[发明专利]一种移动导框式往复翼升力生成装置

说明书

技术领域

一种移动导框式往复翼升力生成装置，涉及飞行器及其模型技术领域，可广泛应用于运输、军事、农林业、体育娱乐及玩具等领域。

背景技术

人类渴望驾驶一种结构简单、安全可靠且容易操纵的飞行器在空中自由飞翔。

传统的定翼飞机靠固定翼在与空气有相对速度的情况下产生升力，虽然操纵简单，但不能垂直起降、悬停和后飞，对起降场地要求高，需要较长且平整的跑道；传统的直升机虽然可以垂直起降，但前飞时主旋翼的桨叶一面旋转一面与机体一起前进，这两种运动的合成，使桨叶的相对气流速度在旋转平面中左右两侧不对称，要靠主旋翼挥舞运动来平衡，操纵和配平都比较困难，其结构复杂，运行机动性和安全性不高。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操纵方便且灵活安全的移动导框式往复翼升力生成装置。

本发明采用的技术方案是：包括转盘、转盘轴、转盘柄、连杆滑块、移动导框、往复翼、内迎角定位杆和外迎角定位杆，移动导框由带槽连杆、前导杆、往复翼驱动轴和后导杆组成；转盘轴通过转盘轴上轴承和转盘轴下轴承竖直安装在机身上，转盘与转盘轴垂直固连，转盘柄靠近转盘边缘垂直安装在转盘的上方，转盘轴在转盘中心位置的正下方；前内直线轴承和后内直线轴承安装在机身上靠近转盘的一边，前内直线轴承和后内直线轴承的连线与带槽连杆平行，前内直线轴承到转盘中心的距离和后内直线轴承到转盘中心的距离相等；前外直线轴承和后外直线轴承安装在机身上远离转盘的一边，前外直线轴承和后外直线轴承的连线也与带槽连杆平行，前外直线轴承和前内直线轴承的连线与带槽连杆垂直，后外直线轴承和后内直线轴承的连线也与带槽连杆垂直；前内直线轴承、前外直线轴承、后外直线轴承和后内直线轴承四者处于同一水平面内，它们的开孔方向都为左右方向；带槽连杆前后方向布置于靠近转盘的一边，前导杆穿过前外直线轴承和前内直线轴承，前导杆的左端与带槽连杆的前端固连，后导杆穿过后外直线轴承和后内直线轴承，后导杆的左端与带槽连杆的后端固连，前导杆和后导杆平行且均与带槽连杆垂直，前导杆和后导杆沿左右方向可灵活往复滑动；往复翼是刚性的，采用对称形的翼型，靠近往复翼的前缘处有一个沿翼展方向的穿透孔，该穿透孔尽可能靠近前缘，从翼型上看，该穿透孔是一个圆，该圆的圆心在翼弦上；往复翼驱动轴穿过往复翼的穿透孔，往复翼驱动轴相对带槽连杆而言布置于远离转盘的一边且与带槽连杆平行，往复翼驱动轴的前后两端分别安装在前导杆和后导杆上，往复翼驱动轴与前导杆垂直；往复翼的前缘在往复翼驱动轴的上方，往复翼的后缘在往复翼驱动轴的下方，往复翼可绕往复翼驱动轴灵活转摆，但往复翼不能在往复翼驱动轴的轴线方向移动；带槽连杆、前导杆、往复翼驱动轴和后导杆处于同一水平面内，该水平面高于转盘上表面，带槽连杆的槽口朝下，连杆滑块置于带槽连杆的光滑槽内，连杆滑块可在带槽连杆的槽内沿前后方向灵活往复滑动，连杆滑块与转盘柄相连，转盘柄在连杆滑块内可相对转动；内迎角定位杆和外迎角定位杆平行且分别对称地布置在往复翼驱动轴的左右两侧，内迎角定位杆的前后两端分别与前导杆和后导杆垂直连接，外迎角定位杆的前后两端分别与前导杆的右端和后导杆的右端连接，内迎角定位杆、外迎角定位杆和往复翼驱动轴处于同一水平面内，在内迎角定位杆和外迎角定位杆的限制下往复翼只能绕往复翼驱动轴转摆一定的角度。

为方便做圆周运动的转盘通过转盘柄和连杆滑块驱动移动导框做往复平动，带槽连杆的槽长大于转盘直径。

为确保较高的效率和较大的升力，并考虑结构尺寸及结构强度，往复翼的展弦比取值范围在3至12之间，当往复翼的展弦比为x时，转盘柄围绕转盘中心的旋转直径即往复翼的往复幅度与往复翼的弦长的比值简称幅弦比控制在3至(x+1)之间。

因内迎角定位杆和外迎角定位杆到往复翼驱动轴的距离决定往复翼左右往复运动时的最小迎角，为了得到较大的升力和较高的效率，选取往复翼升阻比接近最大而不失速时的迎角作为该最小迎角，由此来确定内迎角定位杆和外迎角定位杆到往复翼驱动轴的距离。当往复翼的翼型确定时，通过风洞试验或查阅现有资料文献可得到往复翼升阻比跟迎角的关系。

为减小连杆滑块绕转盘柄相对转动的摩擦，转盘柄与连杆滑块之间通过轴承相连。

为了减小往复翼围绕往复翼驱动轴往复转摆的摩擦，往复翼与往复翼驱动轴之间通过轴承相连。