[发明专利]一种能自主起飞的扑旋翼飞行器

权利要求书

1.一种能自主起飞的扑旋翼飞行器，其特征在于：先设定飞行器头部为前方，面对飞行器头部的左方为左侧，面对飞行器头部的右方为右侧；左右方向为横向，前后方向为纵向；

所述能自主起飞的扑旋翼飞行器由机身(1)、前起落架(2)、驱动机构(3)、机翼(4)、后起落架(5)、涵道风扇系统(6)、尾翼(7)和航模接收机(8)组成；

机身(1)是由头部(9)、两个连接板(10)、机身中部(11)、尾杆(12)组成；头部(9)通过两侧的连接板(10)与机身中部(11)的前端连接，机身中部(11)的后端中间位置处与尾杆(12)的靠近前端处固定连接，尾杆(12)的前端设有矩形板连接孔；

前起落架(2)固定在两侧连接板(10)的下部，驱动机构(3)安装在两侧连接板(10)的中间位置处，两个机翼(4)对称地安装在两侧连接板(10)的外侧，后起落架(5)安装在机身中部(11)的下部靠后处，涵道风扇系统(6)安装在机身中部(11)的后端，尾翼(7)安装在尾杆(12)的末端；

头部(9)由弧形架(13)、锥齿轮固定杆(14)和机头固定杆(16)组成；弧形架(13)是由弧形杆、垂直杆和水平杆组成的整体，弧形杆后端与垂直杆的上端为一体，弧形杆的前端和水平杆的前端为一体；两个垂直杆的下端对称地固定在机头固定杆(16)靠近中部的两侧，水平杆的后端对称地固定在锥齿轮固定杆(14)的靠近两端处；在锥齿轮固定杆(14)对称地固定锥齿轮轴(15)，两个锥齿轮轴(15)分别紧靠对应的水平杆内壁；

在头部(9)中：

机头固定杆(16)和锥齿轮固定杆(14)的垂直距离h₁=0.8~0.9h₀，

机头固定杆(16)和锥齿轮固定杆(14)的水平距离l₁=0.3~0.4l₀，

两个弧形杆之间的距离b₁=0.5~0.6b₀；

其中：

h₀表示垂直杆的高度，mm，

l₀表示水平杆的长度，mm，

b₀表示机头固定杆(16)和锥齿轮固定杆(14)的长度，mm；

连接板(10)是由前斜边(17)、中斜边(21)、后斜边(26)和长斜边(28)围成的四边形平板；前斜边(17)和中斜边(21)的夹角为钝角，后斜边(26)和中斜边(21)的夹角为钝角；

所述四边形平板中：

在前斜边(17)和中斜边(21)的夹角处设有锥齿轮固定杆孔(19)，

在前斜边(17)和长斜边(28)的夹角处设有前起落架安装孔(18)，

在中斜边(21)和后斜边(26)的夹角处设有扭转杆孔(23)，

在后斜边(26)和长斜边(28)的夹角处设有第二机身固定杆孔(27)，

扭转杆孔(23)和第二机身固定杆孔(27)的中间位置处设有扭转轴孔(24)，

在靠近第二机身固定杆孔(27)的位置处设有第一机身固定杆孔(25)，

在四边形平板的靠近前部的中间位置处设有传动转轴孔(20)，

在四边形平板的中部靠后处设有机头固定杆孔(22)，机头固定杆孔(22)靠近中斜边(21)，

在锥齿轮固定杆孔(19)中固定装有头部(9)的锥齿轮固定杆(14)，

在机头固定杆孔(22)中固定装有头部(9)的机头固定杆(16)；

机身中部(11)由两个平行四边形机架(29)和均为一个的第二四边形固定杆(35)、第一四边形固定杆(34)、第一机身固定杆(31)、第二机身固定杆(32)组成；平行四边形机架(29)是由两个平行的斜杆件和两个平行的长杆件组成的整体，平行四边形机架(29)前斜杆件和下部长杆件的夹角为锐角；在两个平行四边形机架(29)后部的锐角处和后部的钝角处依次固定有第二四边形固定杆(35)和第一四边形固定杆(34)，在紧靠第一四边形固定杆(34)的前方对称地设有后起落架安装孔(33)，在两个平行四边形机架(29)前部的锐角处分别对称地设有两个电机安装孔(30)，在两个平行四边形机架(29)前部的钝角处固定有第二机身固定杆(32)，在两个平行四边形机架(29)朝前的斜边靠上处固定有第一机身固定杆(31)；

