[发明专利]一种仿缨甲缨翅结构的微型扑翼飞行器机翼

说明书

本发明公开了一种仿缨甲缨翅结构的微型扑翼飞行器机翼。随着扑翼飞行器微小化过程雷诺数的减小，飞行稳定性差成为了制约微型扑翼飞行器发展的主要问题。本发明包括翼基和翼脉组；翼基整体呈弯曲的扁平状，包括一体成型的翼尖、翼中和翼根；翼脉组分为翼中上翼脉、翼尖上翼脉、翼尖头部翼脉、翼尖下翼脉、X形交叉翼脉、翼中下翼脉一和翼中下翼脉二；翼中下翼脉一比翼中下翼脉二靠近翼尖设置；X形交叉翼脉一端的两个端点分别固定在翼尖和翼中下方；翼中上翼脉、翼尖上翼脉、翼尖下翼脉、翼中下翼脉一和翼中下翼脉二均设有多根，翼尖头部翼脉设有一根或两根，X形交叉翼脉设有一根。本发明仿缨甲缨翅结构，大大提高了飞行稳定性。

技术领域

本发明属于扑翼飞行器技术领域，具体涉及一种仿缨甲缨翅结构的微型扑翼飞行器机翼。

背景技术

微型扑翼飞行器是一种翼展不超过150mm、重量为10～100g，通过模仿鸟类和昆虫飞行而制造的新型微型飞行器，具有尺寸小巧、机动性好和飞行效率高等特点，在军用和民用领域都具有广阔的发展前景和应用空间。但随着扑翼飞行器微小化过程雷诺数的减小，飞行姿态难以控制、飞行稳定性差成为了制约微型扑翼飞行器发展的主要问题。缨甲是最小的非寄生昆虫物种之一，体长只有395μm左右，但其在保留了卓越飞行能力的同时，飞行速度能与体型是它3倍的甲虫比肩。这得益于它具有一种特殊的适合低雷诺数下飞行的缨翅结构。若能利用缨甲这种适合低雷诺数下飞行的缨翅结构来设计出一种微型扑翼飞行器机翼，必能促进微型扑翼飞行器的快速发展。

发明内容

为解决微型扑翼飞行器的稳定性问题，本发明提供了一种仿缨甲缨翅结构的微型扑翼飞行器机翼。

本发明包括翼基和翼脉组；所述的翼基整体呈弯曲的扁平状，包括一体成型的翼尖、翼中和翼根；所述的翼脉组分为翼中上翼脉、翼尖上翼脉、翼尖头部翼脉、翼尖下翼脉、X形交叉翼脉、翼中下翼脉一和翼中下翼脉二；翼中上翼脉固定在翼中上方，翼尖上翼脉固定在翼尖上方，翼尖头部翼脉固定在翼尖头部，翼尖下翼脉固定在翼尖下方，翼中下翼脉一和翼中下翼脉二均固定在翼中下方，且翼中下翼脉一比翼中下翼脉二靠近翼尖设置；X形交叉翼脉一端的两个端点分别固定在翼尖和翼中下方；翼中上翼脉、翼尖上翼脉、翼尖下翼脉、翼中下翼脉一和翼中下翼脉二均设有多根，翼尖头部翼脉设有一根或两根，X形交叉翼脉设有一根。

优选地，所述翼尖的中弧线长度为翼基中弧线长度的42％至46％，翼中的中弧线长度为翼基中弧线长度的37％至42％，翼根的中弧线长度为翼基中弧线长度的16％至21％。

优选地，所述翼尖各横截面处的宽度在翼基中弧线长度的4％至5％之间；翼尖头部呈短轴为翼基中弧线长度的4％至5％、长轴为翼基中弧线长度的25％至30％的半椭球形。

优选地，所述翼中靠近翼尖的2/3部分的各横截面处宽度在翼基中弧线长度的5％至7％之间，该部分的各横截面底部曲线均是圆弧，圆弧的圆心角在36°至42°之间，圆弧的半径在翼基中弧线长度的37％至40％之间，且各横截面底部圆弧的圆心角和半径沿翼中至翼根方向均逐渐增大，翼中靠近翼尖的2/3部分的底部曲面光顺；翼中余下的1/3部分的各横截面处宽度在翼基中弧线长度的4％至5％之间，且该部分的各横截面处宽度沿翼中至翼根方向线性减小。

优选地，所述翼根的各横截面处宽度在翼基中弧线长度的3％至4％之间，翼根根部呈短轴为翼基中弧线长度的3％至4％、长轴为翼基中弧线长度的7％至9％的半椭球形。

优选地，所述翼尖和翼中的交界面与竖直面的夹角在33°至38°中取值。