装置示意图,左图为局部多层剖视图,右图为左视断面图。
图4a左上图是风力抗衡舵正面图,左下图是顶视图,右图是左视剖面图。
图4b是风力测压仪,左图是正面半剖图,右图是左视剖面图。
图4c是磁浮悬挂式的风力测压仪的断面图。
图5是模拟飞行器的外型图,其中图a是模拟直升飞机,图b是模拟喷气客机,图c是模拟地效飞机,图d是模拟不会沉没的水面飞船,图e是模拟充气飞艇,图f是模拟飞行气球,图g是模拟上下两台飞碟,图h是模拟元顶飞碟,图I是模拟腾云驾雾。
图6a是模拟直升飞机飞行状态示意图及其轨道设施示意图。
图6b是模拟喷气式客机飞行状态示意图及其轨道设施示意图。
图6c是模拟飞行器骑轨式动力飞行装置的左视断面图。
图6d是模拟飞行器六轮悬挂式动力飞行装置的左视断面图。
图7a是空中飞人总成示意图及从动飞行装置和纲丝绳索轨道设施示意图。
图7b是飞人的鸟翅机械结构示意图及其缩翅和展翅状态示意图,以及空气流动状态示意图。
图8a上图为顶视缩翅与展翅状态示意图。
图8b下图为前视缩翅与展翅状态示意图。
图8c是吊弓与展翅局部正视图,表示展翅时的翅膀后部向上抬,扑翅时既有上升的分力也有前进的分力。
图8d是吊弓与缩翅局部正视图,表示缩翅时的翅膀后部向下倾,已完成缩翅的全过程的状态图。
图9a是高架大型机械手吊着飞人自由地飞行状态示意图。
图9b左图是吊弓与水平状态飞行的局部正面示意图,右图是水平状态的左视剖面图。
图9c左图是起飞或降落时垂直状态示意图。
图9c右图是飞人处于俯冲状态的示意图。
图10a左图表示飞人从眼睛向图内方向飞行时左腿向上弯曲左翅向下倾右翅向上倾的左转弯状态示意图,右图是右腿向上弯曲向右转弯的示意图。
图10b是飞人吊机(即小型卷扬机)示意图,左图为串联式吊机,中图为并联式吊机,右图为内藏式吊机。
图10c是吊机工作原理图。
图11a是发条型吊机示意图。
图11b是骑车式飞行赛车示意图。
图11c是手拉足登式飞行赛车示意图。
图12a是吸盘式万向从动飞行装置示意图。
图12b是上吸重叠式万向从动飞行装置示意图。
图12c是吸盘式空中碰碰车示意图。
图13a是飞人项目第三个较简单的实现例的示意图。
图13b是飞人项目第四个较好的实施例的示意图。
本发明实施例按附图顺序逐一祥述如下图1a的1—垂直助推滚柱,2—驾驶室,3—前上部风力抗衡舵,4—前车轮罩壳,5—车翼,6—底部风力抗衡舵,7—车厢,8—后上部风力抗衡舵,9—后车轮罩壳,10—水平被推滚柱。图1a为大型骑轨式飞车,两边可以载客18~24人,它的外型像飞机,动力装置如电车,前轮为常用动力装置在水平的轨道上单独工作,当上坡时后轮备用动力装置在电脑的指令下开始工作以保证飞行速度不减的目的。车翼5是设在车厢7的下部,在飞行过程中它承载飞车70~80%重量,尚余20~30%由飞车轨道承担,车翼既能减轻轨道载荷,又能保证车轮与轨道上产生相对运动的推力,以达到所需的飞行速度。车翼5设在车厢7的下部还有一个作用,它可以作乘客上下车的跳板,飞车最前面的助推滚柱1是在该飞车前方的一辆飞车常用和备用两台动力装置都出故障后,在较短的时间内不能修复时,该飞车就帮助前辆推着它继续飞行。飞车前上方驾驶室2的操纵机构较简单只有几只按扭和一个制动手柄,没有方向手轮和升降手柄,其余设施都是电脑自动控制的。在飞行的过程中遭遇大风袭击时,风力抗衡舵3、6、8同时由各个风力传感器和风力测压仪将所测到的数据输送给电脑运算后作出指令,给执行元件启动传动设施促使各风力抗衡舵偏传适当的角度达到抗衡的目的。前后车轮罩壳4、9是保护车轮安全运转的同时还能以流线型的外壳减少空气阻力的作用。车身的前半部分像飞机的头部,后半部分像轿车的尾部,在顶视形状有些像飞机尾部但没有尾翼和方向舵。尾部被推滚柱10是当该飞车常用和备用两台动力装置都出故障时可求助后一辆飞车推着继续飞行。——图1b是中型骑轨式飞车,额定载客8~12人,外型与内型都与图1a相同或相似,图中1为车翼与图1a5相似,翼展4.5~4.8米,2车厢两边空间为走廊,座椅靠近轨道,3驾驶室设置简单,除几只按扭和制动手柄外其余都是电脑自动控制的,4驾驶室的座椅,当飞车上下坡时都能保持水平状态由电脑自动控制,5为上部风力抗衡舵,工作原理与图1a3、6、8相同,6车轮(另有说明),7直流平面电机(另有说明),8乘客座椅,上下坡都保持水平状态,在座椅周围设有空气膨胀袋若万一发生意外事故由电脑指令膨胀,可以减少人员伤亡,9是下轨的紧靠轮,它能保证飞车平稳飞行也能防止飞车上抬的作用,10底部风力抗衡舵,与图1a3、6、8相同。——图1c是小型骑轨式飞车,额定载客4~6人,外型和内型与图1a、图1b相似,图中1驾驶室与图1a2,图1b3相同,2翼前风力平衡舵,它能对垂直上下的风力经上下风力测压仪所测到的数据经电脑处理后作出指令,向上或向下偏转相应的角度达与风力平衡的目的,另外它还对上下坡时作出反应达到适当的稳定飞行,3车翼后掠15~20度翼展与图1b1相似,4翼后风力平衡舵,功能与翼前舵相同,5风力抗衡舵与图1a3、6、8相同,6垂直助推滚柱与图1a1相同,7乘客进出窗口,8车厢与图1a7相似,9水平被推滚柱,与图1a10相同。——图1d是小型磁浮悬挂式飞车,额定载客4~6人,它的外型和内型都像飞机,图中的1、2、3、4、5,与图1c的1、2、3、4、5相同或相似,车翼后掠40~45度,翼展3~3.5米。图1d的6、10与图1a的1、10、图1c的6、9相似。图1d的7是磁浮悬挂式的飞行动力装置(另有祥述),8车厢的流线型与飞机的机身相同,9尾部风力抗衡舵,同时也兼方向舵之用。——图1e是大型磁浮悬挂式飞车,额定载客18~24人,它的外型和内型都与飞机相似,图中1、9与图1a1,10相似,2、驾驶室与图1a2相同,3、6上下风力抗衡舵与图1a3、6、8相同,4、车翼与图1a5相同,5、磁浮悬挂式飞车的飞行动力装置(另有祥述),7、车厢与图1a7相似,与飞机的机身相同,8、尾部风力抗衡舵与图1d9相同。——图2a是骑轨式飞车及其轨道设施的示意图,该轨道为低空(高架)单轨设计方案,5、为上轨,是承载飞车在飞行时的20~30%重量,该重量是车轮对车轨相对运动时产生足够推力抵消空气阻力的动力源。6、为下轨,是增强上轨承载能力的刚性轨道,起到飞车平稳飞行的作用。2、是立柱,高度一般8~10米,最高不宜超过36米,最低不宜少于5米,立柱的间隔为6米,大于6米造价相应提高,最大跨度不宜大于1000米。埋于地下部分的深度为总长的1/4~1/6。4、为斜撑钢骨,是增强轨道的承载能力。9、为大跨度的加固斜撑钢骨。10、12为斜拉钢筋,是托住轨道中心部分的重量,13、14是中间托撑钢骨。15、为上下车轨连接撑档。3、为骑轨式飞车处在爬坡的飞行状态,8、飞车处在水平飞行状态,11、表示不宜架设立柱的地段,如沟、河、低谷、流沙、沼泽、海峡等。