ОРНИТОПТЕР
ORNITHOPTER

Изобретение относится к области создания летательных аппаратов тяжелее воздуха.
Известен орнитоптер, содержащий фюзеляж с подвижными крыльями, двигатель, механизм взмаха крыльев, шасси [1]. Такой орнитоптер способен «подпрыгивать» на какой-либо площадке, но не способен зависать над ней и, тем более, летать.
Задача изобретения состоит в улучшении аэродинамических качеств орнитоптера.
Технический результат достигается тем, что в орнитоптере, содержащем фюзеляж с подвижными крыльями, двигатель, механизм взмаха крыльев, шасси, каждое крыло состоит из группы соединенных рамой и отстоящих один от другого желобов, обращенных выпуклой стороной вверх и установленных поперек фюзеляжа, причем крыло разделено, по меньшей мере, на две части, одна из которых выполнена с возможностью перемещения вверх, а другая - вниз, и наоборот. Каждая часть крыла наклонена по отношению к продольной оси фюзеляжа на угол 5-20°. На вогнутой стороне желоба выполнены поперечные перегородки. Механизм взмаха частей крыла содержит коленчатый вал.
На фиг.1 изображен орнитоптер, вид сбоку, на фиг.2 - орнитоптер, вид спереди, на фиг.3 - орнитоптер, вид сверху, на фиг.4 изображен возможный наклон частей крыла к продольной оси фюзеляжа; на фиг.5 представлена схема механизма взмаха частей крыла.
Орнитоптер содержит фюзеляж 1 с подвижными крыльями 2, продольно разделенными, по меньшей мере, на две части, соответственно а и б, одна из которых выполнена с возможностью перемещения вверх, а другая - вниз, и наоборот, механизм 3 взмаха крыльев, двигатель (не показан), шасси 4. Фюзеляж выполнен легким, имеет кабину в экипажа, дверь г, застекленные окна д. На хвостовой части фюзеляжа установлен руль 5. Форма крыла может быть изогнутой (фиг.2), прямой или частично изогнутой (не показаны). Все элементы крыла выполнены из легких, устойчивых к атмосферной коррозии материалов. Каждая часть крыла состоит из группы, например двух (фиг.1, 3) или более, отстоящих один от другого желобов 6, обращенных выпуклой стороной вверх и установленных поперек фюзеляжа Каждая часть крыла может быть наклонена по отношению к продольной оси О-О фюзеляжа на угол α=5-20°. Желоба выполнены тонкостенными и закреплены на раме е. Каждый желоб состоит из полого полуцилиндра ж и концевой части з, выполненной в виде 1/4 сферы. На вогнутой стороне желоба выполнены поперечные перегородки и. В поперечном сечении желоб имеет форму полуокружности. Рама для повышения прочности имеет ребра к жесткости. Части крыла имеют возможность свободного поворота на оси 7, закрепленной на фюзеляже. Механизм взмаха крыльев имеет коленчатый вал л, шатун м, штангу н, имеющую возможность вертикального возвратно-поступательного движения, и жесткие звенья о, соединяющие шарнирами п штангу с рамой. Механизм взмаха крыльев соединен с двигателем внутреннего сгорания, например двухтактным двигателем (не показан). Руль на хвостовой части фюзеляжа выполнен с возможностью свободного поворота на оси р, например, на угол 0-45° (вправо и влево, фиг.3).
Орнитоптер выводят на взлетную площадку, где производят загрузку фюзеляжа 1, имеющего шасси 4, кабину в экипажа, дверь г, окна д. Включают двигатель привода механизма 3 взмаха крыльев 2. При этом крутящий момент от двигателя передается коленчатому валу л, а от него шатунами м штангам н, совершающим вертикальные возвратно-поступательные движения, и через жесткие звенья о и шарниры п рамам е, заставляя части а и б крыльев поворачиваться на оси 7. Закрепленные на раме, имеющей ребра к жесткости, желоба 6 начинают подниматься и опускаться. При этом окружающая воздушная среда оказывает на выпуклую сторону желобов меньшее давление, чем на вогнутую. Поперечные перегородки и на вогнутой стороне желобов препятствуют перетеканию воздуха вдоль желоба. Вследствие разницы давлений возникает подъемная сила. Подъемная сила, создаваемая отдельным желобом, обеспечивается полуцилиндром ж, имеющим концевую часть з в виде 1/4 сферы. При этом орнитоптер будет способен подняться в воздух. Однако для того чтобы орнитоптер двигался вперед необходимо либо переместить (внутри фюзеляжа центр тяжести масс в направлении кабины экипажа, то есть создать общий наклон оси О-О по отношению к горизонтали либо в конструкции крыла его части установить с наклоном к оси О-О (фиг.4) под углом 5-20°.
В зависимости от частоты взмаха крыльев орнитоптер может не только зависать в воздухе, но и двигаться вперед. Управляя рулем 5, имеющим возможность поворота на оси р, можно отклонить траекторию движения орнитоптера влево или вправо.
Орнитоптер может быть использован, преимущественно, в качестве средства развлечения.
Источник информации
1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И.Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С.333.