超轻型动力飞行器方案集锦

说到飞行，人们想到的多是飞机，但私人自制飞机不是件容易的事，特别是常规飞机的起降需要一定长度的跑道，这对一般人来说是件有困难的事。如果把飞行建立在特种飞行器的基础上，虽然在技术上比较另类特别，但在某些方面会比较方便有效，上天的希望也比较大些。
超轻型飞行器成功的要点有三：a.轻小的机身：为此要精心设计，用最简单方式作出足够强度的结构；材料要尽量采用铝合金与玻璃钢之类。b.适中的发动机：单人机有１０－２０个马力就行，但发动机要轻，启动性能要好。c.升力面积要大：以便安全滑翔和低速起飞。

根据我国今年最新颁布的航空法规，其中有关超轻型飞机的主要规定有如下几条：1.无动力飞行器自重不超过６１ＫＧ。2.有动力的飞行器不超过１１６ＫＧ自重与１１０ＭＡ空速。3.不超出上述规定的飞行器不需要申请飞行器的飞行合格证照，飞行员也不需要申请驾驶执照。4.飞行不得在夜间与人口稠密地区。－－－－。如此看来，只要自己有ＮＢ做得出超轻型飞行器出来，玩轻飞的框框比玩摩托车要少得多。
翻出十几年前收集与设计的飞行器资料来，按飞行结构重新规划分类，在有希望简单成功的种类中，大致有下列几类超轻型飞行器可以实施。在有施工场地与发动机的情况下，就可以进行试制。估计其中多数需要配置１２ＨＰ的发动机，自重约１００ＫＧ左右，空速约３０－６０ＭＡ，１＊３Ｍ的存放面积，１００Ｍ＊３０Ｍ的起飞场地；１０ＫＭ／Ｌ的耗油量，每架材料耗费约几千￥，制作工时约三－－六个月。

一、常规飞机类：
外观与常见的飞机类似，但机身的结构比较简单，有时不一定具备全部外壳，发动机与驾驶座可以暴露在外面，仪表与操纵都很简单。翅膀可以采用简化单面布翼方式，机翼面积与比例较大点，希望有较好的滑翔性能。发动机动力较大时，可以考虑附加水上起降的结构。以一般的材料与设计，可以在７Ｍ翼展＊６Ｍ机长的尺寸内＋１２ＨＰ的发动机＋带座位的三轮小车，，实现１００ＫＧ自重的单人飞行结构。
试制此类飞行器的优势是常规飞机的结构与方案设计在多年来的发展中已经比较成熟，有许多现成的资料与款式可以选择，速度越高的成功的希望越大，操纵也比较规范化。缺点是此类飞行器需要较大的研制场地，目前在市内居住的人多数住房面积有限，即使有能力研制也没有场地装配；这类飞机的起降需要较长的跑道，市内区域是绝对不可指望。其中飞行速度较高者，还要特别注意安全问题。

二、三角翼类：
飞机

翼型的翅膀虽然具有比较大的升阻比，但结构比较复杂点；如果不计较浪费点发动机的动力，可以考虑用简单的三角布翼做翅膀。虽然三角伞翼的面积效率较低，升阻比也不大，但在硬框架翅膀飞行器中，要数三角翼的结构最简单轻便，制作比较简单，装配与拆卸比较容易。一般的设计在８Ｍ＊８Ｍ的尺寸内悬吊一架带１２ＨＰ发动机的三轮小车，可以在１００ＫＧ的机身自重内实现单人飞行。
三角翼一般可用铝管做骨架，单层布面翼型，翼形向后掠３０－４５度，翼展约８－９Ｍ，翼面积约在２４－－３２平米左右，升阻比约４－６。翼重约２０ＫＧ，铝合金单人座位的三轮小车重约３０ＫＧ，１２ＨＰ的发动机约重３０ＫＧ；估计单人升空约有１５０ＫＧ的总重量，起飞至少需要３５ＫＧ的推力，发动机输出功率不少于８ＨＰ，最低起飞速度约３２ＭＡ，滑跑距离约５０－－８０Ｍ。

三、滑翔翼类：
实际上是上述三角伞翼的延伸演变，但滑翔翼的结构比较复杂点，翼展较大，外形近似后掠的飞机翅膀。其翼形有点讲究，升阻比要比三角伞翼高出许多，所以同样重量／升力面积下，所需要的动力就降低许多。常规款式都是在带发动机与单人座位的铝合金三轮小车上悬挂安装着滑翔翼，除了翅膀结构复杂点、发动机功率小点外，其它结构与三角翼飞行器类似。其性能与翅膀关系密切，滑翔比越大越好。