1.是自然斜坡,7.是平原地带。——图2b是磁浮悬挂式飞车往返轨道设计示意图,该图是低空(高架)单轨龙门架式的往返并列双轨,是选择由平原、跨河、爬坡的一段综合路程的设计方案该图在平原地带的龙门架立柱1一般高10~15米,最高不宜超过50米,最低不宜少于7米,间隔为6米。若跨度大于1000米以上,造价要大于常规4~5倍。横梁2的长度小型飞车轨道为7~8米,中型为9~10米,大型为11~12米。悬吊钢筋3可用罗栓固定在横梁和钢轨上。往返磁浮轨道4(具体设计另有祥述)加高立柱5是根据跨度的大小而确定加高的数据,一般可取跨度的2~5%作为加高的数据。附加立柱6高度与横梁相当或略高于横梁,按横梁的延长线成6~8度的夹角设计。与龙门立柱的距离可按跨度的5~10%计算。上峰横拉钢索7是保护加高立柱的稳定性,磁浮飞车8是向终点站方向飞去的状态,磁浮飞车9是由终点站方向返回的飞行状态。斜拉钢索10是保护加高立柱的稳定性。地面斜拉钢索11、12是保护附加立柱抗拉作用。上峰左右两条钢索13是通过斜吊钢筋15吊着短横梁14,再通过悬吊钢筋3吊着往返车轨4,保证往返钢轨4保持水平状态的稳定性。在4根附加立柱6的顶端拉着两条水平双曲线的钢索16通过横拉钢筋17紧拉短横梁14保证往返磁浮轨道4不产生左右晃动。斜拉钢索18是保证上峰左右两条钢索13的张力,山谷19是磁浮轨道通过最低之处。山顶20是不宜设立磁浮轨道的屏障。河流21是不宜设立龙门架的地段。——骑轨式飞车的动力装置图3a是由一个金属外壳1所包容的车轮上嵌有15~25个奇数的永久磁铁5与车轮两边定子10上嵌有12~24个偶数的绕组6,而组成以车轮为转子的直流平面电机作为飞车的动力装置。图3a的2是车轮的轮沿,它是保证车轮与上车轨12相对运动时不出轨的屏障,轮辋3是与上车轨12产生磨擦力推着飞车飞行的动力源。轮辐4的间隔是嵌永久磁铁5的空间。滚珠轴承7外径固定在定子10的中心内径套有中心轴9实现车轮与定子10相对旋转运动的轴芯作用。轮毂8外部与轮辐4铸成一体,内与中心轴9紧配起到与轮辋3同心的作用。直流电源的铜带11是嵌在上轨12的T型轨道的内角槽内与车轨是绝缘的。连接撑档13与上下车轨用罗栓固定必须保持上下车轨的平行。下轨14与立柱15可用罗栓固定亦可焊接。图中N表示北极S表示南极。根据骑轨式动力装置的原理也可以设计出各种直流无刷无级变速电机,其结构是由铝合金的转子切15~25条奇数的槽内嵌入永久磁铁,一端全部是N极另一端全部是S极,定子分为前后两个相同的嵌有12~24个偶数的绕组,各绕组的间隔宽度与绕组宽度相等,并在每个间隔中嵌一块逆磁材料,一个定子的电流方向全部相同另一个全部相反,通过外壳,前后端盖和冷却风扇以及外罩组成直流无刷无级变速电机。——磁浮悬挂式飞车的动力装置图3b,是一条长而柔软的外壳7内安装12~36个磁浮动力分体,每个分体内设3~4个C型永久磁铁1套装在磁浮轨道3的上层永久磁铁4的两边,极性相同处在相斥的状态,保证两者相对运动时不产生磨擦现象。C型磁铁1与磁浮轨道3的下层永久磁铁5的极性亦相同相斥,产生上浮的作用,能承载磁浮飞车静止或低速运动的重量。在两个C型磁铁1的间隔中嵌入一对直流直线电机的定子及绕组2与下层永久磁铁5相对应。在每个磁浮分体内设2~3对定子绕组与永久磁铁5组成直流直线电机,该定子绕组的一边电流方向全部相同,另一边全部相反。当定子绕组2通电后的电流磁场与永久磁铁5的磁场产生一个电动势,即按右手定理所指的方向直线高速运动能达到推动磁浮飞车飞行的目的。永久磁铁6是固定在C型磁铁1的腹内是保证磁浮动力装置不能上抬的作用。吊轴8通过轴承9吊着静止的磁浮飞车,该吊轴前后共两个,间隔占磁浮装置总长的2/3~3/5之间,可以左右转动少许的角度。直流电源铜带10安装在磁浮轨道底部的两侧,与轨道是绝缘的。图中N表示北极S表示南极。——图4a是风力抗衡舵总成示意图左上图是正面剖视图,左下图是顶视图,右图是横向断面左视图。它的工作原理是当无风状态时,风力传感器的柄与翼是按飞车飞行的方向笔直地拖在后面。当有风力时,风力传感器的翼与柄按风力的大小偏转相应的角度。假设飞车的飞行速度为200公里/小时,折秒速为55.6米/秒,如果横向风速为10米/秒的话,那么风力传感器偏转的角度a=10米/秒∶55.6米/秒=tgα10°10’。当风力传感器偏转10度10分的同时,风力抗衡舵及时跟着偏转10度10分,但是不能达到抗衡的作用,在该舵偏转的同时,车轨两边的测压仪出现了压力差,电脑根据传感器和测压仪的全部数据经处理后,作出继续偏转的指令。当达到某个角度时,车轨两边的测压仪压力差恢复为零时,才实现抗衡的目的,电脑也就及时撤销继续偏转的指令。图中的1为风力抗衡舵流线型的外壳,风力传感器的翼与柄2随着风力偏转,通过中心轴4带着下端反光镜11将光源12所发出的光反射给光电管群9。当某个光电管接收到反射光源后立即将光讯号转变为微电流输送给电脑,电脑根据所有的数据作出指令输送给执行元件启动电机13传动蜗杆8推动扇型蜗轮10扭动空心轴5通过舵毂3带着抗衡舵外壳1偏转相应的角度达到抗衡的目的。图中的6为风力抗衡舵的空心支持座,7为抗衡舵的滑动轴承。——图4b是风力测压仪的示意图左图为正面半剖图,右图为左视剖面图。它的工作原理是根据空气动力学的气体流速与压强相对变化的关系而设计的,气体流速越大,气体的压强越小;流速越小,压强越大。因此该测压仪可以安装在各个与气体流速有关的地方,特别是安在车轨的两个侧面与车轨的侧面间隙留1~2m/m,当间隙减小气体的流速加大,间隙增大流速减小,这样两边的侧压仪就会产生压力差。图中的1是金属外壳,2是测压膜的框架,3是测压膜,4是金属传压片,5是压电陶瓷,6是底板,7是空气压力反应孔。当飞车在飞行中某边的风力将飞车压向另一边,这两边的测压仪出现了间隙大小的差异,间隙小的一边测压仪的压强降低,间隙大的一边压强增高,于是产生了压力差,压力大的一边,测压膜3通过金属片4对压电陶瓷5的压强增大,微电流就增大,压强减小的一边微电流就减小,因此电脑就根据两边微电流的变化而作出相应的指令。——图4c是磁浮悬挂式飞车动力装置的风力测压仪,该风力测压仪是装在该装置的两个C型永久磁铁的间隔中,与磁浮轨道1的上层永久磁铁2相对应,测压仪的永久磁铁5与永久磁铁2的极性相同处在相斥的状态,并将压力传递给压电陶瓷4,因为压电陶瓷4是固定在垫块3上不能退让,所以压电陶瓷4始终是受压的。由于磁铁2左右两边的测压仪的间隙相等,因此两边的压电陶瓷的微电流相等,压力差等于零。当某一边遇到风力袭击,两边的测压仪与永久磁铁2的间隙发生了变化,由于两边测压仪的永久磁铁5的相斥的作用产生了压力差,两边压电陶瓷微电流的变化,使电脑作出相应的指令。磁浮轨道1的下层永久磁铁6与测压仪不发生测压作用。图中N表示北极S表示南极。