一种展收式垂直起降个人飞行背包制造技术

本申请通过让飞行动力装置可展开和折叠收回于背包主体，突破性的实现了将某些特定涵道风扇等有较高推进效率的飞行动力装置能够应用于飞行背包这样的小型结构中，从而大幅提升推进效率、续航时间和实用性的技术目标。另外，本申请还提供了可折叠设置于背包主体上的升力装置，在垂直起飞、垂直降落、悬停和短距离飞行时可由飞行动力装置提供升力，在远距离平飞时可转变为由升力装置提供升力，进一步提高了飞行效率、续航时间和安全性。本申请打造了一种不同于现有任何一款飞行背包的具有独特结构的飞行背包，解决了人们一直渴望但始终未能获得成功的技术难题，取得了超出预期的技术效果，让人类真正实现了像鸟儿一样飞行。

【技术实现步骤摘要】
一种展收式垂直起降个人飞行背包
本申请涉及一种航空领域的个人飞行背包。
技术介绍
目前较为先进的飞行背包为JB11个人喷气式飞行背包，其使用微型涡喷发动机作为动力装置，这是因为虽然涡喷发动机推进效率很低，导致耗油量很大，但是在同等推力下涡喷的体积是最小的，所以采用涡喷能够在小尺寸的情况下产生大推力，这也是为了适应背包这种小尺寸结构而设计的。但无法回避的是即使油箱体积达到极限，续航时间也依然很短的弊端，这是因为微型涡喷极低的推进效率导致的极高的耗油率，所以推进效率与背包体积之间的矛盾是制约飞行背包发展的主要瓶颈。要提高推进效率，只有使用尺寸较大的风扇、螺旋桨或旋翼，因为其与空气作用面积大，空气流量大，流速慢动能损失小，但问题是，风扇、螺旋桨或旋翼的尺寸会导致背包体形很大，背着这样的背包自由活动很难，不能称之为背包飞行器，也不具有实用意义，因为真正意义上的飞行背包体积必须足够小，便于使用者背负和携带，提供足够长的续航时间。鸟类的翅膀是伟大的创造，作为鸟类的飞行动力装置，翅膀不仅有很大的尺寸、很高的效率，而且它还可以折叠和收回，让鸟类既可以高效灵活的在空中飞行又可以在不飞行时收回翅膀，从而在地上能够自由活动。而如果鸟类的翅膀是不能折叠的，翅膀就不可能太大，因为大的翅膀让鸟类无法在地上自由活动，而翅膀小就意味着低效率和高能耗，就如已知的飞行背包一样，甚至飞不起来，这是矛盾的，而且即便是小翅膀也会影响鸟类在地上的自由活动，当然，现实不是这样的。因此，鸟类之所以能够实现较高飞行效率和在地上自由灵活的活动兼顾，关键就在于其翅膀是可以伸出展开和折叠收回的。
技术实现思路
本专利技术通过让飞行动力装置可伸出展开和折叠收回于背包主体上的独特构思，实现了将涵道风扇等有较高推进效率的动力装置应用于飞行背包的可行性，从而使飞行背包达到有更低的能耗和更长续航时间、又便于使用和携带的技术目标。同时，为了进一步提高在空中飞行的续航时间，并提高安全性，本专利技术还引入了升力装置。一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于，包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩机构，还设有飞行动力装置，且飞行动力装置与机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回，或者，包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩结构，还设有飞行动力装置，且还设有升力装置，飞行动力装置和升力装置各自与所对应的机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置或所述升力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回。注：本专利技术申请所述的“机械折叠伸缩机构”可包括折叠结构或伸缩结构，而且与在先申请所述的“支撑结构”虽然名称不同但结构相同。机械折叠伸缩机构是实现让飞行动力装置可以收回于背包主体和展开使用的机械装置，包括的具体结构有很多。背包主体上设有两组飞行动力装置，分别位于背包主体的两侧，可通过所述机械折叠伸缩结构从背包主体的两侧伸展出或收回于背包主体内，每组飞行动力装置包括一个或多个所述飞行动力装置，所述飞行动力装置为垂直起降飞行动力装置，其可带动使用者垂直起飞、持续平飞、降落。比如，每套飞行动力装置包括两个电动涵道风扇，即每侧设有两个，且各自通过机械折叠伸缩机构伸出或收回。所述背包主体两侧的飞行动力装置均通过支臂与背包主体铰接，支臂在机械动力装置的带动下向背包两侧进行的摆动，使飞行动力装置伸展出或收回于背包主体内。（可在包括电动推杆等机械动力装置带动下摆动的支臂及其附属机构属于机械折叠伸缩机构）注：如果要达到良好的技术目标，必须使用某些特制的涵道风扇发动机，其更加符合可进行折叠的尺寸条件，同时还具有能够载人垂直起降的强劲动力，比如：能够制成足够薄且推力足够大的发动机、或者体积小且推力足够大的发动机，才可以完美的实现折叠收纳和起飞，而普通的涵道风扇发动机很难满足条件，现有的涵道风扇发动机的要么推力不够，要么体积、重量都很大、要么效率不高（包括涡扇发动机、活塞发动机等等），若非使用所述特制的涵道风扇发动机，则很难达到技术目标，而所述特制的涵道风扇发动机还未在市场上出现。正因为如此，涵道风扇发动机没有被认识到可通过折叠而应用于真正的载人飞行背包（可以背负、行走、飞行、携带的背包）。为了更好的说明，本专利技术在解决技术问题的同时，还提供并推荐两种所述特制的涵道风扇发动机：一种是桨叶喷气式风扇发动机；一种是特制的大功率无刷电动涵道风扇发动机，其包括一种轴向很薄的电动涵道风扇（直径50厘米，厚度15厘米）或一种径向和轴向尺寸都在背包尺寸范围内的推力达到某一值的电动涵道风扇（直径不超过25厘米，单台推力至少40公斤以上），完全可以实现目标。在设有飞行动力装置，且还设有升力装置的结构中，飞行动力装置从背包主体上伸展出后提供垂直推力（本专利技术所指的飞行动力装置必须能够垂直起降，其功率、电控系统等条件必须在现有技术下满足垂直起降的技术要求），推动使用者从地面飞起后，所述飞行动力装置由垂直推力转向前进推力（通过连接轴转动喷口朝向即可），所述升力装置伸出并展开，为平飞持续提供升力。（升力装置是可以在空中飞行时展开或收回的）注：飞行动力装置可以是涵道风扇，升力装置可以是折叠的固定翼或旋翼机，飞行动力装置和升力装置两者组合是最佳组合，产生超出预期的效果，飞行动力装置虽然效率没有升力装置高，但是体积小，不占用空间，而且可以垂直起降，这样，在地面上的时候，可以随时随地起飞，但如果单单使用飞行动力装置提供前进的续航动力，则相比升力装置耗油量大，续航时间短，速度慢，此时，将升力装置展开，由于升力装置有很好的空气动力学效率，其可以使续航时间增加，使飞行器飞得更远、更快、更久，但是其占用空间较大，只适合在空中使用，在降落时收回，由飞行动力装置实现垂直降落，当然，如果场地允许，升力装置也可以辅助飞行动力装置实现降落。所述飞行动力装置为微型涡轮喷气发动机、微型涡轮风扇发动机、涵道风扇或螺旋桨。本专利技术推荐的是涵道风扇，涵道风扇大大提高热效率（涡轮机的）和推进效率，同时更有利于折叠收回。所述风扇或螺旋桨的动力装置可以为内燃机、电动机、桨叶喷气式发动机或微型涡轮轴发动机。内燃机包括现有任何可以利用的内燃机，但是内燃机功重比小，包括转子发动机，转子发动机可以为三角转子发动机，这种发动机转速高效率高，但同样存在功重比小的问题，目前的技术可能还很难有足够功重比的内燃机，因此不推荐；电动机具有绝对的优势，好处是体积小结构简单，功重比大，但是依赖电池技术，推荐使用；桨叶喷气式发动机是将高压气体从螺旋桨或风扇的桨叶上喷出，推动风扇旋转，高压气体可以是涡轮尾喷口高温高压气体，也可以是其他任何来源的高压气体，功重比大，体积小结构紧凑，外形可以是碟型可实现折叠叠放，推荐使用；微型涡轮轴发动机由于有减速机构，所以体积大，不推荐。折叠方式多种多样。为了推进效率的最大化，应尽量使风扇直径大，而为了便于折叠，应尽量使风扇的轴向尺寸小，保证风扇不会有太大的轴向高度，可以叠放，这样，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩机构，还设有飞行动力装置，且飞行动力装置与机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回，/n或者，包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩机构，还设有飞行动力装置，且还设有升力装置，飞行动力装置和升力装置各自与所对应的机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置或所述升力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回。/n

