CN102358422A - 变体扑翼机 - Google Patents
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Abstract
一种变体扑翼机，扑翼机的机翼为由PVDF压电薄膜加工成具有压电传感器功能的柔性机翼，柔性机翼扑动的信号通过导线连接到扑翼机内部发射器，发射器发出信号无线传递到地面接收机，接收机与信号处理与控制单元相连，信号经过处理后输出到多通道遥控器，地面遥控器发出无线信号与扑翼机内部接收机相连，接收机及时感应相应信号从而调整扑翼机机翼飞行状态。本发明的技术效果是：1、将整个机翼作为压电传感器，能够比较全面、精确的测量分析微型扑翼飞行器机翼的各项低雷诺数空气动力学特性。2、能够及时调整飞行器飞行姿态，以使该飞行器实现变体，以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。3、能够为大型复杂的飞行器变体或隐身提供相应技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种扑翼机，尤其涉及一种变体扑翼机。
背景技术
目前扑翼飞行器在民用和国防领域都有十分重要而广泛的应用前景，对扑翼飞行器的研究一直受到国内外研究者的普遍重视，但由于扑翼飞行器不同于普通固定翼飞行器，在扑翼飞行器的空气动力学特性方面的研究由于难以比较全面精确的捕捉到相关数据却迟迟进展不大。
PVDF是一种具有很强使用价值的压电智能材料， PVDF良好的耐化学性、加工性及抗疲劳和蠕变性，还有超强的耐候性，可在户外长期使用，无需保养。密度低、机械韧性好、可塑性好（即良好的加工性），可以将PVDF（聚偏氟乙烯）压电薄膜加工成具有传感器功能的柔性机翼，达到机翼传感器一体化。应用无线电技术和控制系统能够比较全面、准确的测量、分析微型扑翼飞行器柔性机翼的各项低雷诺数空气动力学特性，并实时调整飞行姿态，实现扑翼机变体，以保障扑翼机在复杂环境中飞行任务得以顺利进行。
发明内容
为了克服现有扑翼机或变体扑翼机难以比较全面精确的捕捉到相关数据，无法实时控制扑翼机飞行姿态，难以胜任环境复杂多变的飞行任务的不足，本发明提供一种变体扑翼机，该扑翼机可以实现扑翼机在飞行过程中全面采集并及时处理其飞行空气动力学特性参数，调整飞行器飞行姿态，以使该飞行器实现变体，以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。
本发明是这样来实现的，它包括扑翼机、柔性机翼、扑翼机内部发射器、接收机、信号处理与控制单元、多通道遥控器、扑翼机内部接收机,其特征是扑翼机的机翼为由PVDF压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼，柔性机翼扑动的信号通过导线连接到扑翼机内部发射器，扑翼机内部发射器发出信号无线传递到地面接收机，接收机与信号处理与控制单元相连，信号经过处理后输出到多通道遥控器，多通道遥控器发出无线信号与扑翼机内部接收机相连，扑翼机内部接收机及时感应相应信号从而调整扑翼机机翼飞行状态。
通过将PVDF压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼，达到实现柔性机翼与传感器一体化，采集翼面压力信号，并通过无线电信号收发装置（主要由发射机/遥控器(The Transmitter)与接收机(Receiver)两部分组成）与相关数据信号处理控制系统装置的通信，从而实现扑翼机在飞行过程中全面采集并及时处理其飞行空气动力学特性参数，调整飞行器飞行姿态，以使该飞行器实现变体，以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。
本发明的技术效果是：1、将整个机翼作为压电传感器，能够比较全面、精确的测量分析微型扑翼飞行器机翼的各项低雷诺数空气动力学特性。2、能够及时调整飞行器飞行姿态，以使该飞行器实现变体，以便其在复杂多变环境中顺利完成飞行任务。
附图说明
图1为本发明扑翼机的结构示意图。
图2为本发明扑翼机的控制原理图。
在图中，1、扑翼机 2、柔性机翼 3、扑翼机内部发射器 4、接收机 5、信号处理与控制单元 6、多通道遥控器 7、扑翼机内部接收机。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是这样来实现的，扑翼机1的机翼为由PVDF压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼2，柔性机翼2通过导线连接扑翼机内部发射3器，扑翼机内部发射器3无线连接接收机4，接收机4连接信号处理与控制单元5，信号处理与控制单元5连接多通道遥控器6，多通道遥控6器无线连接扑翼机内部接收机7，扑翼机内部接收机7连接扑翼机内部变体装置。
在图1中，将PVDF压电薄膜加工成如图所示的具有传感器功能的柔性机翼，达到机翼传感器一体化，并通过引线引出，连接到扑翼机内部发射器单元T1。经过计算，可以得出PVDF产生的电压与扑翼机翼面空气动力特性（即翼面上下表面压力差）呈线性关系，所以可以通过PVDF获取升力信息。
在图2中，扑翼机内部发射器把测得的翼面空气动力信号通过无线电发射出去，地面上控制系统通过接收机接收到该信号之后，把信号输入到信号处理与控制单元，信号处理与控制单元通过处理分析扑翼机空气动力特性参数，计算其达到最优飞行状态时对扑翼机飞行参数及飞行姿态所作的修正量，进而把修正量信号输出到多通道遥控器，多通道遥控器通过无线电把信号发射出去，最后，扑翼机内部接收机R1接收到该信号，并输送给扑翼机上的其他电子部件(电子变速、舵机)，从而实现扑翼机的变体，达到最优飞行状态，使飞行任务顺利完成。
Claims (1)
1. 一种变体扑翼机，它包括扑翼机、柔性机翼、扑翼机内部发射器、接收机、信号处理与控制单元、多通道遥控器、扑翼机内部接收机,其特征是扑翼机的机翼为由PVDF压电薄膜加工成具有压电薄膜传感器功能的柔性机翼，柔性机翼扑动的信号通过导线连接到扑翼机内部发射器，扑翼机内部发射器发出信号无线传递到地面接收机，接收机与信号处理与控制单元相连，信号经过处理后输出到多通道遥控器，多通道遥控器发出无线信号与扑翼机内部接收机相连，扑翼机内部接收机及时感应相应信号从而调整扑翼机机翼飞行状态。
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2011
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