——模拟飞行器是在低空(高架)单轨轻型的动力飞行装置或从动飞行装置下用涂有吸光并色涂料的钢丝(索)或碳素纤维线吊着的具有各种特色的模拟飞行器仿效飞行。这些模拟飞行器如图5所示图中a为模拟直升飞机,它的外型和真的直升飞机没有不同之处,它的动力装置不是汽油发动机,而是直流无刷无级变速电动机,而该电动机的功率相当小,只作为象征性旋转,飞行主要靠轨道上的动力飞行装置带动飞行。如果电动机的功率相当大有自己飞行能力的话,那么轨道上可采用从动飞行装置。动力飞行装置和从动飞行装置从外型上看是一样的。区别在于从动飞行装置没有直流平面电机等,但是它也可以作为牵引飞行式的飞行装置,牵引的方式是在轨道的一端安一台卷扬机,另一端安一只滑轮就可以往返牵引了,也可以在前一辆动力飞行装置牵引后面多辆从动飞行装置像火车头拖列车一样飞行。模拟飞行的吊线一般都采用双线垂吊否则被吊的模拟飞行器的飞行方向要错乱。双线垂吊其实是一条线,在飞行器内该线是U字型的,万一该线被折断,等于两条线都折断了,飞行器可以通过滑翔软着陆,另外在地面可垫上泡沫材料或橡皮充气袋,或拉一张弹性网可以确保人员安全。吊机可用一台或两台,也可以在一台吊机上两端各安一个滚筒分别将两头同时吊起。——图5b是模拟喷气式客机,该机的外型和真的喷气客机相似,蜗扇喷气机改为直流无刷无级变速电机,其余内容和模拟直升机相同。——图5c是模拟地效飞机,该机的底部像船的结构,上部与飞机相似,把前部的8台喷气发动机和尾舵一台喷气机全部改用直流无刷无级变速电动机,在水面起飞可以在空中飞行。——图5d是模拟水面飞船,它能在水面飞行,但离水面只有300~500m/m。——图5e、f是飞艇和飞行气球的模拟结构也是在轨道下飞行。——图5g与h是模拟飞碟,供儿童们玩乐,启迪科学幻想。——图5I是模拟腾云驾雾,具富有神话色彩可供恋人摄影留念,供儿童们的科幻设想,以及艺术表演,拍摄电影电视等。——模拟飞行器的轨道设施方案如图6a、b所示图6a为T型轨道立柱,模拟飞行器的往返轨道设在T型横梁的两端,通过动力飞行装置,或从动飞行装置,吊着下面的模拟飞行器仿效飞行。图6a1、T型的轨道立柱,高为10~12米,2、横梁长5~6米,3、模拟直升飞机,或其他模拟飞行器,4、动力飞行装置或从动飞行装置,5、上车轨,6、下车轨,7、返回的轨道。——图6b是龙门架式的悬吊轨道,图中1、是龙门架的立柱,高为10~12米,2、横梁,长6~12米,3、悬吊式轨道,是倒T型的,4、模拟喷气客机,5、动力飞行装置或从动飞行装置,6、涂有吸光并色涂料的吊线,7、返回的轨道。——图6c是动力飞行装置的断面图,从动飞行装置不设直流平面电机,图中1、T型立柱的横梁,2、是上车轨,3、是C型外壳,4、是动力车轮,与图3a的车轮结构相似,原理相同,从动车轮不嵌永久磁铁。5、直流平面电机,与图3a的平面电机相似,原理相同。6、防止上抬滚轮,7、吊线。——图6d是六轮悬吊式动力飞行装置,或六轮悬吊从动飞行装置的断面图,该装置是套在图6b倒T型的轨道上,在倒T型轨道4的两侧设有两个车轮2,该车轮和图3a一样嵌有永久磁铁,在车轮的外侧设有直流平面电机1,与图3a的平面电机相同,在倒T型轨道4的下面设有上压轮5是紧压在轨道4的底部能使车轮2运转时产生动力推动该动力装置的飞行运动。3是六轮悬吊式动力飞行装置外壳,6是吊线。——空中飞人如图7a所示该项目是在人的身体上穿上安有像鸟翅膀一样的飞行器,在低空(高架)单轨1上的轻型从动飞行装置2,上安装一台吊机5,通过吊线6和滚动卸扣19,吊环18,吊弓7,吊弓支点17吊着飞行器支架20和飞人的95~98%的重量,但不能吊起,尚余2~5%的重量由飞人扑翅就能腾空而起在空中自由地上下左右飞翔。飞人在空中的飞行状态是由两条腿控制的,当飞人上升到空中后只要将两腿掰成A字型,在腿上的控制箍带24,拉动拉绳(即自行车刹车拉绳)使飞行器支架20和吊弓7拉成水平状态,若两腿掰成人字型,拉绳继续拉吊弓7使飞行器支架20拉成向下俯冲的状态。若要左转弯时只要将左腿向上弯曲,左腿上的控制箍带25拉动拉绳使滚动卸扣19拉向右边吊弓7处使左翅13向下倾斜,右翅向上倾斜,由于左腿向上弯曲增大了左边的空气阻力,因此就实现了左转弯的目的。若要右转弯只要将右腿向上弯曲,与左转弯的过程相反,就能实现右转弯的目的。飞行器的翅膀运动是由飞人的双手操纵控制杆15通过两边的万向关节14传动左右两边连杆9与10可以使翅膀作出各种飞行的动作,飞人若将控制杆向头部方向推,两个翅膀就收拢,若将控制杆拉向腹部,两个翅膀就展开,若将控制杆推离人体,两个翅膀就向下扑翅,若只将一边推离人体就一个翅膀扑翅,若将控制杆作出各种不同的变化,翅膀也就跟着不同的运动。图7a的3是从动车轮,4防上抬车轮,8翅膀上倾与下倾的支点,11翅膀收拢或展开的控制支点,12外翅13的后骨架与11是一体的,16翅膀上下扑动的交连,21翅膀上下扑动的心轴,22座垫与肩带的连接带,23座垫绑带能使飞人与飞行支架连成一体。——图7b是飞人翅膀的结构示意图该图左边的翅膀处于收拢状态,右边的翅膀处在展开状态。它的工作原理是由控制杆18、19其实是一体的,18是处在上部收拢翅膀的位置,19是处在下部展开翅膀的位置,当控制杆向上推到18的位置是经万向关节3通过连杆2推动里翅6与外翅7共同骨架上关节1同时由万向关节3通过连杆4拉动缩展翅的控制关节5带动连杆15以中心固定支点16为园心以控制关节5为半径作一个弧型的运动轨迹而达到收拢翅膀的目的;当控制杆向下拉到19的位置时,是经万向关节22通过连杆23拉动里翅9和外翅10的共同骨架上端的关节24,同时由万向关节22通过连杆21推动缩展翅的控制关节20带动连杆17以中心固定支点16为元心,以控制关节20为半径作一个弧型的运动轨迹而达到展开翅膀的目的。里翅9的A-A剖面图,14是翅膀上扑时kq空气从活门的上部流入下部的飞人方向,下扑时活门关闭产生前进和上升的动力。外翅10的B-B剖面11、12、13和A-A剖面图原理一样,当外翅上扑时活门如11打开kq空气如12的曲线箭头流向飞人的方向,当外翅下扑时活门如13关闭产生前进和上升的动力。活门11,13能起到与鸟类翅膀的羽毛作用,25是活门布局示意图。8是固定支点16的底座板。——图8ab是飞人的翅膀结构示意图图8a、b的1——曲线所指的4个黑点其实是同一个外翅外沿骨架在不同状态和不同视角的表达形式,2——的曲线4个黑点表示外翅前沿骨架。3——的4个黑点表示外翅的后沿骨架,4——表示外翅和内翅共同骨架,这4个骨架所组成的外翅是一个可以变形的斜梯型形态,图8a表示顶视的展翅和收翅状态,图8b表示前视展翅和收翅状态。因为展翅时后翅向上倾,收翅时后翅向下倾,所以图8b的前视图展翅状态后沿骨架在上面,前沿骨架在下面,收翅状态前沿骨在上面,后沿骨在下面,5——的曲线所指的小园圈代表所有的小园圈是活动的关节,6——所指的两条线是翅膀扑动的固定轴,7——是翅膀扑动的轴承,8——是收展翅固定控制的中心支点。