[發明專利]軟體結構飛機

有效

• 申請號: 201110124945.0
• 申請日: 2011-05-05
• 公開（公告）號: CN102765470A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 張丙炎
• 申請（專利權）人: 張丙炎
• 主分類號: B64C1/00
• 分類號: B64C1/00;B64C3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及一種飛機，是一種使用柔軟的復合材料，并采用氣囊類為基礎的無硬質骨架的軟體結構方式制造的飛機。

【背景技術】

自飛機發明以來，大都是使用鋼材、鋁材、木材以及其他硬質和有一定剛性的材料來制造飛機的骨架、本體和機翼的。

危及安全方面的問題，主要的就是碰撞。所有的工作幾乎都是在避免碰撞上下功夫，因為沒有一種原來意義上的飛機是不怕碰撞的。

原來意義上的飛機使用的材料，與現代高強度纖維相比，一般比強度都低，在相同條件下，他們都比較重，造出來的飛機也重，有效載荷反而較小，根據飛行動力學原理，起飛時必須達到很高的速度才能離開地面，對機場的依賴性也是很強的，飛機越大越重，機場的跑道就要求越長，起飛速度越快，降落時也是一樣的情景。飛機失事往往在機場附近，要想降低飛機的起降速度是一難度很高的課題。由于材料上的原因和結構上的原因，這個課題困擾了人們很多年，漸漸地這個課題被淡忘了，忽略了，人們都在追求飛得快，超音速，似乎速度越快愈好。很少想到造一種低速，超低速的，尤其是指起降時能像鳥兒一樣超低速的飛機，要知道這一問題對飛機的普及應用如小型化個體化家庭化具有至關重要的意義。

所以本發明的優勢就在于要造出一種起飛降落速度超低的，非常輕盈的，又耐碰撞的飛機。

本發明采用柔軟的無剛度的紡織品與高分子氣密性材料相復合的面料，并且用無硬質骨架的氣囊(也包括液囊)類結構方式制造飛機。這使得飛機的結構概念發生一個根本性的變化。相應的在材料、制造行業、性能上也了發生一系列重大改變。

兩相比較，在同樣空機和同樣機翼面積情況下，前者機體重量大，起飛滑跑距離長，要求的起飛和降落速度大，對機場的依賴性強，后者重量輕，起降速度小，不依賴機場；前者屬于剛性機械結構，怕碰撞，后者屬于軟體體結構，碰撞時能像籃球一樣，有良好的緩沖作用；前者的主要靠機械行業加工制造，設備多，難度大，周期長，成本高，后者主要依靠紡織行業和高分子材料復合技術的加工，生產速度快，成本低廉，況且作為飛機結構件，后者的抗拉斷裂破壞強度可以是前者的許多倍，結實的很。由于氣囊的作用，適當設計飛機機翼的厚度并充以適當壓力的空氣，還可以使得飛機的總體剛度輕易地超過普通的飛機。所以不擔心飛機在飛行過程中機翼有比普通飛機更大的變形。

因為本發明的飛機充入空氣后是可以成形的，放氣后是可以折疊的，所以可以放入一較小的容器里，搬回家中。飛行時又不受道路交通的影響，因此也可以說，這是未來代替小汽車的最優選的交通工具之一。

【發明內容】

本發明的目的在于用柔軟的具有高抗拉強度的氣密性復合材料創造一種無硬質骨架、無張線、多縱向韌帶的氣囊類結構，也稱為軟體結構，像軟體動物那樣。應用這種結構設計制造成飛機。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

采用低比重高強度的纖維紡織面料如高強高模聚乙烯紡織面料和芳綸紡織面料作為飛機的基本結構材料。高強高模聚乙烯的比重為0.97，比強度是鋼材的十幾倍。芳綸也有比鋼材高得多的抗拉強度。

將聚氨酯熱塑性彈性體(tpu)材料作為氣密性薄膜材料與上述面料復合，復合后成為柔軟的復合面料。

飛機的結構分為幾個部分。由上面料1和下面料2以及連接上下面料的各個大小形狀都不一樣的韌帶3共同構成飛機的本體。前部起到主翼的作用，后部可以起到尾翼的作用。

為了敘述上的方便和清晰，可以將飛機的某一部分冠以模塊的名稱。

同樣由上面料1和下面料2以及他們所屬的韌帶3構成水平內尾翼模塊4和水平外尾翼模塊5。內外水平尾翼的轉動受舵機總成14控制。

水平尾翼和其前方的主翼的結構方式是相同的，但兩者之間有橫向韌帶，于是形成一條橫向溝槽，在充氣狀態下前后兩部分都可看成是具有一定剛度的板塊，而橫向溝槽可看成是一條轉動軸，這樣在舵機的帶動下尾翼可以繞軸轉動，調節飛機的升降和航向。

飛機的垂直尾翼模塊6設在兩側后部，與飛機的主翼連成一體。實際上是飛機上面料1和下面料2的最外部分的延伸，只不過氣囊的固有形狀強迫它上翹罷了。

飛機設有3條腿相當于普通飛機的起落架，在起落時使用，前頭一條腿，稱起落用軟體前腿模塊8，其下裝置輪胎總成10；飛機下面后方設兩個下垂尾模塊13，兩后輪胎總成就安裝在它們的下端。

在飛機的中前方設有機艙模塊7，有自己獨立的表面和韌帶，構成一個獨立的機艙，但它又和機體有機的連接成渾然一體，不可分割。作為無人機使用時機艙可以不設獨立的上蓋，設計成圓形。作為載人飛機時機艙設計成橢圓形。