專利名稱：模型飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及飛行模型飛機(jī)結(jié)構(gòu)，特別是涉及用于飛行模型飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
飛行模型飛機(jī)，通常被稱作玩具飛行飛機(jī)，多年來在兒童和成人中經(jīng)久不衰和廣泛暢銷。模型飛機(jī)的連續(xù)發(fā)展已包括旨在用于娛樂和消遣目的的小型自供電的玩具或模型飛機(jī)的發(fā)展。此外，使用控制系繩或無線電信號傳輸鏈路的遙控航空器使玩具和模型飛機(jī)具有進(jìn)一步改進(jìn)的真實(shí)效果和樂趣享受。
能夠進(jìn)行飛行的模型飛機(jī)一般使用驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)螺旋槳的一個(gè)或多個(gè)小型內(nèi)燃機(jī)或電馬達(dá)。這些馬達(dá)和螺旋槳被安裝在飛機(jī)機(jī)翼的前部。由于模型飛機(jī)常常會在地面墜毀或會遇到其它障礙，因此當(dāng)飛機(jī)墜毀時(shí)，這種螺旋槳的前置常常會造成螺旋槳和/或馬達(dá)的損壞。
具體而言，絕大多數(shù)可買到的無線電控制(RC)玩具飛機(jī)一般具有一個(gè)在飛機(jī)頭部上的螺旋槳，帶有兩個(gè)用于升降舵和方向舵控制的致動(dòng)器，例如伺服馬達(dá)或螺線管。這種構(gòu)造昂貴，使用了復(fù)雜的硬件并且笨重。其它可買到的RC玩具飛機(jī)可具有位于機(jī)翼前緣上的兩個(gè)螺旋槳，而沒有任何升降舵和方向舵控制。在這兩種設(shè)計(jì)中，螺旋槳和/或馬達(dá)軸在著陸或墜毀過程中可非常容易發(fā)生變形或甚至是斷裂。這樣就會降低在后的飛行性能且甚至是產(chǎn)品的壽命。同時(shí)，對于室內(nèi)游戲來說，在飛機(jī)的前部使用高速螺旋槳是危險(xiǎn)的。結(jié)果是可對兒童造成傷害。
發(fā)明內(nèi)容
因此，所希望的是具有一種飛行模型飛機(jī)的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在墜毀和/或常規(guī)應(yīng)用如著陸時(shí)更加不容易受到損壞。
為了更完整地理解本申請所披露的內(nèi)容，在所有附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的飛行模型飛機(jī)的后視圖；圖2示出了圖1所示飛機(jī)的右視圖；圖3示出了圖1所示飛機(jī)的頂視圖；圖4示出了圖1所示飛機(jī)的左視圖；圖5示出了圖1所示飛機(jī)的另一右視圖；圖6示出了圖1所示飛機(jī)所使用的發(fā)射裝置和接收裝置；圖7示出了圖1所示和根據(jù)本發(fā)明的另外兩個(gè)典型實(shí)施例的飛機(jī)的透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的用于控制圖1所示飛機(jī)的控制系統(tǒng)的框圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的允許地面上的用戶與圖8所示的控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的圖1所示飛機(jī)的橫斷面視圖；圖11-16是示出了圖1所示飛機(jī)的其它細(xì)部的不同視圖；圖17-20是示出了圖6所示發(fā)射裝置的其它細(xì)部的不同視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的側(cè)視圖；圖22示出了圖21所示飛機(jī)的頂視圖；和圖23示出了圖21所示飛機(jī)的透視圖和根據(jù)本發(fā)明的其它典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的其它兩幅透視圖。
在此列出的范例示出了特定的實(shí)施例，并且所述范例不是旨在以任何方式對本發(fā)明進(jìn)行限制。
具體實(shí)施例方式
以下說明和附圖舉例說明了足以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┰诖怂龅南到y(tǒng)和方法的具體實(shí)施例。其它實(shí)施例可包括結(jié)構(gòu)的、方法的和其它一些變化。實(shí)例僅表示可能的變化。
本發(fā)明提出一種用于給模型飛機(jī)的飛行提供動(dòng)力的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法，以致于如果發(fā)生墜毀事件，能夠較好地保護(hù)飛機(jī)的螺旋槳和馬達(dá)不受損壞。