机身中部(11)的第二四边形固定杆(35)的中间位置处固定有尾杆(12)，尾杆(12)的中心线垂直第二四边形固定杆(35)；

在两个连接板(10)的第一机身固定杆孔(25)中固定安装有第一机身固定杆(31)，

在两个连接板(10)的第二机身固定杆孔(27)中固定安装有第二机身固定杆(32)；

前起落架(2)由前起落架万向轮(36)和前起落架横架杆(37)组成，在靠近前起落架横架杆(37)的两端处对称地装有前起落架万向轮(36)；前起落架横架杆(37)的两端分别固定安装在各自对应的连接板(10)的前起落架安装孔(18)中；

驱动机构(3)由扭转机构(38)、驱动电机(39)和扑动折叠机构(40)组成；驱动电机(39)是由双头电机(41)和四个小皮带轮(42)组成；双头电机(41)两端的输出轴对称地装有两个小皮带轮(42)，双头电机(41)壳体的两端对称地设有机架连接孔(43)；螺钉通过两个平行四边形机架(29)的电机安装孔(30)与对应的机架连接孔(43)螺纹连接；

扭转机构(38)由两个第一大皮带轮(44)、两个扭转轴(45)、筒状滑块(46)、导杆(47)和扭转杆(48)组成；

两个扭转轴(45)的靠近外端处对称地装有第一大皮带轮(44)，两个扭转轴(45)的内端面设有扭转偏心轴(50)，两个扭转偏心轴(50)分别与筒状滑块(46)的两侧设有的偏心圆孔(51)对应连接，两个扭转轴(45)的轴线为同一条直线；筒状滑块(46)活套在导杆(47)的一端，导杆(47)的另一端与扭转杆(48)中间位置固定连接，扭转杆(48)的两端设有机翼连接孔(49)；两个扭转轴(45)的外端分别安装在连接板(10)的扭转轴孔(24)中；扭转杆(48)安装在连接板(10)的扭转杆孔(23)中；

扑动折叠机构(40)由第二大皮带轮(52)、传动轴(53)、双面锥齿轮(54)、曲柄锥齿轮(55)、扑动折叠连杆(56)和轨迹杆(57)组成；

在传动轴(53)靠近两端处对称地设有第二大皮带轮(52)，在传动轴(53)的中间位置处装有双面锥齿轮(54)，双面锥齿轮(54)的两面锥齿与对应的两个曲柄锥齿轮(55)分别啮合；在曲柄锥齿轮(55)锥齿的同一侧面对称地设有连杆偏心轴(60)，两个扑动折叠连杆(56)下端与连杆偏心轴(60)活动连接，两个扑动折叠连杆(56)的上端分别通过轨迹杆销轴(58)与轨迹杆(57)的下端活动连接，轨迹杆(57)的上端设有轨迹杆连接孔(59)；连杆偏心轴(60)的轴线与轨迹杆连接孔(59)的中心线在空间上相互垂直；

传动轴(53)两端活动地安装在两个连接板(10)的传动转轴孔(20)中；两个曲柄锥齿轮(55)分别与锥齿轮固定杆(14)的两个锥齿轮轴(15)活动安装；

双头电机(41)两端的输出轴的两个小皮带轮(42)分别通过各自的皮带与扭转机构(38)的第一大皮带轮(44)和扑动折叠机构(40)的第二大皮带轮(52)对应连接；