四、动力滑翔伞类：
滑翔伞在近代是很常见的东东，在所有的飞行器中，它的结构最简单重量最轻。一般采用双层翼面结构，翼伞摊开约有７－９Ｍ宽，平时可以卷叠起来放在手提包内，连伞绳重约３ＫＧ。发动机与油箱安装在一只简单的背式框架上，净重约２０ＫＧ；螺旋浆的直径约一米，平时可以拆卸下来。这类飞行器可以当背包随身携带乘坐长途车，在任何地形取出摊开装配起飞，属于特种超轻型飞行器的范畴。
滑翔伞的翼形与一般的降落伞不同，往往做成翼展较宽的吊翼形式，翼面是有前充气开口的夹层布面，一般总面积约在２４－３２平方米，起降速度约１８－－２８ＭＡ之间。最小动力约１０ＨＰ，在迎面二级风的状况下，跑几步就可以起飞。此类飞行器结构简单制作容易携带方便造价低廉，也可以做成带座位的三轮小车，适于在特殊场合发挥作用。因受风面积大飞行速度低，在三级风以上不能起飞。
在使用背包式发动机实施跑步起飞的动力滑翔伞中时，最好迎面有二级稳定的顶风，这样可以降低地面上的起飞速度，使飞行员少跑几步。在降落时要利用迎风和实施雀降，否则人腿

跑步速度跟不上降落速度时会摔倒。由于一般的翼伞结构没有硬框架支撑，在飞行中遇到阵风湍流时容易变形失速，在特殊地形环境中飞行有一定的危险性，空中操纵必须很有经验，在超轻型飞行器中它是较有危险性的一类。

五、飞升体类：
外形接近飞碟、飞盘、滑板、翼型、轿车、气艇、气垫艇等五花八门的各类形体，但总的原则是具备有一定的升力翼型与流线型，一般不做专门提供升力的翅膀，飞机本身就是一块肥厚的升力翼形。为减少“翼展”过短带来的气流环绕，两侧往往有阻挡侧滑气流的垂直翼板，或是反向双螺旋浆结构。据说其低速起降性能超群，在二战期间德国曾研制过此类薄翼战斗机，在船上大仰角起降只需十几米滑跑距离。
因其结构简单、容积与升力面积较大，在超级大型越洋客机的未来型设计中曾经很有地位，但翼展过短影响升阻比是它最大的软肋，所以尽管它具备有许多优点与吸引人的地方，但在飞行器中却始终没能普及发展。其实它的优势是低速大负载，其升阻比再怎么不如常规的飞机翅膀也要比滑翔伞要高出许多，而且还特别安全，还可以附加氢气或热气增加升力，在低速飞行器的形式中，有一定的可取之处。

六、轻气艇类：
在早先是做成带吊筐的巨大球形，在后来多做成橄榄流线型，曾在上个世纪的一战时期非常流行，是最早的“夜间轰炸机”。最最关键的一点是：内瓤是密封的气囊，充满了氢气，可以让它在不使用动力时就飘浮在空中。后来因氢气容易爆燃，有人改用价格更高的氦气。它的特点是体积庞大行动缓慢，无力对抗大风雷雨，适于在晴好天气做慢速的垂直起降飞行。其最大优点是：无风时需要的动力很小。
在近代技术的影响下，传统的氢气飞艇也有了许多的改进，例如：将艇身做成飞升体外形，不但减少了迎风阻力，而且还可以在上升与下降的过程中实现无动力的滑翔。发动机有采用电力驱动，其结构与操纵变得比较简单。将气囊浮力调节到接近自重＝是一只微重量的飞行器，机动性的飞行靠发动机来操纵实施。提供升力的气体也不局限于氢气或是氦气，有提议使用轻于空气的氨气或煤气的说法。

七、热气球类：
靠燃烧的热气来提供升空浮力，虽然结构与制作有其简单的一面，但其升空体积太大燃料效率太低，总造价也不低，机动性与抗风能力特差，在飞行器中属于最笨拙的种类，本人实在难以欣赏。除非它能做成升力体形，能利用热气在调节上升与下降的过程中实现滑行，再加点电力或汽油发动机的驱动，那才够意思。即使

能够做到机动飞行，就其体积、燃料效率、安全性、机动性而言，除非是有条件与闲散心情，否则远远不如玩其它种类的飞行器。

八、气垫效应类：
有提供地面浮力效应的气垫结构，或是有利用地面气垫效应的冲翼结构，这类可以离开地面的东东在飞行原理上算是飞行器，但在实际应用中多是船类；因其具有飞行器的特点，在此不妨顺带说说。有地面浮力效应的气垫结构也有面积较小的，三五个平方米也行，适用于在沼泽海滩地区滑行，但靠气垫悬浮需要发动机输出较大的功率，如非特别场合使用，其经济性似乎就不如飞机。
利用地面气垫效应的冲翼结构实际上就是翅膀较短的飞行器，因地面多障碍物，多做成水面高速快艇类，可以泊水行空两用，是一种飞机与快艇的结合物。其结构比飞机翅膀强固容易，随时随地可飞可停适于岛间交通，很有些吸引人的地方。但船身的结构比较重，水浪冲击的问题也很严重，其中技术难题还比较多，虽然作为高速导弹艇或反潜快艇比较合适，但目前特别成功的事例资料很少。