9——所指的4个黑点是左右两翅收展控制连杆,它的运动是以8的中心支点为园心,以虚线为半径的弧型运动轨迹。10——是里翅的前沿骨架,11——里翅的里沿骨架,12——里翅的后沿骨架,4——是里翅与外翅共同的骨架,里翅的10、11、12和4所组成的一个平行4边型可作收拢和展开的变型形态。图中A-A表示是图8C的剖面示意符号,B-B表示图8d剖面示意符号。——图8C是图8a的A-A剖视图,该图主要表达图8a展翅时,后翅向上倾斜的示意形态。图中1——吊弓,通过下支点3,可以使飞行装置绕支点转动,4——肩带是将飞人绑在支架上,5——飞行装置支架,6——连接带,是将肩带和座垫牢固地连接成一体,7——飞人的座垫和自行车座垫相似,8——里翅,9——外翅,里翅8和外翅9是以支点2为中心上下倾斜转动,该图为上倾最大的角度,为15度。——图8d是图8b的B-B剖视图,该图主要表达图8b收翅时后翅向下倾斜的示意形态,图中1——里翅,2——是里翅和外翅的中心支点,3——外翅,里翅1和外翅3是以支点2为中心上下倾斜转动,该图为下倾最大的角度为15度。——图9a是空中飞人项目第二个较好的实施例,飞行装置的翅膀和操纵机构都不变,只是将低空(高架)轻型的轨道设施改变成大型高架机械手的吊装设施。该设施可以给飞人在机械手旋转360度的空间内自由上下左右地飞翔,比轨道设施的自由度大得多。轨道设施的飞人装置适合于体育运动的比赛项目为宜,机械手设施的飞人装置,适合于艺术表演,娱乐活动和体育表演等多种用途。图中的1——平衡垂,是平衡机械手及飞人的重量,2——向心轴承,是减轻机械手转动的磨擦力,3——向心推力轴承,它既是减轻旋转的阻力,也是承载机械手,平衡垂及飞人重量的推力轴承。4——立柱,高30~40米。5——里机械手,6——向心推力轴承,与3相似,7——向心轴承,与2相似,8——外机械手,9——飞人处在俯冲状态,10——吊机,(另有说明)。——图9b是飞人支架与吊弓、吊环等的功能示意图,图中1——滚轮卸扣,上与吊线牢固地连接,下部横肖上安一个滚轮10,该轮在吊环11的下面可以左右滚动,吊环弧度是以重心9为园心,吊环为半径,按R箭头所划的弧型为准,通过支点2与吊弓3组成一体,吊弓3下部支点5是支承飞人的支架7,该支架是以支承点5为园心能按需要作出适当的转动,4——是翅膀的支承点,通过操纵杆的作用翅膀可以在支承点4上作出上下倾斜15度的转动,6——是肩带,8——是座垫。——图9C是图9b7飞人支架的功能示意图,当飞人起飞或降落,飞人支架都处在CZ垂直状态。当飞人离地腾空后,只要将两腿掰成A字型,飞人支架就处于图9b7的水平状态,若飞人将两腿掰成人字型,飞人支架就成为fc的俯冲状态,一般向下倾斜45度,最大不宜超过60度。3是吊弓,7是支架。——图10a是图9b飞人吊环11与滚轮卸扣1与10的功能示意图,吊环11是以重心9为园心R为半径的园弧型,当飞人需要左转弯时只要将左腿向上弯曲,通过箍带和拉绳的作用将滚轮卸扣1滚轮10拉向右边的吊弓3实左转弯,若需要右转弯时只要右腿向上弯曲,通过箍带和拉绳将滚轮卸扣1滚轮10拉向左边的吊弓3实现右转弯,飞行器左右转弯的倾斜角度一般在20-30度之间,最大不宜超过45度。——图10b是飞人设施的吊机示意图,吊机1是串连式的,它是由减速电动机与吊机滚筒直接串连的结构方式,它的特征是,结构简单,体积庞大。吊机2是并连式的,它是由减速电机通过齿轮或皮带传动吊机滚筒,结构复杂一些,长度缩短一半。吊机3是内藏式的,它是由减速电机安装在滚筒内部,结构比较复杂,但是体积缩小一倍,三种吊机都可以任意选用。——图10c是吊机工作原理示意图,它的工作原理是当飞人穿上飞行装置后,接通电源,吊机开始工作。因为飞人与飞行装置100%的重量由吊线10吊着,吊机4通过底座3、交连2、横肖5、罗栓6、弹簧座8、压缩弹簧7,由于弹簧7的压缩,促使限重开关9切断电源,吊机4瞬间暂时停止工作,若飞人扑翅减轻5~10%的重量,这时吊线的重量减轻,弹簧7复位,由弹簧座8,罗栓6,横肖5,交连2,顶座3将吊机抬升到工作的限重位置,吊机开始工作,将飞人吊起,飞人扑翅减轻重量的时间是很短的,一般只能延续1~2秒钟就要恢复原来100%的重量,飞人若在1~2秒钟内第二次再接着扑翅又可以接着上升,不断地扑翅就可以不断地上升,但是上升到最高极限时,限程开关切断电源就不能再升高了,若在1~2秒钟不扑翅,由于重量回升到100%,弹簧7被压缩,限重开关切断电源飞人就开始降落。图10C1是从动飞行装置的底座或机械手的外臂。——图11a是空中飞人项目吊机的第二个更好的实施例,该实施例是飞人项目中的吊机利用发条(即与钟表、卷门的发条相似)作为吊机提升的动力,它既不需要电源,也没有复杂的控制系统,它的工作原理是事先将发条5上紧,能把飞人及飞行装置的95~98%的重量吊着,但不能吊起,待飞人扑翅以后,减轻了5~10%的重量时,发条5立即开始弹开,通过发条筒4带动内齿轮8(内齿轮8与发条筒4是一体的)传动小行星齿轮11带动并联的大行星齿轮12,传至中心轴上的小齿轮10,因为中心轴6是固定不动的,所以中心小齿轮10也是固定不动的,因此行星齿轮12只能围绕小齿轮10旋转,通过行星轮系9带动吊线滚筒3转动,达到吊起飞人的目的。图中的1——吊机的顶座,2——吊机的支架,7——发条筒的隔离支承板。——图11b是空中体育运动的飞行赛车,它的外型像飞机,有前翼6和后翼14,运动员7像骑自行车一样,通过链轮8链条9带动加速链轮10,该加速链轮处在正中心,两边并联两只大链轮11通过链条12传动第二次加速链轮5带动并联车轮2在轨道1上高速旋转达到赛车飞行的目的。图中3——是向上压紧轮,是保证轨道1上面4只轮子2在运转时不打滑,而能产生足够推力达到赛车13快速飞行的目的,4——是六轮悬挂式人力飞行装置的支架,内部安装六只动力轮,下面与飞行赛车13用罗栓连成一体。——图11c是划桨式飞行赛车,该车采用六轮悬挂式从动飞行装置2,与图11b相似,套在倒T型轨道1上面,在从动飞行装置2的下面悬吊一架类似滑翔机的装置,该装置有前翼18,后翼11、上翼5共同产生飞翔的浮力。底部有框架20分别与前翼18,后翼11,吊架13上顶板6、上翼5连成一体,运动员22是匍伏在上下软垫7之中,通过绑带12牢固地绑在上顶板6上。运动员22的双手是紧握由吊线17吊着的操纵杆,按吊线17下面弧型虚线的轨迹运动,双腿由吊线8通过箍带10吊着,按吊线8下面弧型虚线的轨迹运动,双脚是穿在脚登的动力鞋9内。