[发明专利]一种相交轴的循环扑翼飞行器

说明书

技术领域：

本发明属于机械制造技术领域，具体的说明涉及的一种飞行器。

技术背景：

目前，对于扑翼飞行器的研究多为上下扑翼的气动模式，本人多年来一直致力于对循环扑翼飞行器的研究，并先后发明了“一种能够升降飞行的轮翼”(zl200720094807，1)、“循环扑翼飞行器”(zl 200910066667，0，正在审查中)、“一种循环扑翼飞行器”(zl 2010 2 0128994，2)。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，机体两侧控制机构主轴互为相交轴的循环扑翼的气动布局和控制机构主轴力臂支点及作用力方向。

本发明的技术方案是：一种与平行轴有本质区别的相交轴的循环扑翼飞行器结构。

它由机体、动力装置、控制机构、控制机构主轴、控制机构主轴锥齿轮、前副翼、机尾可转动副翼及翼板构成，其特征是：动力装置与机体一侧的控制机构主轴传动连接，机体两侧分别装有控制机构，机体两侧的控制机构主轴分别装有控制机构主轴锥齿轮并直接相互啮合，机体两侧的控制机构主轴互为相交轴。它还可以由机体、动力装置、动力装置输出轴、动力装置输出轴锥齿轮、控制机构、控制机构主轴、控制机构主轴锥齿轮、前副翼、机尾可转动副翼及翼板构成，其特征是：动力装置输出轴两端分别装有动力装置输出轴锥齿轮，机体两侧分别装有控制机构，控制机构主轴装有控制机构主轴锥齿轮并分别与动力装置输出轴两端的动力装置输出轴锥齿轮啮合连接，机体两侧的控制机构主轴互为相交轴。

机体装有前副翼和机尾可转动副翼。机体与水平面有前倾角。控制机构舵杆及尾螺旋桨螺距杆均与驾驶仓舵机杆相连接。机体装有机尾螺旋桨。

在机体两侧控制机构主轴直接相交的技术方案中，飞行器两侧的控制机构主轴锥齿轮直接啮合，当启动动力装置时，动力装置直接驱动机体一侧的控制机构及控制机构主轴锥齿轮向前转动，同时驱动另一侧与之啮合的控制机构主轴锥齿轮及控制机构向前转动，两侧翼板同步循环扑打空气，使飞行器升空。在机体两侧控制机构主轴间接相交的技术方案中，控制机构主轴锥齿轮与动力装置输出轴锥齿轮啮合连接，当启动动力装置时，动力装置输出轴开始转动，动力装置输出轴两端的动力装置输出轴锥齿轮通过与飞行器两侧的控制机构主轴锥齿轮啮合传动，将动力传递给控制机构主轴，控制机构开始向前转动，两侧翼板同步循环扑打空气，使飞行器升空。

通过释放烟雾对气流的观测、实际和模拟飞行测试及实验分析表明，本发明具有显著的技术进步和意想不到的效果：1、由于采用了机体两侧控制机构主轴互为相交轴的气动布局，从本质上改变了翼板作用于空气的方向，使两侧翼板同步向机体垂直下方及机体方向循环扑打空气，使空气向机体中心方向聚集收拢，集中增加了机体垂直下方及两侧的空气密度，加大了机体上下方的压力差，提高了升力；2、由于两侧翼板同步向机体垂直下方及机体方向循环扑打空气，使两侧的气流在机体下放发生强烈对撞并产生大量空气涡流，翼板再借助这些有利的空气涡流增加升力，充分发挥了翼板特别是翼尖的扑翼作用，极大的提高了扑翼的气动效率；3、由于机体两侧控制机构主轴互为相交轴，在飞行器向前飞行过程中，翼板向上转动时，翼板的翼板轴纵向与飞行器向前飞行方向(即机体纵向)接近一致，从根本上排除了飞行器向前飞行时翼板产生的向前飞行的空气阻力，提高了飞行器向前飞行的气动效率及速度；4、由于机体两侧控制机构主轴互为相交轴，两侧控制机构主轴与机体作用力的支点(即轴承座的位置)发生根本改变，使支点位于机体的侧方和后方之间，同时，两侧控制机构主轴与机体作用力的方向也发生根本改变，在机体的侧后方以两侧控制机构主轴为力臂，以轴承座为支点向上抬升机体，使飞行器重心落在机体纵向的中心线上，飞行更加稳定；5、由于机体两侧控制机构主轴互为相交轴，机体重心相对前移，借助了机体自重的势能有效地抵消了机体反扭力，形成了升力与反扭力的动态平衡，建立了飞行的安定面，使飞行器飞行更加平稳，安全可靠。

当操作控制机构舵杆使飞行器向前飞行时，机体前后装有的副翼产生升力，提高了气动效率。当操作尾副翼舵机杆，左右转动机尾的可转动副翼时，可实现飞行器左右转向。机体与水平面设有前倾角，增强了飞行器的稳定性。由于控制机构舵杆、机尾可转动副翼舵杆及尾螺旋桨螺距杆均与驾驶仓舵机杆相连接，通过操纵驾驶仓舵机杆，即可实现飞行器的有效飞行，便于操作。当机尾装有螺旋桨时，可提高飞行器的灵活性，当加大螺距时可使飞行器向前翻滚，当减小螺距时可使飞行器向后翻滚，实现特技飞行。

附图说明：