конструкция крыла махолета с низким моментом обратного хода

Формула изобретения

Крыло махолета, содержащее полотно парусины с закрепленными пластинами жесткости и коленчатый вал, оси которого предназначены для вращения в подшипниках, закрепленных на корпусе махолета так, что возможно складывание полотна парусины, отличающееся тем, что оно снабжено спицами жесткости, свободно вращающимся валиком, подшипники которого прикреплены к корпусу махолета, пластины жесткости изготовлены из картона или бамбука, подшипники осей коленчатого вала закреплены на корпусе махолета на расстоянии более половины длины полотна парусины, спицы жесткости продеты через отверстия в полотне парусины и пластинах жесткости, каждая спица жесткости одним концом закреплена на свободно вращающемся валике, а другим концом свободно скользит в отверстии втулки, насаженной на колено коленчатого вала так, что возможно складывание полотна парусины в гармошку и раскладывание вдоль длины при махе крыла вниз.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к области создания летательных аппаратов с машущими крыльями - махолетов (мускулолетов).

Существующие конструкции крыльев махолетов (мускулолетов) в настоящее время конструируют, стараясь механически скопировать особенности аэродинамической компоновки живых существ. Однако этот путь непродуктивен по следующим причинам: при увеличении массы летательного аппарата, способного нести человека, требуется значительное увеличение линейных размеров крыла, что ведет к увеличению его площади в квадрате, увеличению массы в кубе, а момент инерции возврата крыла - в пятой степени.

Одним из лучших проектов махолетов, созданных за границей, является Project Ornithopter. Модель летает неплохо, а вот настоящий махолет, который является точной копией модели, оснащенный двигателем 24 л.с., хотя и развивает скорость при взлете 67 км в час, по-настоящему взлететь не смог, ограничившись несколькими подскоками.

Исходя из сказанного необходимо искать пути создания такой конструкции крыла, которая позволила бы снизить момент инерции возврата крыла в верхнее положение.

Данное изобретение направлено на создание конструкции крыла махолета (мускулолета) с низким моментом возврата крыла в верхнее положение.

Предлагаемое крыло (см. фиг.1) состоит из полотна парусины 1 с закрепленными на нем прямоугольными пластинами жесткости 2 и коленчатого вала 3, оси 4 которого предназначены для вращения в подшипниках 5, закрепленных на корпусе махолета 6 так, что возможно складывание полотна парусины 1, отличающееся тем, что оно снабжено спицами жесткости 7, свободно вращающимся валиком 8, подшипники 9 которого прикреплены к корпусу махолета 6. Пластины жесткости 2 изготовлены из картона или бамбука. Подшипники 5 осей 4 коленчатого вала 3 закреплены на корпусе махолета 6 на расстоянии более половины длины полотна 1. Спицы жесткости 7 продеты через отверстия 10 в полотне 1 и пластин жесткости 2. Каждая спица жесткости 7 одним концом закреплена на свободно вращающемся валике 8, другим концом свободно скользит в отверстии 11 втулки 12, свободно насаженой на колене 13 коленчатого вала 3. Это позволяет при возврате крыла в верхнее положение складываться полотну 1 в гармошку и раскладываться вдоль длины при махе крыла вниз.

Вращение коленчатого вала 3 можно производить с помощью рукоятки 14 или специального двигателя небольшой мощности (на фиг.1 двигатель не указан).

Работа крыла происходит следующим образом (см. фиг.2): при вращении коленчатого вала в сторону, показанную на фиг.2 стрелкой, из начального положения 1, в котором полотно крыла находится сжатым в гармошку, последовательно в положение 2 и 3 край полотна крыла (см. фиг.1), закрепленный к втулке 11, движется в том же направлении, что и втулка, при этом полотно крала распрямляется из положения «гармошки», площадь его увеличивается до максимальной величины, происходит маховое движение крыла вниз. При дальнейшем повороте коленчатого вала площадь крыла начинает уменьшаться, начинает сжиматься в «гармошку» и в положении 4 (см. фиг.2) заканчивается мах крыла. При дальнейшем повороте коленчатого вала начинается возврат крыла в исходное положение 1, полотно парусины складывается в "гармошку", площадь его уменьшается до минимума. Первый рабочий цикл на этом закончен, при дальнейшем вращении коленчатого вала происходит повторение следующих циклов, подобных первому.

Таким образом, при вращении коленчатого вала совершаются только полезные махи крыла вниз и практически безынерционные возвраты крыла вверх.

Преимуществом предлагаемой конструкции крыла махолета (мускулолета) с низким инерционным моментом обратного движения является значительное снижение инерциального момента возврата крыла в верхнее положение, при этом момент инерции вращения коленчатого вала является полезным.

Автору не известны аналоги подобного устройства крыла махолета. Предлагаемая конструкция крыла махолета может найти применение в построении летательных аппаратов, а также в авиастроении при конструировании самолетов с вертикальным взлетом.

Краткое описание чертежей

Фиг.1. Эскиз устройства крыла махолета (мускулолета) с низким моментом возврата крыла, где:

1 - полотно парусины;

2 - пластины жесткости;

3 - коленчатый вал;

4 - оси коленчатого вала;

5 - подшипники осей коленчатого вала;

6 - корпус махолета;

7 - спицы жесткости;

8 - валик;

9 - подшипники валика;

10 - отверстия в полотне и пластинах жесткости;

11 - отверстия во втулке;

12 - втулка на колене коленчатого вала;

13 - колено коленчатого вала;

14 - ручка для вращения коленчатого вала.

Фиг.2. (Разрез по А-А) Схема работы крыла махолета (мускулолета) с низким моментом возврата крыла, где цифрами 1-4 указаны положения полотна крыла в зависимости от положения коленчатого вала.

Фиг.3. Один из вариантов компоновки крыла с корпусом махолета (мускулолета).