圖1示出了飛行模型飛機(jī)100的后視圖。飛行模型飛機(jī)100具有機(jī)身102，和附接到并從機(jī)身102的相對側(cè)延伸出的機(jī)翼108和機(jī)翼114。具有馬達(dá)116和由第一馬達(dá)116旋轉(zhuǎn)的螺旋槳118的第一推進(jìn)裝置被安裝在機(jī)翼108的后部。具有馬達(dá)120和由馬達(dá)120旋轉(zhuǎn)的螺旋槳122的第二推進(jìn)裝置被安裝在機(jī)翼114的后部。尾部104被連接至機(jī)身102。
將馬達(dá)和螺旋槳安裝在機(jī)翼的機(jī)翼后緣有助于在墜毀或硬著陸或其它硬使用過程中把對馬達(dá)、驅(qū)動(dòng)軸、和/或螺旋槳的損壞減至最小程度。同時(shí)減小了來自安裝在前方的螺旋槳對兒童的危險(xiǎn)。
飛機(jī)100進(jìn)一步包括設(shè)置在機(jī)翼108下面的機(jī)翼106和設(shè)置在機(jī)翼114下面的機(jī)翼112。優(yōu)選地，飛機(jī)100具有由抗裂材料例如泡沫塑料或其它軟質(zhì)和/或可變形材料制成的機(jī)身102，使得飛機(jī)100的墜毀或硬著陸不會造成重大結(jié)構(gòu)損傷。飛機(jī)100的機(jī)翼和尾部還優(yōu)選由這種抗裂材料制成。
機(jī)翼106和108例如通過第一支柱110相連接，且機(jī)翼112和114例如通過第二支柱111相連接。第一推進(jìn)裝置例如可被安裝在機(jī)身102和第一支柱110之間，且第二推進(jìn)裝置例如可被安裝在機(jī)身102和第二支柱111之間。
圖2示出了圖1所示飛機(jī)100的右視圖。在該實(shí)施例中，馬達(dá)116和120分別被安裝在機(jī)翼108和114的下面。也可以使用其它安裝位置，例如機(jī)翼108和114的上層和后部。螺旋槳可被直接安裝到馬達(dá)上，而不使用齒輪裝置。同時(shí)，在其它一些實(shí)施例中，馬達(dá)可被安裝到下機(jī)翼106和112上。
飛機(jī)100可具有遠(yuǎn)離在所述頭部的底部和頂部上的導(dǎo)引點(diǎn)(leadingpoint)逐漸變細(xì)的圓形頭部206，并且機(jī)身102可向前伸到第一和第二機(jī)翼108和114的前面。這里注意機(jī)身的頂部208基本上從頭部206連續(xù)升高至第一和第二機(jī)翼108和114的前緣附近，且機(jī)身102的底部209基本上從頭部206連續(xù)下降至機(jī)翼106和112前面的一點(diǎn)210處。此外，在該實(shí)施例中，機(jī)身102的底部212從點(diǎn)210回到機(jī)身102的下后部分基本上是平的。
飛機(jī)100可進(jìn)一步包括例如通過較長的細(xì)桿或其它細(xì)長構(gòu)件204分別連接到機(jī)身上的方向舵200和升降舵202。應(yīng)該注意機(jī)翼108和106之間的垂直距離例如可約等于或大于方向舵200的高度。同樣，升降舵202的寬度例如可小于方向舵200的高度的兩倍。此外，機(jī)翼106和112例如可被設(shè)置在與升降舵202大致相同的平面內(nèi)。同樣，在雙層機(jī)翼設(shè)計(jì)中的下機(jī)翼106和112能夠作為線性防撞器，防止在著陸時(shí)螺旋槳與地面或場地接觸。
每一個(gè)機(jī)翼所采用的長寬比優(yōu)選較大的長寬比值。這一般有助于飛機(jī)100在飛行中產(chǎn)生更大的提升力。如圖1所示的較大長寬比的應(yīng)用以及雙層機(jī)翼設(shè)計(jì)一般應(yīng)為飛機(jī)100的飛行提供足夠大的上沖力，使得例如飛機(jī)100可以低飛行速度(例如小于3米/秒)進(jìn)行飛行。
應(yīng)該注意的是第一和第二螺旋槳中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸線沿向下方向可成角度。通過增大節(jié)流門(throttle)，飛機(jī)100一般趨于向上飛行，而不是飛得更快。
同樣，第一和第二螺旋槳與飛機(jī)尾部之間的距離優(yōu)選足夠短，以使流向升降舵202的空氣流在尾部104上產(chǎn)生一些向下的力。例如，該距離可小于約120毫米，且在具體實(shí)例中可為約85毫米。作為這種氣流和較短距離的結(jié)果，扭矩可被加到尾部上，使得飛機(jī)100的頭部指向略微向上方向，這有助于飛機(jī)100向上飛行。
