[实用新型]差动变载扑翼

说明书

本实用新型公开了一种差动变载扑翼，其涉及扑翼技术领域，包括：第一机翼，第二机翼，悬挂，承重差动机构；承重差动机构将两个机翼的悬挂承重地活动连接于主载荷并使它们的悬挂长度变化反向等量、悬挂拉力能互相反向传递；驱动两个机翼的悬挂长度变化并主动控制翼俯仰角的变化，使得两个机翼周期性地交替地重载下滑和轻载上滑，从而保持总升力和总推力。本实用新型能够使得整个装置的动态载荷力基本保持不变，并且动力只提供变载力而不承担静重力，其用于人力飞行、持久留空飞行、低噪音飞行和简结构低成本飞行。

技术领域

本实用新型涉及扑翼技术领域，特别涉及一种差动变载扑翼。

背景技术

扑翼是一种模仿鸟类和昆虫飞行，基于仿生学原理设计制造新型飞行器类型的重要结构。与固定翼和旋翼相比，扑翼的主要特点是以翼的往复运动既产生升力又产生推力，可以用很小的能量进行长距离飞行，并具有较强的机动性。

由于展向角度运动的扑翼在展向各段的垂直运动幅度不同，翼轨迹升降角也就不同，使需要的翼弦线俯仰角(姿态角)也不同，因此形成了人造扑翼飞行器主动控制翼俯仰角的结构复杂性和操控复杂性。为了避免角动扑翼的这种展向复杂性，申请人在申请号为201621114654.8的专利中提出了一种整动扑翼技术，其利用了小变载波状滑翔原理，由于升力始终为正、上挥减载力绝对值总小于重力绝对值的特点，整动扑翼可以使用软悬挂，从而减轻重量、简化结构。

但是，由于上述整动扑翼是非差动的，具有以下缺点：第一，由于主载荷对翼的拉力，也是翼对主载荷的拉力,所以在变载时，翼的主载荷必然会导致相应的约为0.1g到0.3g左右的垂直往复加速度，这不但会对某些任务载荷的工作产生影响，而且会消耗一定的能量，有损动力效率；第二，若要使动力避免承担载荷静重力就必须增加并联的弹性机构，而弹性机构的弹性力随长度的变化仍会产生残余影响，并且要根据实际载重的变化而调整弹性机构也比较麻烦。

本申请中可能涉及的缩略语或关键技术用语解释如下：

翼轨迹——翼上的某个点(例如气动中心)在纵垂面上相对于静止空气的运动轨迹。翼轨迹是翼相对于本体在纵垂面上的运动和本体相对于空气的运动的合成运动的轨迹。翼轨迹的切线方向是翼的迎流方向。翼轨迹升降角或翼轨迹俯仰角——翼轨迹相对于水平面的角，向上为正。翼俯仰角——翼弦线相对于水平面的角，向上为正。攻角或迎角——翼弦线相对于翼轨迹的角或翼弦线和实际迎流方向的角,向上为正。动态载荷力——载荷对翼的实际动态拉力，向下为负，其可表现为动力系统对翼的拉力和弹性器件对翼的拉力，来源于载荷净重力和载荷加速度对应的力。变载力——动态载荷力和静载荷力之差，向上为正，和载荷静重力同向的变载力为加载力，和载荷静重力反向的变载力为减载力。变载比——变载力和载荷静重力绝对值之比。巡航——以长途飞行中最常用的速度宏观等速水平的飞行。角动扑翼——翼在横垂面上的角度运动形成的扑翼。整动扑翼——翼整体相对于主载荷的垂直运动形成的扑翼。变悬挂或悬挂变长——整动扑翼中，翼和主载荷之间的悬挂连接的垂直长度的变化。差动俯仰角——差动变载扑翼中，翼弦线相对于基准平面的角，两个机翼的差动俯仰角反向等量。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种差动变载扑翼，其能够在等速平飞时使得整个装置的动态载荷力基本保持不变,并使动力只提供(承担)变载力而不承担静重力。

本实用新型的具体技术方案是：