动能耦合划桨式飞机机翼 【技术领域】
本发明涉及飞机结构，特别是涉及一种动能耦合划桨式飞机机翼。
【背景技术】
目前，飞机已成为人们出行最方便、最快捷，也是最安全的交通工具。人们最常见的飞机主要包括固定翼飞机和螺旋桨式直升飞机。现有的固定翼飞机均设有两个对称的机翼，且其两个机翼都是固定于机体两侧。螺旋桨式直升飞机是在机体顶部设有螺旋桨。固定翼飞机只能依赖跑道起飞，而不能垂直起降。螺旋桨式直升飞机可以垂直起降，但飞行速度慢，效率低。
【发明内容】
本发明旨在改变传统的机翼形式，而提供一种兼具固定翼飞机和直升机特点，既能像固定翼飞机般飞行，又能像直升机般垂直起降的动能耦合划桨式飞机机翼。
为实现上述目的，本发明提供一种动能耦合划桨式飞机机翼，它包括八个机翼，其中，第一机翼、第二机翼对称设置在机体前部两侧，第三机翼、第四机翼、第五机翼、第六机翼对称设置在机体中部两侧，第七机翼、第八机翼对称设置在机体后部两侧，所述的八个机翼分别通过与之铰接的第一推拉臂、第二推拉臂、第三推拉臂、第四推拉臂、第五推拉臂、第六推拉臂、第七推拉臂、第八推拉臂与动能耦合传动机构铰接，动能耦合传动机构则与飞机的动力输入机构连接，且八个机翼按不同的相位在同一平面内摆动或静止，其中，第一机翼与第三机翼、第二机翼与第四机翼、第五机翼与第七机翼、第六机翼与第八机翼的相位差均为90度；第一机翼与第二机翼、第三机翼与第五机翼、第四机翼与第六机翼、第七机翼与第八机翼、第一机翼与第七机翼、第二机翼、第八机翼、第三机翼与第四机翼、第五机翼与第六机翼的相位差均为180度。
动能耦合传动机构包括第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、曲轴及外壳，其中，所述第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞的相邻两活塞间的角度为90度，四个活塞的一端分别与四个连杆铰接，四个活塞的另一端伸出外壳外，所述四个连杆的另一端分别与曲轴铰接，曲轴包括输入端和连接端，连接端由两个方向相反的U形曲部构成，两个U形曲部分别与第一连杆、第四连杆及第二连杆、第三连杆铰接，当曲轴转动时，分别通过第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆带动第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞作往复直线运动，且第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞的相邻两活塞间的相位差各为90度，第一活塞带动第三机翼、第五机翼，第二活塞带动第一机翼、第二机翼，第三活塞带动第四机翼、第六机翼、第四活塞带动第七机翼、第八机翼摆动。
第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞的外端部各设有一个连接头，各连接头的两端分别设有铰接孔。
第一推拉臂、第二推拉臂、第三推拉臂、第四推拉臂、第五推拉臂、第六推拉臂、第七推拉臂、第八推拉臂的一端与第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞的连接头铰接，其另一端与第一机翼、第二机翼、第三机翼、第四机翼、第五机翼、第六机翼、第七机翼、第八机翼铰接。
第一机翼、第二机翼、第三机翼、第四机翼、第五机翼、第六机翼、第七机翼、第八机翼的转动惯量相同，且第一机翼、第二机翼、第七机翼、第八机翼的形状及尺寸相同，第三机翼、第四机翼、第五机翼、第六机翼的形状及尺寸相同，各可转动地装在八个固定轴上，固定轴则位于机体上的同一平面上。
本发明的贡献在于，它改变了传统的飞机机翼形式。本发明将固定式机翼改变为可在一定范围内活动式机翼，使其兼具固定翼飞机和直升机特点。由于本发明的机翼可以摆动，因而既能像固定翼飞机般飞行，又能像直升机般垂直起降。
【附图说明】
图1是本发明的俯视平面结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明的动能耦合传动机构结构示意图
图4是本发明的动能耦合传动机构结构剖视图。
【具体实施方式】
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
参阅图1、图2，本发明的动能耦合划桨式飞机机翼包括八个机翼10及动能耦合传动机构30，本发明仅涉及机翼结构，因此对机体20、发动机及控制系统不作详述。