九、旋翼机类：
旋翼机类中最常见的是直升飞机，但直升机结构复杂、消耗动力很大，不是一般个人所能完成，在此省略不谈。可以实施和试验的是外貌类似直升机的旋翼机，就是有几片机翼在头顶上旋转的东东。与直升机不同的是：旋翼的转动不是靠发动机动力的直接提供，而是在飞机前进的过程中，靠迎面气流来带动旋翼转动，由此而产生可以吊起机身的升力。可见旋翼机可以斜飞上升，但做不到象直升机那样的空中静止悬停。
旋翼机的结构比直升机简单很多，甚至有些固定角度的旋翼就用一长整条木板来制作，而且还可以靠其旋转的动能使飞机原地飘起，因此俺私下猜测：明代徐正明研制出的“飞车”，是否就是一种竹木简制的旋翼机？根据航空原理，定翼机的起飞无疑是需要很长跑道来给飞机加速，但在机翼可以原地快速旋转的情况下，飞行器就可以原地起飞，在发动机失灵时还可以安全机动缓降，这是旋翼类飞机最最吸引力的地方。

据说旋翼机需要的推力很大，大功率的发动机是其关键之一。据说旋翼机的操纵控制很复杂困难，至今在国内尚无有旋翼机载人飞行成功的事例；但在海外，据说旋翼机在上世纪三十年代就很流行。据说旋翼机起飞降落需要的场地很小，一般在十几米的距离上就能起飞。据说旋翼机飞行的速度不高，但升力变化引起的上下抖动很厉害。据说旋翼机可以有很大的爬升角度，也可以带固定机翼飞行。据说旋翼机在发动机失灵时，旋翼的自转可以保

证机体缓慢机动下降着陆，安全性能超群。据说旋翼机的结构简单轻盈，但旋翼的制作非常地复杂与困难。－－－－－总之，国内有关旋翼机的事例与资料特少，有关旋翼机的事也是一大堆的据说＋据说，似乎旋翼机在国内是个无人敢于问津的吃人怪物，比它还要复杂化的直升机倒反而家喻户晓。。。

十、扑翼机：
扑翼机是人们研究飞行器中最早涉及的机种，也是人类希望象鸟类那样翱翔蓝天的最初梦幻。据说扑翼飞行因不使用气动效率低下的螺旋浆，所以消耗的动力很小，只有常规飞机的１／３，这是它比较吸引人的地方。但因人类在机械结构的扑翼运动上做不到象鸟类那么灵活机动，所以虽然很早就有扑翼机的模型试飞成功，但至今尚无能带人上天安全飞行的成功事例。
在技术上来讲，扑翼飞行与常规飞机的飞行区别很大，其机动飞行时翼面的运动方式与操纵方式比较复杂，尚有待人类艰苦推敲与大胆试验。扑翼飞行的翅膀结构要特别坚固与灵活，翼面还要求能够频繁变化，其难度比研制常规飞机的翅膀要难得多。虽然扑翼飞行可以不用螺旋浆，但就目前人类常用的高速发动机而言，扑翼飞行所需要的动力减速机构比较复杂与笨重。

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即使是单人的超轻型飞行器，自行研制也很不容易，除了航空理论与结构计算外，还要耗费一定资金与时间去寻找合适的器材，研制场地与工具设备必不可少，发动机技术与各种加工技术也都要具备，就算找到了合适的试飞场地，最后还得有些热心同仁帮手照应。在参与老吴那架军舰鸟试飞活动的过程中，尝试了种种的辛苦，对老吴十几年来研制飞机的艰辛，由此可以想象和体验到：没有研制条件或是没有专长决心的，怎能轻言投入？不能吃苦耐劳或是胆小怕事的，也很难指望有不凡结果。
广阔蓝天历来都很令人向往，航空飞天大梦也是非常迷人，许多人在幼年都有过翱翔蓝天的幻想，只是后来因种种条件的限制难以实现。本斑自幼对航空活动有浓厚兴趣，至今玩摩十年对常规发动机技术已经非常有把握，很想在有生之年试跃蓝天实现童年梦幻。在此写帖发表文章看看有无同好者响应；如有进展，也许本版今后的话题会多点内容，轻摩也不单是只靠两个轮子在地面行走，－－－－。。。（上述内容仅仅是对某些飞行器简单介绍的科普版，实际上还有许多方面的具体技术问题，需要动脑动手去逐步完成与完善。）。。。