圖3示出了飛機(jī)100的頂視圖。圖4示出了飛機(jī)100的左視圖。圖5示出了飛機(jī)100的另一右視圖。
圖6示出了用于控制飛機(jī)100的飛行所使用的發(fā)射裝置600和接收裝置620。發(fā)射裝置600具有天線602。發(fā)射裝置600具有左手柄或操縱桿604和右手柄或操縱桿606。左操縱桿604例如可為節(jié)流門控制，且例如可被分為七檔，具有數(shù)字比例控制。飛機(jī)100通過增大節(jié)流門可向上飛，且通過減小節(jié)流門可向下飛。右操縱桿606例如可為左右向控制，并且可進(jìn)行連接以控制如下所述的左右螺旋槳的相對速度的變化。
當(dāng)不推動(dòng)方向控制手柄時(shí)可使用駕駛或?qū)φ⒄{(diào)電容器610以產(chǎn)生飛機(jī)100的直線飛行。當(dāng)沒有使用手柄606啟動(dòng)方向控制時(shí)可對微調(diào)電容器610進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至左右螺旋槳給出大致相同的輸出功率。
發(fā)射裝置600還可包括可對飛機(jī)100中充電電池進(jìn)行完全充電的內(nèi)置充電器。發(fā)射裝置600可包括電源“開”指示器(例如發(fā)光二極管)和充電狀態(tài)指示器(例如另一個(gè)發(fā)光二極管)。發(fā)射裝置600例如可使用時(shí)分復(fù)用編程技術(shù)，其中例如可同時(shí)操作高達(dá)三架具有相同的射頻頻率，例如27.145MHz的飛機(jī)。
接收裝置620可被安裝在飛機(jī)100的機(jī)身中。接收裝置620的充電插座612可被用以連接安裝在飛機(jī)100中的可充電電池與發(fā)射裝置600中的充電器。發(fā)射裝置600可包括插塞或用于連接到充電插座612上為飛機(jī)100中的電池充電的其它充電裝置608。
圖7示出了視圖700所示飛機(jī)100的透視圖和視圖700和702所示的另外兩個(gè)典型實(shí)施例的飛機(jī)的透視圖，其中在所示飛機(jī)中還可使用如下所述的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)與推進(jìn)和設(shè)計(jì)方法。
圖8是用于通過無線電控制而控制飛機(jī)100的控制系統(tǒng)800的框圖。控制系統(tǒng)800可被包括作為飛機(jī)100中接收裝置620的一部分?？刂葡到y(tǒng)800包括被連接用以控制第一和第二馬達(dá)116和120的處理器802(例如，微控制器)。射頻(RF)信號被射頻接收器804解調(diào)，并被解碼器806和處理器802解碼，以便利用控制器808和810控制馬達(dá)的速度。
可對處理器進(jìn)行編程，以控制第一和第二螺旋槳118和122之間的旋轉(zhuǎn)速度差，從而幫助飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。為了控制飛機(jī)100的飛行方向，例如左螺旋槳應(yīng)比右螺旋槳轉(zhuǎn)得更快，以進(jìn)行右轉(zhuǎn)，反之向左轉(zhuǎn)。
作為另一個(gè)實(shí)例，為控制飛機(jī)向左轉(zhuǎn)，在右機(jī)翼上的上沖力可增大(即可控制右螺旋槳應(yīng)比左螺旋槳轉(zhuǎn)得更快)。結(jié)果是，右側(cè)比左側(cè)高一些，并且因此飛機(jī)將轉(zhuǎn)向左側(cè)。當(dāng)飛機(jī)轉(zhuǎn)向右側(cè)時(shí)可使用相似的原理。在其它實(shí)施例中，可進(jìn)一步控制轉(zhuǎn)向或可選擇地使用方向舵控制轉(zhuǎn)向。
電池812可被安裝在機(jī)身102中，并被連接用于提供動(dòng)力以操作射頻接收器804。電池例如可以是輕質(zhì)的鋰聚合物電池。這種電池有助于使用于小型輕質(zhì)飛機(jī)的最大輸出電能與重量的比值最大。例如飛機(jī)100可以用這樣的完全充電的電池運(yùn)轉(zhuǎn)約10分鐘。
圖9是允許地面上的用戶與控制系統(tǒng)800進(jìn)行遠(yuǎn)程通信的發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900的框圖。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900被結(jié)合作為發(fā)射裝置600的一部分。發(fā)射機(jī)系統(tǒng)900包括通過主控制裝置904連接到左/右控制桿606，節(jié)流控制桿604，和對正微調(diào)電容器610上的射頻發(fā)射機(jī)902。充電器906被連接以對電池908進(jìn)行充電，用于為射頻發(fā)射機(jī)902提供動(dòng)力。