【技术特征摘要】
20190612 CN 2019105077411;20200128 CN 2020100773721.一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩机构，还设有飞行动力装置，且飞行动力装置与机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回，
或者，包括一背在使用者身上的背包主体，背包主体上设有机械折叠伸缩机构，还设有飞行动力装置，且还设有升力装置，飞行动力装置和升力装置各自与所对应的机械折叠伸缩机构连接，使所述飞行动力装置或所述升力装置可在使用时通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体上伸出，在不用时收回。


2.如权利要求1所述的一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：背包主体上设有两组飞行动力装置，分别位于背包主体的两侧，可通过所述机械折叠伸缩机构从背包主体的两侧伸展出或收回于背包主体内，每组飞行动力装置包括一个或多个所述飞行动力装置，所述飞行动力装置为垂直起降飞行动力装置，其可带动使用者垂直起飞、持续平飞、降落。


3.如权利要求1或2所述的一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：所述背包主体两侧的飞行动力装置均通过支臂与背包主体铰接，支臂在机械动力装置的带动下向背包两侧进行的摆动，使飞行动力装置伸展出或收回于背包主体内。


4.如权利要求1所述的一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：在设有飞行动力装置，且还设有升力装置的结构中，飞行动力装置从背包主体上伸展出后提供垂直推力，推动使用者从地面飞起后，所述飞行动力装置由垂直推力转向前进推力，所述升力装置伸出并展开，为平飞持续提供升力。


5.如权利要求1所述的一种展收式垂直起降个人飞行背包，其特征在于：所述飞行动力装置为微型涡轮喷气发动机、微型涡轮风扇发动机、涵道风扇或螺旋桨。


6.如权利要求5所述的一种展收...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：程浩鹏，
类型：发明
国别省市：吉林;22