该赛车的飞行原理是由运动员22手腿并用,以收拢或伸展的运动方式就能使该飞行装置轻快地飞行,当运动员22的双手和双腿同时以收拢的方式运动时,通过拉绳或连杆的作用使推力桨19、21和23同时都拉向前方的运动,由于空气的阻力作用,将所有推力桨的上下两爿活叶推向合拢状态,如推力桨19和16所表示的状态那样,当运动员22的双手和双腿同时伸展时,通过拉绳或连杆的作用将推力桨19、21和23拉向后方移动,由于空气的阻力作用将上下两爿活叶推开如推力桨21、23和24所示的状态,由于推力桨展开向后快速移动将空气向后推动,而产生一个向前运动的推力,推动该赛车向前飞行,若运动员不断的向后登动推力桨19、21和23,该飞行赛车就不断的向前飞行,用力越大,登的速度越快,赛车的飞行速度也就越快,相反则慢。图中的3——是从动飞行装置的上部4个从动轮,4——是下部的从动轮,14——是运动员的双手运动状态的表示,上面的手表示伸展状态的位置,下面的手表示收拢状态的位置,15——是运动员的双腿运动状态的表示,上面的脚底表示是伸展状态的位置,下面的脚底表示是收拢状态的位置。——图12a是空中飞人项目室内飞行的第三个更好的实施例该实施例是在室内高8米以上的天花板上安装一块大型铁板1的下面用永久磁铁7吸引该铁板并固定在万向从动飞行装置底板8上,该万向从动飞行装置是由万向轮2和万向蟹钳轴3,向心推力轴承9和4组成能360度转动的万向轮总成共四只牢固地安装在从动飞行装置的底盘8上,飞人由吊机6吊线5吊着与图7a、图9a、图10c相同或相似,飞人在下面飞行的自由度是比较大的。图中的N表示永久磁铁的北极,S表示南极。——图12b是空中飞人项目室内飞行的另一个实施例,该实施例与图12a的原理和功能相同或相似,不同之处是天花板6不是用铁板而用其他无磁顺磁材料制造,它的特征是在天花板6上面设一辆万向从动飞行装置并安装永久磁铁2固定在该装置的顶盘1下,吸引天花板6下面的一辆万向从动飞行装置的顶盘铁板5,上下两辆万向从动飞行装置是通过万向轮总成3、4实现万向从动的,与图12a万向从动的原理相同,图中7—是吊机,8—是吊线,N表示北极S表示南极。——图12c是根据飞人项目实施例图12a的万向从动飞行装置的原理演变为万向人力飞行的空中碰碰车,该车是通过固定在底盘5上的永久磁铁2吸引室内8米以上高天花板的大型铁板1,通过两只从动方向轮3和人力主动轮4实现万向运动。在底盘5的下面设有四根吊柱8吊着车厢14,在车厢14的周围设有充气胎17,运动员15像骑自行车一样用脚登曲柄带动链轮10,通过第一次加速链条11传动初加速轮12带动并联的大齿轮13啮合换向齿轮9传动并联大链轮带动第二次加速链条7传动第二次加速链轮6带动人力主动轮4高速旋转达到空中飞行的目的,碰碰车运动的方向由运动员15的双手操纵方框式的方向手柄16经T型轴转动方向轮3实现灵活地转弯效果。碰碰车经互相碰撞,有的碰碰车就会被撞下来,从上面掉下来的高度约2~3米之间就被下面事先设置的大网19所兜托住,由于滚筒18一只高一只低,凡是掉在大网19的碰碰车由于重力的作用就会很快地流到低处,这时在低处设有大铲车或吊车将碰碰车铲或吊住再次送到顶部与大铁板1吸引后继续进行碰撞玩乐或比赛。——图13a是飞人项目第四个较简易的实施例它是利用杠杆的力×力臂=重×重臂的原理设计的,它的结构原理是,图13a1的大横臂是通过横臂毂7内的向心轴承4和推力向心轴承5紧套在中心轴6的上下由立柱8支撑离地面10~15米的高度通过吊环座2和吊环3用吊索10吊着杠杆的支点在杠杆11的力臂顶端通过吊线12吊着飞人及飞行器13的95~98%重量,在杠杆重臂的顶端配装重垂9能平衡飞人及飞行器重量的95~98%重量。
图13b是飞人项目第五个较好的实施例它是利用大型机械手与图9a相似,不同之处是不采用吊机而是直接采用法码式重垂10通过滑轮和吊线吊着飞人及飞行器21的95~98%重量,它的结构原理是外臂17通过推力向心轴承12,向心轴承15套装在内臂9固定空心轴13的上下两端,内臂9通过臂毂4向心轴承2推力向心轴承5紧套在中心轴3的上下由立柱6支撑离地面10~15米的高度,飞人及飞行器21由吊线20、18、14、8、7、通过滑轮19、16、11、1、与法码式的重垂10吊着飞人及飞行器21的95~98%的重量。——以上三种型类相似的飞行器及其轨道设施的制造材料①飞行器的车厢、车翼、风力抗衡舵、风力平衡舵、座椅、罩壳、支架、连杆、吊弓、关节、滚轮、滑轮、卸扣可以选用钢材、铝合金、玻璃钢、尼龙、塑料、合金玻璃等材料制造;②轨道设施的车轨、立柱、横梁、钢筋、钢索等可选用火车钢轨、钢管、型钢、钢筋混泥土以及吊桥钢索等材料制造;③磁浮永久磁铁可选用第二代或第三代永久磁铁制造。——动力飞行装置,从动飞行装置和吸盘式万向从动装置或人力飞行装置以及各种吊机的制造材料可选用钢材、铝合金、硅钢片、橡胶、环氧树酯、第二代或第三代永久磁铁、漆包线、绝缘材料、逆磁材料(金属铋)等制造。——安全讯号灯的反光镜及光讯号放大装置与潜水艇的潜望镜的原理相同或相似,是由一个金属外壳内安装两面相对平行的反光镜,其中一面与光讯号倾斜45°接收光讯号并反射给另一面反光镜反射出来作为光讯号由于多次反射光讯号逐渐减弱经8至10次反射后就应将光讯号放大一次,光讯号放大装置的结构原理与反光镜相似,也是由一面与光源倾斜45°的反光镜接收光讯号并反射给单板机(即电脑)进行讯号比较,凡是符合频率为50或60赫芝的尖脉冲光讯号就指令发光灯发出放大而相同的光讯号通过另一面反光镜反射出来作为放大的安全光讯号。——飞车及模拟飞行器的轨道两边的直流电源是通过耐磨碳刷或滚动碳刷或滚动金属轮经过电缆连接配电箱由电脑分配各用电器使用。——各种模拟飞行器内供电是由一根涂有吸光并色涂料的双线电缆由动力飞行装置或从动飞行装置通过耐磨碳刷将轨道两边的直流电源输送给模拟飞行器内的电缆滚筒由发条收紧经过两只铜环与碳刷输出供配电箱由电脑分配使用。——飞人项目飞行翅膀的制造材料①翅膀的骨架可以选择不锈钢、铝合金或黄铜的装簧管制造;②里翅和外翅的活门材料,可以选用尼龙、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纤布等制造。——无磁顺磁大天花板的制造材料可以选用不锈钢、铝合金、黄铜板、玻璃钢、环氧板、合金玻璃等制造。
权利要求
