[发明专利]平动扑翼机构和具有平动扑翼机构的扑翼机和滑翔机

说明书

技术领域

本发明涉及平动扑翼机构和具有平动扑翼机构的扑翼机和滑翔机。

背景技术

在国际航空领域，近年扑翼机研究很活跃，扑翼机研究出了很多成果，绝大部分都是摆动翅膀的扑翼机，业界普遍认为，扑翼机向大型扑翼机发展才大有应用价值。由于电子计算机、新型复合材料、控制技术等高科技领域的迅速发展，研制扑翼机也有了新的基础，今后会有许多技术突破，使人类乘上可控制的“机器鸟”更安全、更敏捷、更节能地飞翔，不必依赖能耗高的螺旋桨和喷气动力。

国内一般采用四连杆扑翼机构，尾翼控制，已经有一些鸽子般大小的扑翼机飞行。加拿大多伦多大学航空研究院的“大鸭掌”单人驾驶的扑翼机完成了短距离飞行。德国的“聪明鸟”采用四连杆扑翼机构，美国Aero Vironment“蜂鸟”微型无尾扑翼机最终采用线控扑翼机构。中国古时木工的拉绳钻（别名“扯钻”）是一种原始的线控机构。

现有技术的四连杆扑翼机构和线控扑翼机构都是摆动扑翼，只适宜做微、小型扑翼机，不适合大型扑翼机上使用，另外摆动扑翼的滑翔姿态很难获得。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适合大型扑翼机的平动扑翼机构和具有平动扑翼机构的扑翼机，本发明的目的还在于提供一种使用平动扑翼机构的翱翔机。

为此，本发明提供了一种平动扑翼机构，包括用于驱动机翼前沿作上下简谐运动的第一直线简谐运动机构和用于驱动机翼后沿作上下简谐运动的第二直线简谐运动机构，机翼前沿的上下简谐运动和机翼后沿的上下简谐运动二者之间具有相位差，以在机翼上下平动的同时改变机翼的攻角。

进一步地，上述第一直线简谐运动机构和第二直线简谐运动机构均包括：曲柄，与外界的发动机连接，偏心轮，能够自由旋转地套设在曲柄上；行星齿轮机构，包括内齿圈及与内齿圈啮合的行星齿轮，其中，内齿圈与外界的机身固定连接，行星齿轮与偏心轮同步转动地连接；以及一组连杆，各连杆的一端与偏心轮枢接，另一端与机翼铰接。

进一步地，上述偏心轮的数量为两个，对称设置在内齿圈的两侧，其中，行星齿轮机构包括并列设置在内齿圈中的两个行星齿轮，各偏心轮与一个行星齿轮同步转动地连接。

进一步地，上述两个行星齿轮之间设有辅助偏心支撑件，以与内齿圈的内壁滚动配合。

进一步地，上述内齿圈和行星齿轮的齿数比为2：1。

进一步地，上述机翼前沿的上下简谐运动和机翼后沿的上下简谐运动二者之间的相位差在0～90°范围内调整。

进一步地，上述机翼后沿的上下简谐运动比机翼前沿的上下简谐运动的相位滞后45°～90°。

进一步地，上述机翼后沿的上下简谐运动比机翼前沿的上下简谐运动的相位滞后90°。

进一步地，上述机翼前沿和机翼后沿的运动行程相同。

根据本发明的另一方面，提供了一种扑翼机，包括整体机翼、机身、以及发动机，其中，整体机翼和机身之间通过根据上面所描述的平动扑翼机构连接，并且平动扑翼机构的第一直线简谐运动机构和第二直线简谐运动机构与发动机驱动连接。

本发明还提供了一种滑翔机，包括整体机翼、机身、以及发动机，其中，整体机翼和机身之间通过根据上面所描述的平动扑翼机构连接，并且平动扑翼机构的第一直线简谐运动机构和第二直线简谐运动机构与发动机驱动连接。

根据本发明的平动扑翼机构，机翼前沿和机翼后沿分别作上下简谐运动，机翼相对机身位移随时间的变化更接近于正弦曲线，运动比较柔和，并且二者之间具有相位差，因此机翼能够在上下平动的同时改变机翼的攻角，适合在大型扑翼机上。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。图中：

图1是根据本发明的平动扑翼机构的结构示意图；

图2是根据本发明的平动扑翼结构的直线简谐运动机构的曲柄组件的结构示意图；以及

图3是根据本发明的平动扑翼结构的直线简谐运动机构的曲柄组件的结构示意图，其中，曲柄上安装有偏心块和行星齿轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本发明的平动扑翼机的左右机翼是连在一起的，为一个整体的大展弦比机翼，它的主要运动方式是上下往返平动，另外，还具有攻角变化，使上升和下扑的升力不相等而在一个姿态循环中做功。