[发明专利]异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置

权利要求书

1.异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：包括旋转动翼、齿轮(3)、伺服电机(4)、导电圆盘(5)、旋转轴(6)和电动机(7)，所述旋转动翼固定连接在所述旋转轴(6)上，设置在飞行器上的所述电动机(7)连接所述旋转轴(6)，并使所述旋转轴(6)连续旋转；

所述旋转动翼包括旋转框架(1)，以及安装在所述旋转框架(1)内的可转动的异形叶片(2)，所述伺服电机(4)设置在所述旋转框架(1)内，所述导电圆盘(5)设置在飞行器上，所述旋转框架(1)上设置有与所述导电圆盘(5)接触的导电小杆(106)，所述导电圆盘(5)、所述伺服电机(4)和所述齿轮(3)用于控制所述异形叶片(2)的连续转动和复位；

所述异形叶片(2)远离所述旋转轴(6)的一端面积大，靠近旋转轴(6)的一端面积小，所述异形叶片(2)形状函数由下面分段函数确定：

式中：

a——分段函数中叶片的长度系数；

L——异形叶片的长度；

x₁——异形叶片起始点的x坐标值，原点在动翼飞轮的圆心处，x坐标正方向从飞轮的圆心指向飞轮的圆周；

π——圆周率，π＝3.1415926；

y₁——异形叶片第一段的宽度值的一半；

y₃——异形叶片第三段的宽度值的一半；

单一异形叶片产生的驱动力F_H为：

式中：

p——无人机所在高度的大气压；

γ——绝热指数；

ω——动翼飞轮的旋转角速度；

c——无人机所在高度的大气音速值；

单一矩形叶片的驱动力F_H0为：

式中：

F_H0——矩形叶片单一叶片的驱动力；

所述异形叶片(2)的驱动力效率η、驱动效率η对分段函数中叶片的长度系数a的偏导数以及驱动效率η对异形叶片的长度L的偏导数为：

所述导电圆盘(5)包括导电部分(501)和绝缘部分(502)，当所述导电小杆(106)与所述导电部分(501)接触时，所述伺服电机(4)接受到高电平信号并正转，当所述导电小杆(106)与所述绝缘部分(502)接触时，所述伺服电机(4)接受到低电平信号并反转复位；

所述异形叶片(2)沿所述旋转轴(6)轴向分布个数为偶数，每个所述异形叶片(2)都固定连接一个所述齿轮(3)，相邻的所述齿轮(3)之间相互啮合，其中一个所述齿轮(3)连接所述伺服电机(4)。

2.根据权利要求1所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有中心孔(101)，所述旋转轴(6)固定在连接所述中心孔(101)内。

3.根据权利要求2所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有直梁(102)，所述直梁(102)的方向与所述中心孔(101)的轴线平行，所述直梁(102)上开有叶片安装孔(103)，所述叶片安装孔(103)的轴线与所述中心孔(101)的轴线正交，所述异形叶片(2)包括叶片转轴(201)；所述叶片转轴(201)插装在所述叶片安装孔(103)内且可转动，所述叶片转轴(201)插装固定在所述齿轮(3)中心。

4.根据权利要求3所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上设置有支撑梁(107)，所述支撑梁(107)上开有伺服电机安装孔(108)，所述伺服电机(4)固定在伺服电机安装孔(108)内。

5.根据权利要求4所述的异形叶片接触式齿轮连续转动控制的旋转动翼装置，其特征在于：所述旋转框架(1)上还包括外加强曲梁(104)和内加强曲梁(105)中的至少一种，用于加强所述旋转框架(1)的强度。