[实用新型]一种带弹簧的旋转扑翼飞行器

说明书

技术领域

一种带弹簧的旋转扑翼飞行器，涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种扑翼飞行器。

背景技术

传统扑翼飞行器采用的升力装置是传统的扑翼机构，由曲轴连杆驱动，扑翼作上下扑动产生升力，效率较低，对扑翼的疲劳强度要求较高，较难产生很大的升力，且很难垂直升降和空中悬停；传统的扑翼飞行器采用单个发动机，虽结构简单重量轻，但机动性较差。

发明内容

为了克服上述传统扑翼飞行器的不足，本发明提供了一种带弹簧的旋转扑翼飞行器，翼片作旋转运动，能垂直升降和悬停，且具良好的机动性。 

本发明采用如下技术方案：一种带弹簧的旋转扑翼飞行器包括机身、起落架、能源系统、控制系统、左旋转扑翼和右旋转扑翼。能源系统包括两个相同的电机、方便充电的锂电池、两套相同的减速齿轮组及调速装置；控制系统包括无线电遥控发射器、接收器和舵机；左旋转扑翼和右旋转扑翼结构相同，它们分别对称布置于机身的左右两侧由两个相同的电机分别驱动提供推力，该飞行器可垂直升降和悬停，且具良好的机动性。

左旋转扑翼由左主轴、左转臂、左翼片、左翼轴、左弹簧和左挂钩组成；右旋转扑翼由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右弹簧和右挂钩组成；两个相同电机的动力分别通过两组相同的减速齿轮组分别传递给左主轴和右主轴，分别驱动左旋转扑翼和右旋转扑翼，灵活机动。

左旋转扑翼的具体结构是：左主轴的一端通过轴承与机身相连，左转臂的一端与左主轴的另一端垂直固连，左转臂的另一端与左翼轴的一端垂直固连，左翼轴、左转臂和左主轴处于同一平面内；左翼轴的另一端通过轴承与左翼片相连于靠近左翼片的前缘处，左翼轴与左翼片的前缘平行，左翼片能绕左翼轴灵活转动；左翼片的靠近左转臂的端面即左翼片的根部端面与左翼片的前缘垂直，左弹簧的一端与左翼片固连于该端面弦线的最后端，左弹簧的另一端通过左挂钩与机身相连；在控制系统的控制下，左挂钩能在过左翼片的根部端面的与左转臂旋转平面平行的平面内绕控制系统的舵机转摆移动；左挂钩到左主轴的距离大于转臂长度、左翼片的最大弦长和左弹簧的原始长度三者之和。

机身、左翼片和右翼片的骨架都采用碳纤维复合材料，强度高重量轻。左翼片和右翼片是刚性的，且均呈直角三角形。

起落架由三根支架组成前三点式起落架，每根支架由细钢丝和小海棉球组成，小海棉球着陆时起缓冲作用，起落架还起反扭力平衡作用

左旋转扑翼的工作原理是：一个电机的动力经减速后传递给左主轴，左主轴转动带动左转臂旋转，左转臂带动左翼轴旋转，在左翼轴的牵引下左翼片旋转，由于左弹簧的控制，左翼片旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会按照不同的转速发生有规律的变化，符合高升力机制，有利于产生推力。由于左挂钩靠近左翼轴的旋转圆周，在一个周期内，左翼片下扑产生的效果远大于上扑，产生升力的效率较高。改变转速会改变推力的大小；推力的方向是通过改变左挂钩与左主轴的相对高度来实现的。

右旋转扑翼的具体结构与左旋转扑翼的具体结构相同；右旋转扑翼的工作原理与左旋转扑翼的工作原理也相同。该结构简单，效率较高。由于左翼片和右翼片都作圆周转动，对材料的疲劳强度要求不高。

附图说明

图1是本发明一种带弹簧的旋转扑翼飞行器的主视示意图；图2是图1的左视图。

图中：1-机身；2-起落架；3-能源系统；4-控制系统；5-左旋转扑翼；6-右旋转扑翼；51-左主轴；52-左转臂；53-左翼片；54-左翼轴；55-左弹簧；56-左挂钩。图2中大的带箭头的虚线圆表示左翼轴54的旋转轨迹和转动方向。

具体实施方式

现结合附图1和附图2举例对本发明加以说明：一种带弹簧的旋转扑翼飞行器包括机身1、起落架2、能源系统3、控制系统4、左旋转扑翼5和右旋转扑翼6。能源系统3包括两个相同的电机、方便充电的锂电池、两套相同的减速齿轮组及调速装置；控制系统4包括无线电遥控发射器、接收器和舵机；左旋转扑翼5和右旋转扑翼6结构相同，它们分别对称布置于机身1的左右两侧由两个相同的电机分别驱动提供推力，该飞行器可垂直升降和悬停，且具良好的机动性。

左旋转扑翼5由左主轴51、左转臂52、左翼片53、左翼轴54、左弹簧55和左挂钩56组成；右旋转扑翼由右主轴、右转臂、右翼片、右翼轴、右弹簧和右挂钩组成；两个相同电机的动力分别通过两组相同的减速齿轮组分别传递给左主轴51和右主轴，分别驱动左旋转扑翼5和右旋转扑翼6，灵活机动。