背包式个人飞行器作品说明：

　　随着城市化水平的进一步提高，人口的增长及私有车保有量的大幅增加，城市交通将面临着更加严重的压力。在此情况下，对于具备在都市里面小块场地上垂直起降能力、便于携带、易于存放的个人飞行器需求将会增加起来，为此，特设计此型背包式个人飞行器。

　　此型个人飞行器的主要特点是体积紧凑，便于携带。主要得益于采用了共轴式双旋翼的方案，使得结构上较为紧凑。同时全机完全采用复合材料制造，重量减到最轻，考虑到目前部分直升机的复合材料应用水平达到80%了，因此这一点是完全可以实现的。两台小型轻质的涡轴发动机置于人体两肩处，功率输出不采用一般涡轴发动机所采用的由前端输出的方式，而改从后端输出，这样可以使得整机重心接近于人体重心，便于背负。而燃料箱则置于背部，传动及操纵机构置于燃料箱上方的部分。同时，因为它属于轻型飞行器，完全可以采用目前已经较为成熟的无轴承旋翼，这样也可以大为简化飞行器结构。飞行器的起落架采用雪橇式，就穿着在飞行员的两脚上。而且，旋翼可拆卸，当不飞行时，可以把起落架和旋翼取下，别在燃料箱两侧，更加方便了携带，并且也减少了存放时占用的空间。控制系统采用

　　语音控制，考虑到噪声问题，语音传感器应该安放于飞行员喉部。采取上述措施，并且考虑到材料水平的进步，尽量保证全机重量(不含燃料)在20千克内，最好达到15千克左右。

　　对于旋翼式飞行器，主要缺点是振动及噪声较大，为克服这些缺点，采用如下措施：旋翼上采用BERP桨尖，可以较为显著地改善桨叶的气动载荷分布，降低旋翼的振动和噪声，同时也提高了旋翼的气动效率。并在飞行员的背部、肩部和鞋底等处大量敷设高性能减振阻尼材料，将机体的振动与飞行员隔断。传动舱及发动机舱内壁上也要敷设吸波隔音材料，使这些主要噪声源的噪声不传播出来。而且飞行员所戴的头盔上要戴上防噪音护耳。同时为保证飞行安全，在发动机舱及传动装置舱内要安置阻尼材料，以防止发动机故障时产生的碎片击中人体，而且此种阻尼材料只须装置在发动机靠近人体一侧，使得其碎片会弹向远离人体的一方。

　　对于旋翼式飞行器飞行速度不高的缺点，目前多数复合式直升机的解决办法是增加一到两台涡扇发动机来提供额外的推力的办法，但这样不可避免的使结构较为复杂，重量也会增加。考虑到涡轴发动机与涡扇发动机基本原理上的相似性，可以作如下设想：涡轴发动机中燃料燃烧后产生的燃气，一部分推动涡轮作功，带动压气机和推动旋翼旋转，这一部分燃气实现涡轴发动机的作用，另一部分则与上方旋翼的部分下洗流混合，从发动机尾部排气口排出，以推动飞行器前进，增加飞行速度，这一部分实现涡扇发动机的作用。之所以要与旋翼的部分下洗流混合后排出是为了进一步降低排气速度，从而降低噪声，并且降低排气温度，增加其压强，从而增加推力，这样的话在获得高速度的同时又不致引起结构复杂性的大幅增加。同时，又可以在喷口处加上几个燃气挡板，从而可以改变燃气喷出方向，实现推力矢量控制，通过它，可以实现偏航、转弯控制，而主旋翼系统则只进行垂直上升和下降飞行的控制，这样可以大为减化旋翼系统的操纵系统和传动机构，考虑到共轴式直升机的主要缺点就在于其操纵系统和传动机构复杂，这样做的好处是相当重大的。

　　想像一下，如果具备了一架这样的飞行器，在城市里交通拥挤的时候，不用理会马路上长长的车队，径直从自家的阳台顶上起飞，直飞公司的情景将是多么的惬意！而且，由于其优良的飞行性能和便于携带的特点，它也可以进行纵深渗透、敌后侦察等作战行动，在特种作战中发挥重要的作用。另外，此次四川地震中，直升机由于其能进行垂直起降的优点而发挥了重要作用，而此型个人飞行器也能进行垂直起降，因而也能用于灾情侦察、运送急用物资、转运伤病员等行动上，而且因为其造价低廉、便于携带的特点将能得到普遍装备，弥补大型直升机数量上的不足，在今后各种救灾行动中将能大显身手。

　　相关专题：第三届飞行器设计大赛