1——三种类型相似安全可靠,造价低廉,无排气污染,不拥挤,不堵车的轻型飞行器,都在低空(高架)单轨(包括钢丝绳索在内)上飞行,——其中交通运输的飞车类型它们的特征是外形像飞机,动力装置如电车,图1a,b,c是骑轨式飞车大、中、小的结构示意图,图1d,e是磁浮悬挂式飞车示意图,图1a1,c6,d6,e1是垂直助推滚柱,当前一辆飞车动力装置出了故障时协助推着它继续飞行,a2、b3、c1、d1、e2是飞车驾驶室仅几只按扭和一个制动手柄,其余都由电脑自动控制,a3、6、8,b5、10,c5,d5、9,e3、6、8是风力抗衡舵,当飞车在飞行途中遭遇大风袭击时由电脑指令该舵偏转相应的角度达到抗衡的目的,a4、9是前后车轮的流线型罩壳它既保护车轮正常运转又能减轻空气阻力,a5,b1,c3,d3,e4是车翼它在飞行时承担骑轨式飞车及载重的70~80%的重量,承担悬挂式的飞车100%的重量,a7,b2,c8,d8,e7是车厢,大型的载客18~24人,中型载客8~12人,小型载客4~6人,a10、c9、d10、e9是水平被推滚柱,当该飞车动力装置出了故障可求助后一辆飞车推着继续飞行,b4、8是座椅,它由电脑控制当上下坡时保持水平状态,万一发生车祸在座椅周围的空气膨胀袋由电脑指令膨胀可以减少人员伤亡,b6、7是车轮及动力装置,c2、4、d2、4是风力平衡舵,当遭垂直风力袭击时由电脑指令偏转相应的角度达到平稳飞行的目的,d7,e5是磁浮动力装置,——图2a是骑轨式飞车的轨道设施示意图其特征是图中5、6,是上下两条车轨经15连接撑档保持平行,通过立柱2轨道离地8~10米的高度最高不宜超过36米最低不少于5米,间隔保持6米跨度增大造价相应增加,11是不宜设置立柱的地段跨度必须增大,10、12、13、14为大跨度增设的斜拉钢筋和托撑档托住轨道中部的重量,3,8是飞车的飞行状态,爬坡时常用和备用两台动力装置同时工作保持飞速不减,在市区内时速30~40公里/小时,在野外时速为150~200公里/小时,轨道的最大坡度不宜大于25°,——图2b是磁浮悬挂式飞车轨道设施示意图其特征是图中的1、2、3是龙门架立柱、横梁和悬吊钢筋,高度10~15米最高不宜大于50米最低不宜小于7米,宽度7~12米,间隔为6米,跨度增大造价相应增加,图2b4是在龙门架内的两条往返磁浮悬挂式轨道,图2b5~18表示跨越河流的示意图两条上峰钢索13的两端牵拉在四根加高立柱5的顶端通过斜吊钢筋15短横梁14悬吊钢筋3吊着往返轨道4,为了防止轨道左右晃动经左右两边横拉弧型钢索16两端牵拉在四根附加立柱6的顶端通过横拉钢筋17同时两边拉着短横梁14保证轨道不会左右晃动,平拉和斜拉钢索7、10、11、12、18是保证加高立柱和附加立柱的稳定以及上峰钢索和横拉钢索的抗拉张力的强度,图2b8、9是磁浮悬挂式飞车往返飞行状态,时速可以达到800~1200公里/小时,图2a、b轨道两边的直流电源由终点站方向分段提供,并由终点站发出安全的光讯号,在每个立柱上安有光讯号的反光镜,相隔8~10个立柱设一个光讯号放大装置,在每个立柱上还安有避雷设施和超声波驱鸟蛇的噪音鸣叫器等装置,——图3a是骑轨式飞车动力装置其特征是由一个金属外壳1所包容的车轮2、3、4、8上安装15~25个奇数的永久磁铁5与两边直流平面电机定子10上的12~24个偶数绕组6共同组成以车轮为转子的直流平面电机,车轮上的永久磁铁一面全部是N极,另一面全部是S极,平面电机定子各绕组的间隔与绕组的宽度相等并在每个间隔中嵌一块逆磁材料,一边绕组的电流方向全部相同另一边全部相反,转速由定子绕组通电的数量多少的变化而确定的,通电绕组越多转速越快,越少则越慢,当通电后绕组的电流磁场在车轮永久磁铁的磁场内产生一个电动势,因为定子是固定不动的所以迫使车轮向右手定理所指方向相反旋转,根据这个原理可以设计出各种直流无刷无级变速电机,——图3b磁浮悬挂式飞车动力装置其特征是由12~36个磁浮分体安装在一条软而长并开有长槽的管状外壳7内能适应上下坡和左右转弯的变化,相邻的分体弯曲在0.2°~0.4°之间,该装置是套在磁浮轨道3的上下永久磁铁4、5两边的C型磁铁1的两极与磁铁4两极的极性相同而相斥能使该装置左右晃动受到约束,与磁铁5极性亦相同而相斥产生上浮作用能承载飞车静止的全部重量,在两个C型磁铁1间隔的左右安装一对直流直线电机的定子绕组2,每个磁浮分体设有两至三对定子绕组2的一边电流方向全部相同另一边全部相反,当通电后定子绕组的电流磁场与轨道3下层磁铁5的磁场产生一个电动势按右手定理所指方向直线高速运动,速度的快慢与通电绕组的多少而定,通电的数量越多速度越快,越少则越慢,磁铁6是防止该装置上抬而设立的,在该装置底部设有两个吊轴8的距离约占该装置长度的3/5~2/3之间能承担该飞车的静止的重量,——图4a是风力抗衡舵及传感器示意图其特征是一个由流线型的金属外壳1的上部设有一个风力传感器的柄与翼2随着风力偏转,通过中心轴4带着下端反光镜11将光源12所发出的光反射给光电管群9当某个光电管接收到反射光源后立即将光讯号转换为微电流输送给电脑作出指令启动直流无刷无级变速电机13传动蜗杆8推动扇型蜗轮10扭动空心轴5通过舵毂3带动抗衡舵外壳1偏转相应的角度达到抗衡的目的,——图4b是风力测压仪的示意图其特征是一个由金属外壳1所包容的测压膜框架2的中部是测压膜3通过金属压片4给压电陶瓷5施加流动的气压变化转换为微电流输送给电脑作为运算依据,——图4c是磁浮悬挂式飞车的风力测压仪其特征是该测压仪的压力传感是通过永久磁铁5与轨道上层永久磁铁2相对应极性相同相斥的条件下对压电陶4产生压力与右边的压电陶瓷所受的压力相等产生的微电流亦相等,当某一边受到风力的袭击,两边的压电陶4出现了压力差转换为微电流供电脑运算处理;——模拟飞行器的类型它们的特征是外形与内形的形态结构和真的各种飞行器相同,不同之处是动力装置全部采用直流无刷无级变速电机,飞行的方式与飞车相似亦在低空(高架)单轨上通过动力飞行装置或从动飞行装置的吊机用涂有吸光并色涂料的钢丝(索)或碳素纤维线吊着下面各种模拟飞行器仿效飞行,它们的用途既有作为飞行人员培训的教练机,其能降低教学成本提高教学质量缩短教学期限若学员操作失误或出了任何故障都不会机毁人亡,也有作为体育运动的飞行赛车,还有作为艺术表演拍摄电影电视、摄影留念的飞行道具可以达到以假乱真的效果,又有作为娱乐活动以及尝试乘座飞行器的飞行装置,——图5的a、b、c、d是模拟直升飞机、喷气式客机、地效飞机和不会沉没的水面飞船,都是采用U字型双线吊着,万一某一根线折断等于两根线都断了,不会出现一根断一根不断的单吊现象,模拟飞行器通过滑翔软着陆,地面都设有泡沫材料或设弹性大网确保人员安全。