本实施例中，机体上共设置八个机翼10，但并不局限于八个，根据需要也可扩展为八个以上，机翼的横截面类似于普通飞机的机翼，其上部为弧面，下表面为平面。如图1，第一机翼11、第二机翼12对称设置在机体20前部两侧，第三机翼13、第四机翼14、第五机翼15、第六机翼16对称设置在机体20中部两侧，第七机翼17、第八机翼18对称设置在机体后部两侧。所述第一至第八机翼的转动惯量相同，且第一机翼、第二机翼、第七机翼、第八机翼的形状及尺寸相同，第三机翼、第四机翼、第五机翼、第六机翼的形状及尺寸相同，它们分别可转动地装在八个固定轴21上，固定轴21则固定在机体20侧面的同一平面上。所述的八个机翼分别通过与之铰接的第一推拉臂111、第二推拉臂121、第三推拉臂131、第四推拉臂141、第五推拉臂151、第六推拉臂161、第七推拉臂171、第八推拉臂181与动能耦合传动机构30铰接。
所述动能耦合传动机构30如图3所示，其包括第一活塞301、第二活塞302、第三活塞303、第四活塞304、第一连杆305、第二连杆306、第三连杆307、第四连杆308、曲轴309及外壳310。所述第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞按十字轴线对称设置，相邻两活塞间的角度为90度。四个活塞的一端分别与四个连杆305、306、307、308用常规的方法相铰接，四个活塞的另一端伸出外壳310外，在第一活塞、第二活塞、第三活塞、第四活塞的外端部各设有一个杆状或块状的连接头3011、3021、3031、3041，各连接头的两端分别设有铰接孔。所述的四个连接头3011、3021、3031、3041通过其铰接孔各铰接有两个推拉臂，具体地说，在第一活塞的连接头3011上铰接有第三推拉臂131和第五推拉臂151，在第二活塞的连接头3021上铰接有第一推拉臂111和第二推拉臂121，在第三活塞的连接头3031上铰接有第四推拉臂141和第六推拉臂161，在第四活塞的连接头3041上铰接有第七推拉臂171和第八推拉臂181。第一至第八推拉臂的另一端铰接于第一至第八机翼地连接端端部的相邻两机翼的相对侧。图3中，第一活塞301、第二活塞302、第三活塞303、第四活塞304位于外壳310内的一端分别与第一连杆305、第二连杆306、第三连杆307、第四连杆308铰接，四个连杆的另一端则分别与曲轴309铰接。该曲轴309包括输入端3091和连接端3092，连接端3092由两个方向相反的U形曲部30921、30922构成的近似S形的曲轴，第一连杆305、第四连杆308铰接在所述U形曲部30921，第二连杆306、第三连杆307铰接在所述U形曲部30922，曲轴的两端由与飞机的动力机构(图中未示出)连接。当曲轴309由动力轴40驱动而转动时，分别通过第一连杆305、第二连杆306、第三连杆307、第四连杆308带动第一活塞301、第二活塞302、第三活塞303、第四活塞304作往复直线运动。为实现动能耦合，各活塞之间须具有不同的相位差。具体地说，所述第一活塞301、第二活塞302、第三活塞303、第四活塞304的相邻两活塞间的相位差各为90度，使得第一至第八机翼也具有不同的相位差，具体地说，第一机翼11与第三机翼13、第二机翼12与第四机翼14、第五机翼15与第七机翼17、第六机翼16与第八机翼18的相位差均为90度；第一机翼11与第二机翼12、第三机翼13与第五机翼15、第四机翼14与第六机翼16、第七机翼17与第八机翼18、第一机翼11与第七机翼17、第二机翼12、第八机翼18、第三机翼13与第四机翼14、第五机翼15与第六机翼16的相位差均为180度。由于所述八个机翼的动力由动能耦合传动机构提供，且动能耦合传动机构输出的合力及合力偶为零，因此机翼间的摆动总处于平衡状态，不会使机体发生抖动。
当飞机起飞时，发动机输出的动力通过其动力输出轴(图中未示出)、曲轴309、第一连杆至第四连杆305-308带动第一活塞至第四活塞301-304作往复运动，第一活塞带动第三机翼13、第五机翼15，第二活塞带动第一机翼11、第二机翼12，第三活塞带动第四机翼14、第六机翼16、第四活塞带动第七机翼17、第八机翼18作往复摆动，由于机翼上下部的形状不同，使其上下两侧的气压不同，因而当机翼作往复摆动时，便产生向上的升力，当升力大于飞机重力时，飞机便可垂直起飞。当飞机作平飞时，如果速度足够大，则可使机翼停止往复摆动，而执行类似于固定翼飞机的飞行。当速度过小时，则可使机翼开始摆动，而产生附加升力。飞机在飞行过程中，由于各机翼相位不同，使其在摆动时动能可相互补充。发动机的动力只用于克服空气阻力和机械摩擦力。