圖10是飛機(jī)100的橫斷面視圖。例如電池812被定位在機(jī)身102的內(nèi)部。接收裝置620被連接以接收來自電池812的工作動(dòng)力。
圖11-16是飛機(jī)100的其它細(xì)部的不同視圖。圖17-20是示出了表示發(fā)射裝置600的其它細(xì)部的不同視圖。
應(yīng)注意的是，本推進(jìn)結(jié)構(gòu)和方法還可被用在機(jī)身的每一側(cè)上僅具有單翼的一些飛機(jī)，和在機(jī)身的每一側(cè)上具有三翼或更多翼的飛機(jī)上。同時(shí)，紅外或可編程控制可被用作無線電控制的另一種可選方式。此外，鋰離子電池、高密度電容器，和其它動(dòng)力源可被用在飛機(jī)100中。
飛機(jī)100的尺寸例如可小于12英寸長和10英寸寬，且包括充電電池的飛機(jī)100的重量例如可小于約20克。
圖21是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)典型實(shí)施例和上述方法的但是使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的側(cè)視圖。圖22示出了圖21所示飛機(jī)的頂視圖。圖23示出了圖21所示飛機(jī)的透視圖和根據(jù)其它典型實(shí)施例的使用單翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)的其它兩幅透視圖。
附錄附錄被包括在本申請的結(jié)尾，在此作為參考而全部被加入。該附錄主要更詳細(xì)地描述了用于實(shí)施上述結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的功能和操作的某些方面。更具體而言，附錄(A1-A3頁)是給出關(guān)于飛機(jī)100的操作與飛行的使用說明。該附錄提供與一個(gè)具體實(shí)施例有關(guān)的典型信息，且并不是旨在以任何方式進(jìn)行限制。可使用本公開內(nèi)容的許多其它實(shí)施方式。
結(jié)論根據(jù)前面所公開的內(nèi)容，已對用于推進(jìn)飛行的模型飛機(jī)的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法進(jìn)行了描述。對具體實(shí)施例的前面的描述顯示出足夠多的本公開的一般本質(zhì)，使得其他人可對其進(jìn)行改動(dòng)和/或改造以用于多種用途，而不偏離該一般概念。因此，這種改造和改動(dòng)在所公開的實(shí)施例的等同物的范圍和意思內(nèi)。在此所使用的表達(dá)方式或術(shù)語僅為說明目的，而非限制性目的。
權(quán)利要求
1.一種飛行模型飛機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身具有附接到和從所述機(jī)身的相對側(cè)延伸出的第一機(jī)翼和第二機(jī)翼；第一推進(jìn)裝置，具有第一馬達(dá)和由第一馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的第一螺旋槳，安裝在第一機(jī)翼的后部；和第二推進(jìn)裝置，具有第二馬達(dá)和由第二馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的第二螺旋槳，安裝在第二機(jī)翼的后部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括設(shè)置在第一機(jī)翼下面的第三機(jī)翼和設(shè)置在第二機(jī)翼下面的第四機(jī)翼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身由抗裂材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的飛機(jī)，其中所述材料為泡沫塑料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身具有遠(yuǎn)離所述頭部的底部和頂部上的導(dǎo)引點(diǎn)逐漸變細(xì)的圓形頭部。