图5e、f、g、h、i是充气飞艇、气球和飞碟,以及腾云驾雾装置,都是用于娱乐活动摄影留念,或艺术表演的项目,——图6a、b是两种模拟飞行器的轨道设计示意图图6a的特征是在T型立柱和横梁1、2的两边设有两条往返轨道5、6、7模拟直升飞机3是通过动力飞行装置或从动飞行装置4用吊线吊着仿效飞行,图6b的特征是在龙门架的立柱1和横梁2的下部设有两条往反轨道3和7喷气客机4是通过动力飞行装置或从动飞行装置5经吊线6,吊着仿效飞行,——图6a4的断面示意图图6c的1、2是图6a的2、5其特征是由c型外壳3的上部设有车轮4与图3a的2、3、4、8相似,平面电机5与图3a的6、10相似,原理相同,下部设有防抬轮6组成一辆动力飞行装置或从动飞行装置不设直流平面电机,——图6d是六轮悬挂式动力飞行装置或从动飞行装置是图6b5的断面示意图其特征是套在倒T型悬挂式轨道4的两边两个车轮2与图3a的2、3、4、8相似,在外壳3内即两个车轮2的外边设有直流平面电机的定子绕组1与图3a的6、10相似,原理相同,在倒T型轨道的底部设有向上的压紧轮5是防止车轮运转时打滑而设的,由两个图6d组成的六轮悬挂式动力飞行装置或从动飞行装置,也可以用于六轮悬挂式飞车上作为动力飞行装置;——图7a是空中飞人项目原理示意图其特征是在轨道1(或钢丝绳索)上通过从动飞行装置的吊机5吊线6滚动卸扣19吊环18吊弓7吊弓支点17吊着飞行器20和飞人的95~98%的重量,尚余2~5%重量由飞人扑翅就能腾空而起在空中自由地飞翔,飞行的状态由两条腿控制只要将双腿掰成A字型腿上的箍带24拉动拉绳(即自行车刹车拉绳)使支架20和吊弓7拉成水平状态,若两腿掰成人字型拉绳继续拉吊弓7使支架20拉成向下俯冲的状态,若要左转弯时将左腿向上弯曲左腿上的箍带25拉动拉绳使滚轮卸扣19拉向右边吊弓7处使左翅13向下倾斜右翅向上倾斜由于左腿向上弯曲增大了左边的空气阻力而实现了左转弯的目的,若要右转弯只要将右腿向上弯曲与左转弯的过程相反就能实现右转弯,飞行器的翅膀运动是飞人操纵控制杆15通过两边的万向关节14传动左右两边连杆9与10可以使翅膀作各种飞行动作,飞人若将控制杆向头部方向推两个翅膀就收拢,若将控制杆拉向腹部两个翅膀就展开,若将控制杆推离人体,两个翅膀就向下扑,若只将一边推离人体就一个翅膀向下扑,若将控制杆作出各种不同变化,翅膀也就跟着不同的运动,外翅13的后骨架12是与收展翅关节11是一体的,通过连杆10的运动可以使翅膀收拢或展开,——图7b是飞人翅膀的原理示意图其特征是左边的翅膀6、7处在收拢状态,右边的翅膀9、10处在展开状态,它的工作原理是控制杆18与19是一体的,控制杆18处在收拢翅膀的状态,控制杆19处在展开翅膀的状态,当控制杆向上推到18的位置时由万向关节3通过连杆2推动里翅6外翅7的共同骨架上端关节1,同时由万向关节3通过连杆4拉动缩、展翅的控制关节5带动连杆15以中心固定支点16为园心以控制关节5为半径作一个弧型的运动轨迹而达到收拢翅膀的状态,当控制杆向下拉到19的位置时经万向关节22通过连杆23拉动里翅9和外翅10的共同骨架上端的关节24,同时由万向关节22通过连杆21推动缩展翅的控制关节20带动连杆17以中心固定支点16为园心以控制关20为半径作一个弧型的运动轨迹而达到展开翅膀的状态,里翅9的A-A剖面图14是翅膀上扑时Kq空气从活门上部流入下部的飞人方向下扑时活门关闭产生前进和上升的动力,外翅10的B-B剖视图11、12、13,当外翅上扑时活门如11那样打开Kq空气如12的曲线箭头流向飞人的方向,当外翅下扑时活门如13那样关闭产生前进和上升的动力,活门11、13能起到鸟类翅膀的羽毛作用,25是活门布局示意图,——图8a、b是飞人翅膀结构示意图其特征是图8ab1指示曲线上的4个黑点,是外翅外沿骨架处在不同状态和不同视角的同一骨架,2的指示曲线4个黑点是外翅前沿骨架,3的4个黑点是后沿骨架,4的6个黑点是里翅和外翅的共同骨架,5表示所有园圈都是活动关节与交连相似,万向关节是球头型或与十字型万向联接轴相似,6是翅膀上下扑动的固定轴,7是翅膀扑动的轴套,8是固定在翅膀支架上的固定支点,9的4个黑点是控制缩翅和展翅的连杆,10是里翅的前沿骨架,11是里翅的里沿骨架,12是里翅的后沿骨架,4是里翅和外翅共同骨架,——图8c是图8a展翅状态的A-A剖视图其特征是当里外两翅处在伸展状态时,翅膀的后部向上倾斜10~15度之间,吊弓1的下支点3连接飞行器支架5由肩带4通过连接带6与座垫7连成一体,翅膀上下倾斜的支点2与里翅8外翅9相连,——图8d是图8b缩翅状态的B-B剖视图其特征是当里外两翅处在收缩状态时翅膀的后部向下倾斜10~15度之间,图中里翅1外翅3通过支点2处在向下倾斜的状态,——图9a是飞人项目第二个较好的实施例其特征是飞人在大型机械手360度的旋转范围内可以自由地上下左右飞翔,图9a的立柱4通过轴承2与3为园心支持机械手里臂5自由地左右旋转,以里臂5的外端轴承6与7为园心支持外臂自由地摆动,通过吊机10与吊线吊着飞人及飞行器9自由地飞行,平衡垂1可平衡机械手与飞人的重量,——图9b是飞人项目的飞行器结构示意图其特征是图9b1滚轮卸扣1的横肖有上装一只滚轮10吊着吊环11通过连接支点2吊着吊弓3经吊弓3的下支点5连接飞行器支架7,吊环11是以重心9为园心R为半径的园弧型,——图9c是图9b的吊弓3与飞行器支架7的功能图其特征是当飞人在起飞或降落时,支架7处在CZ垂直状态,当腾空以后只要两腿掰成A字型就处于图9b7的水平状态,当两腿掰成人字型就处于fc俯冲状态,俯冲角一般在45°以内,最大不宜超过60度,——图10a是图9b吊环11与滚轮卸扣1与10的功能示意图其特征是吊环11是以重心9为园心R为半径的园弧型,当飞人需要左转弯时只要将左腿向上弯曲,通过箍带和拉绳的作用将滚轮卸扣1滚轮10拉向右边的吊弓3实现左转弯,若需要右转弯只要右腿向上弯曲,通过箍带和拉绳将滚轮卸扣1滚轮10拉向左边的吊弓3实现右转弯,飞行器左右转弯的倾斜角度一般在20~30度之间,最大不宜超过45度,——图10b是飞人吊机的三种结构示意图其特征是图10b1为串联式吊机由减速电动机直接串联吊机滚筒,结构简单长度大。图10b2是并联式吊机由减速电机与滚筒并联比串联式长度缩短一倍,图10b3是内藏式由减速电机藏在滚筒腹内体积缩小一倍通过滚筒的内齿轮与行星齿轮传动外面的滚筒,——图10c是飞人项目吊机的工作原理图其特征是当飞人穿上飞行器接通电源吊机4开始工作通过吊线10吊着飞行器及飞人的95~98%的重量但不能吊起,由于限重弹簧7超重被压缩的过程是吊机4通过顶座3交连2横肖5罗栓6弹簧座8而将超重的力压缩弹簧7促使限重开关9(即限位开关)的转动柄移位实现瞬间暂停,当吊机暂停时吊线10的负荷减轻弹簧7复位通过弹簧座8罗栓6横肖5顶座3交连2将吊机4上抬而重新重复以上的工作过程始终保持吊着飞行器及飞人的95~98%的重量,——图11a是飞人项目吊机另一个较好的实施例其特征是利用发条5(即与钟表和卷门的发条相似)作为吊机的动力,它既不需要电源也不需要复杂的开关控制系统,它的结构和工作原理是一个由顶座1支架2固定轴6安装发条5发条筒4隔板7内齿轮8啮合小行星齿轮11带动并联大行星齿12啮合固定小齿轮10,由于小齿轮10是固定不动的,因此大行星齿轮只有环绕小齿轮10带动滚筒3跟着旋转,——图11b是六轮悬挂式体育运动的飞行赛车其特征是运动员7像骑自行车一样通过脚登曲柄传动大链轮8链条9加速小链轮10带动两边大链轮11通过链条12加速小链轮5传动两边的动力轮2实现飞行运动,——图11c是六轮悬挂式划桨型体育运动赛车其特征是运动员22通过双腿登双手拉的动作由拉绳或连杆传动推力桨19、21、23,实现飞行运动,其原理是运动员22双手与双腿同时收拢由拉绳或连杆传