机翼(4)由平面四杆机构(61)、内翼(63)和外翼(67)组成，内翼(63)和外翼(67)通过平面四杆机构(61)活动地连接一起；

平面四杆机构(61)由传动杆(64)、机翼连杆(62)、内翼杆(65)和外翼杆(66)组成；传动杆(64)是将一根直杆弯成两段直杆，两段直杆的夹角为150~170°，两段直杆的夹角处设有机翼铰接孔(71)；所述机翼铰接孔(71)通过销轴与机翼连杆(62)的一端铰接，机翼连杆(62)的另一端通过内翼连杆销轴孔(70)的销轴与内翼杆(65)的一端铰接，内翼杆(65)的另一端通过销轴与外翼杆(66)的弯角处铰接；外翼杆(66)为长杆和短杆构成的“L”状杆件，所述“L”状杆件的短杆端通过销轴与传动杆(64)的左端铰接，传动杆(64)的右端面处同轴线地设有轨迹杆连接轴(68)；轨迹杆连接轴(68)与轨迹杆连接孔(59)连接；

平面四杆机构(61)的外翼杆(66)的长杆杆身与外翼(67)的下表面固定连接，外翼杆(66)的长杆杆身紧邻外翼(67)的前侧边；内翼杆(65)的杆身与内翼(63)的下表面固定连接，内翼杆(65)的杆身紧邻内翼(63)的前侧边；

内翼(63)内侧面的靠近前侧处设有“C”形槽，“C”形槽的开口端对称地设有机翼销轴孔，机翼销轴(69)与机翼销轴孔活动连接；扭转机构(38)的扭转杆(48)设有的机翼连接孔(49)与机翼销轴(69)铰接；

后起落架(5)由后起落架万向轮(72)和后起落架横架(73)组成；后起落架万向轮(72)的轮轴通过连接杆件与后起落架横架(73)的中间位置处固定连接，后起落架横架(73)两端的端面对称地设有紧固螺钉孔(74)；后起落架横架(73)两端的紧固螺钉孔(74)通过螺钉分别固定在机身中部(11)的两个平行四边形机架(29)内侧的后起落架安装孔(33)处；

涵道风扇系统(6)由矩形板(76)、横向舵机(78)、“U”形架(79)、纵向舵机(80)、第一涵道风扇(81)、双杆横架(82)和第二涵道风扇(83)组成；

矩形板(76)下平面固定有横向舵机(78)，横向舵机(78)的舵机轴与“U”形架(79)的封闭端的中间位置处固定连接，“U”形架(79)的开口端与纵向舵机(80)下部两侧固定连接，纵向舵机(80)两侧的舵机轴分别与对应的双杆横架(82)的纵向杆(86)末端固定连接；

双杆横架(82)为一个横向杆(84)和两个纵向杆(86)组成整体；横向杆(84)两端对称地设有涵道风扇固定板(85)，靠近涵道风扇固定板(85)内侧对称地固定有纵向杆(86)；

靠近矩形板(76)的前端设有一个机身连接通孔(75)，矩形板(76)的上平面设有尾杆连接孔(77)；第一四边形固定杆(34)穿过机身连接通孔(75)固定在机身中部(11)内；尾杆(12)前端的矩形板连接孔通过螺钉与矩形板(76)的尾杆连接孔(77)固定；第一涵道风扇(81)和第二涵道风扇(83)分别与对应的涵道风扇固定板(85)固定连接；

航模接收机(8)的连接关系是：航模接收机(8)与遥控器(87)无线连接，锂电池(88)的正极和负极与航模接收机(8)的电源接口的正极和负极对应连接；航模接收机(8)的电调接口1、电调接口2、电调接口3依次与电调1、电调2、电调3对应连接，电调1、电调2、电调3依次与双头电机(41)、第一涵道风扇 (81)、第二涵道风扇(83)对应连接；航模接收机(8)的舵机接口1、舵机接口2依次与横向舵机(78)、纵向舵机(80)对应连接；

锂电池(88)和航模接收机(8)分别置于机身中部(11)的两个平行四边形机架(29)内。