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼通過第一支柱相連接，且第二和第四機(jī)翼通過第二支柱相連接，并且其中所述第一推進(jìn)裝置被安裝在所述機(jī)身和所述第一支柱之間，所述第二推進(jìn)裝置被安裝在所述機(jī)身和所述第二支柱之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼分別具有較大的長寬比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括分別通過長細(xì)桿連接到機(jī)身上的方向舵和升降舵。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括被設(shè)置在機(jī)身的相對側(cè)上的第五和第六機(jī)翼。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的飛機(jī)，其中所述第一和第三機(jī)翼之間的距離約等于或大于所述方向舵的高度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的飛機(jī)，其中所述升降舵的寬度小于所述方向舵高度的兩倍。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述第一馬達(dá)和第二馬達(dá)分別被安裝在所述第一和第二機(jī)翼下面。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的飛機(jī)，其中所述第三馬達(dá)和第四馬達(dá)被設(shè)置在與升降舵相同的水平面內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身具有頭部，且所述機(jī)身的頂部基本上從頭部連續(xù)升高至第一和第二機(jī)翼的前緣附近。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的飛機(jī)，其中所述機(jī)身的底部基本上從頭部連續(xù)下降至第三和第四機(jī)翼前面的一點(diǎn)處。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的飛機(jī)，其中機(jī)身的底部從第三和第四機(jī)翼前面的一點(diǎn)回到機(jī)身的后部基本上是平的。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，其中第一和第二螺旋槳中的每一個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸線沿向下方向可成角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的飛機(jī)，其中所述飛機(jī)具有尾部且第一和第二螺旋槳與尾部之間的距離足夠短，以使流向升降舵的空氣流在尾部上產(chǎn)生一些向下的力。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛機(jī)，其中所述距離小于約120毫米。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的飛機(jī)，其中所述距離小于約85毫米。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括被連接用以控制第一和第二馬達(dá)的處理器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的飛機(jī)，其中所述處理器可操作用于控制第一和第二螺旋槳之間的旋轉(zhuǎn)速度差異，從而幫助飛機(jī)轉(zhuǎn)彎。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括連接到所述處理器上的無線電接收器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的飛機(jī)，進(jìn)一步包括安裝在機(jī)身中并被連接用以提供操作無線電接收器的動(dòng)力的電池。
全文摘要
一種用于給模型飛機(jī)的飛行提供動(dòng)力的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和方法，其通過應(yīng)用雙層機(jī)翼的設(shè)計(jì)將馬達(dá)和螺旋槳放置在飛機(jī)的上層機(jī)翼的后側(cè)面，以致于如果發(fā)生墜毀事件，能夠較好地保護(hù)飛機(jī)的螺旋槳和馬達(dá)不受損壞。
文檔編號A63H27/24GK1817398SQ20051005422
公開日2006年8月16日 申請日期2005年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月8日
發(fā)明者蔡奇逢 申請人:蔡奇逢