动推力桨19、21、23同时向前划,由于空气阻力的作用桨叶处在如19、16的合拢状态,当双手双腿同时伸展时由拉绳或连杆传动推力桨19、21、23同时向后划,由于空气阻力的作用桨叶自动撑开如21、23、24的撑开状态,产生向前飞行的动力,飞人的双手伸缩运动是通过吊线17下端的操纵杆按摆线的曲线轨迹运动,双腿由吊线8吊着的脚登鞋9箍带10按摆线往返运动,其结构是六轮从动飞行装置2套在倒T型轨道1上通过从动轮3上压轮4赛车顶板6吊架13底架20上固定前翼18后翼11上翼5上下软垫7吊带12推力桨19、21、23组成划桨型体育运动赛车,图中14是双手伸展和收拢的前后两个运动终点位置,15是双腿运动的两个终点位置,——图12a是飞人项目从动飞行装置第三个较好的实施例其特征是在室内高7~10米的天花板上安装一块大铁板1下面的万向吸盘从动飞行装置底座8上固定的永久磁铁7吸引上面的大铁板1通过四个万向从动轮2万向蟹钳轴3推力向心轴承4、9吊机6吊线5组成万向吸盘从动飞行装置吊着飞人在室内自由地上下左右飞翔,——图12b是飞人项目另一个从动飞行装置较好的实施例其特征是在空中7~10米高的上部安装一块无磁顺磁大板6的上下两面各设一辆万向从动飞行装置,上面一辆由顶盘1下面固定永久磁铁2通过四组万向轮3组成从动飞行装置吸引无磁顺磁大板6下面一辆万向从动飞行装置的铁板5通过四组万向从动轮4吊机7吊线8组成上下两台联动的磁力万向从动飞行装置吊着飞人在室内自由地上下左右飞翔,——图12c是根据图12a的原理引伸的室内体育运动的空中碰碰车,其特征是在室内5~6米高的天花板上安装一块大铁板1下面的万向人力驱动装置的底盘5上固定永久磁铁2通过两个方向轮3人力驱动轮4吊架8车厢14气胎17组成空中碰碰车,其运动原理是运动员15像骑自行车一样脚登曲柄传动大链轮10通过链条11加速小链轮12带动两边两个大齿轮13啮合换向齿轮9带动并联大链轮通过链条7带动加速小链轮6传动并联人力驱动轮4实现高速碰撞运动,若被对方撞落掉下来不会发生人身事故,而是一种惊险的娱乐享受,在碰碰车运动范围内设有一张大型安全的弹力网19像输送带一样套在两个滚筒18上,该滚筒一只离地1~2米另一只离地0.5~1米,当某辆碰碰车被撞下来掉在大网19上,因为滚筒18一只高一只低,所以掉下来的冲击力和重力的作用造成该车从高处流向低处,再由铲车或吊车将该碰碰车送上大铁板1上继续进行碰撞,——图13a是飞人项目第四个较简易的实施例其特征是利用杠杆原理即力×力臂=重×重臂的定理而设计的,其结构原理是在大型机械手横臂通过臂毂7向心轴承4推力向心轴承5中心轴6立柱8横臂外端吊环座2吊环3吊索10吊着杠杆11的支点,重臂和重垂9的重量=力臂和飞人及飞行器95~98%的重量,因此不能将飞人及飞行器13吊起,尚余2~5%的重量由飞人扑翅减轻5~10%的重量时,这时由于重垂9的重量大于飞人及飞行器重量,因此飞人及飞行器被吊起,——图13b是飞人项目第五个较好的实施例其特征是在大型机械手立柱6中心轴3向心轴承2推力向心轴承5内臂毂4内臂9外端空心轴13安装外臂17的推力向轴承12向心轴承15组成大型机械手,飞人及飞行器21通过吊索20,18,14,8,7滑轮19,16,11,1直接与法码式的重垂吊着飞人及飞行器的95~98%的重量,但不能将飞人及飞行器吊起,尚余2~5%的重量由飞人扑翅减轻5~10%的重量时这时由于重垂的重量大于飞人及飞行器的重量而被吊起。
2——权利要求1的三种类型相似轻型飞行器及其轨道设施的制造材料其特征是①飞行器的车厢、车翼、风力抗衡舵、风力平衡舵、座椅和罩壳等都可以选用铝合金、玻璃钢、尼龙、塑料、合金玻璃等材料制造;②轨道设施的车轨、立柱、横梁、钢筋、钢索等可选用火车钢轨、钢管、型钢、钢筋混泥土以及吊桥钢索等制造;③磁浮永久磁铁可选用第二代或第三代永久磁铁制造。
3——权利要求1的动力飞行装置、从动飞行装置以及吸盘式的万向从动或人力飞行装置的制造材料其特征是钢材、硅钢片、铝合金、橡胶、环氧树脂、第二代或第三代永久磁铁、漆包线、绝缘材料、逆磁材料金属铋等。
4——权利要求1的直流无刷无级变速电机其特征是原理与直流平面电机相同,其结构是转子由铝合金切15~25条奇数的槽内嵌入永久磁铁,一端全部是N极另一端全部是S极,定子分为前后两个相同的嵌有12~24个绕组,绕组的间隔宽度与绕组的宽度相等,并在每个间隔中嵌一块逆磁材料,一个定子的电流方向全部相同,另一个全部相反,通过外壳、前后端盖和冷却风扇以及外罩组成直流无刷无级变速电机。
5——权利要求1的安全讯号灯的反光镜与潜水艇的潜望镜原理相同其特征是由一个金属外壳内安装两面倾斜45°的平行反光镜,其中一面与光源相对倾斜45°接收光讯号,另一面与其平行并相隔300~400m/m的距离而反射出来作为安全讯号的灯光。
6——权利要求1的光讯号放大装置其特征是结构原理与潜望镜相似,由一面倾斜45°的光讯号接收镜将光讯号反射给单板机(电脑)进行讯号比较,凡是符合频率为50赫芝或60赫芝的尖脉冲光讯号就指令发光灯发出放大而相同的光讯号通过另一面反光镜反射出来作为放大的安全光讯号。
7——权利要求1的飞车轨道和模拟飞行器的轨道两边直流电源供给方案其特征是通过耐磨碳刷或滚轮碳刷或滚动金属轮连接配电箱由电脑分配各用电器使用。
8——权利要求1的各种模拟飞行器内供电方案其特征是由一根涂有吸光并色涂料的双线电缆由动力飞行装置或从动飞行装置通过碳刷将轨道两边的直流电源输送给模拟飞行器内的电缆滚筒由发条收紧通过两只铜环与碳刷输出供配电箱由电脑分配使用。
9——权利要求1的飞人项目飞行翅膀的制造材料其特征是①翅膀的骨架可以选择不锈钢,铝合金或黄铜的装簧管制造;②里翅和外翅的活门可以选用尼龙、塑料、帆布、橡皮、皮革、人造革、化纤布等制造;③关节材料可以选用尼龙、塑料、铝合金、合金玻璃等。
10——权利要求1的图12b无磁顺磁大板6的制造材料可选用不锈钢、铝合金、黄铜板、玻璃钢、环氧板、合金玻璃等制造。
全文摘要
本发明的目的是为飞行器领域提供三种类型相似都在低空单轨的轨道上飞行的轻型飞行器:其一可以作为现代交通运输工具的骑轨式、磁浮悬挂式和六轮悬挂式三种飞车,它们的外形像飞机,动力装置如电车的类型;其二可以作为航空教练、体育运动、艺术表演、娱乐活动、拍摄电影、电视、摄影留念的模拟飞行器的类型;其三既有模拟鸟类飞翔的空中飞人,还有像骑自行车式、蛙人式以及空中碰碰车式的空中体育运动、艺术表演和特种空中娱乐活动的类型。
文档编号B61B13/08GK1349907SQ00131318
公开日2002年5月22日 申请日期2000年10月24日 优先权日2000年10月24日
发明者许武智, 陶宥亘 申请人:许武智, 陶宥亘
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