CN102556347B - 新型扑翼三角翼 - Google Patents

Abstract

新型扑翼三角翼，上振翼和下振翼的转轴端部连接在机架上。上振翼连接杆和下振翼连接杆将上振翼和下振翼连接到滑块上。滑块与滑块导轨滑动连接。带有小齿轮的强磁电机和大齿轮也安装在机架上，大齿轮和小齿轮相互啮合。摇杆把大齿轮和滑块连接到一起。上振翼和下振翼上设有振翼薄膜。动力传动机构与三角翼机体相连。垂直安定面固定在三角翼机体上。方向舵与垂直安定面连接。方向舵电磁舵机安装在三角翼机体上，方向舵连杆将方向舵电磁舵机和方向舵连接到一起。副翼连接到三角翼机体的后端，副翼电磁舵机连接到三角翼机体和副翼上。本发明结构紧凑高效，加工制作方便，增强了飞翼的安定性也提高了飞翼的航向操控性。

Description

新型扑翼三角翼

技术领域：本发明涉及一种小型飞行器，特别是一种有着独特飞行动力方式的航空模型。

背景技术：飞翼是有别于常规气动布局的一种飞行器气动布局方式，飞翼又称全翼机。这种布局简单说就是一个只有飞机翅膀的布局形式，看上去只有机翼没有机身和尾翼等，是将机身和机翼融为一体。无疑这种布局是空气动力效率最高的布局，因为所有机身结构都是机翼，都可用于产生升力，所以飞翼在中低速范围内能保持优异的性能，而且最大程度的降低了阻力。空气阻力最小，所以雷达波反射自然也是最小，因此飞翼布局也是隐身性能最好的气动布局之一。如世界上最先进的B2隐形轰炸机就是采用飞翼的外形。然而，飞翼布局也有其相应的缺点其中最大的缺陷是安定性能和操控性能较差，尤其是航向操作性性能较差。

扑翼机是一种能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器，又称振翼机。由于扑翼机的扑翼一般是用一层较薄的薄膜和碳纤维骨架制作而成的，因此整体具有较大的柔性。在机翼扑动时会与空气相互作用使机翼整体有较大的变形，在机翼这样的拍动下使扑翼机产生向前的推力和向上的升力，这也正是扑翼机和其他常规飞行器飞行动力方式的不同之处。由鸟类和昆虫的飞行表明，扑翼飞行具有较高的效率，在低速飞行时扑翼机所需的功率比普通飞机要小得多。

发明内容：针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种结构紧凑高效、安定性能和操控性能好的新型扑翼三角翼。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：新型扑翼三角翼，包括强磁电机、上振翼、上振翼连接杆、机架、滑块、小齿轮、摇杆、大齿轮、下振翼、下振翼连接杆、滑块导轨、三角翼机体、垂直安定面、方向舵、振翼薄膜、方向舵连杆、方向舵电磁舵机、副翼、副翼电磁舵机、起落架杆、飞机车轮。其中，强磁电机、上振翼、上振翼连接杆、机架、滑块、小齿轮、摇杆、大齿轮、下振翼、下振翼连接杆和滑块导轨组成动力传动机构。上振翼和下振翼的转轴端部连接在机架上。上振翼连接杆和下振翼连接杆将上振翼和下振翼连接到滑块上。滑块与滑块导轨滑动连接。带有小齿轮的强磁电机和大齿轮也安装在机架上，大齿轮和小齿轮相互啮合。摇杆把大齿轮和滑块连接到一起。上振翼和下振翼上设有振翼薄膜。动力传动机构与三角翼机体相连。垂直安定面固定在三角翼机体上。方向舵与垂直安定面连接。方向舵电磁舵机安装在三角翼机体上，方向舵连杆将方向舵电磁舵机和方向舵连接到一起。副翼连接到三角翼机体的后端，副翼电磁舵机连接到三角翼机体和副翼上。飞机车轮和起落架杆安装在三角翼机体的下端。

本发明结构紧凑高效，加工制作方便，由于飞翼在航向安定性和操控性能方面较差，新型扑翼三角翼在三角翼机体上面加装了两个垂直安定面并在其上安装方向舵来控制方向，这样一来即增强了飞翼的安定性也提高了飞翼的航向操控性。

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的右视图。

图4是本发明的右侧俯视图。

图5是本发明的右侧仰视图。

图6是本发明的动力传动机构结构示意图。

图7是放大的动力传动机构结构示意图。

图8本发明的结构示意图。

具体实施方式：

如图1-图8所示：上振翼2和下振翼9的转轴端部用销钉连接在机架4上，用上振翼连接杆3和下振翼连接杆10将上振翼2和下振翼9连接到滑块5上，滑块5安装在滑块导轨11上，并可在滑块导轨11上滑动。将带有小齿轮6的强磁电机1和大齿轮8也安装在机架4上，让大小齿轮相互啮合，用摇杆7把大齿8轮和滑块5连接到一起，这样就将动力传动机构连接好了。上振翼2和下振翼9上设有振翼薄膜15。动力传动机构与三角翼机体12相连，垂直安定面13和三角翼机体12应该做成是一个整体，将方向舵14用胶带与垂直安定面13连接，并将方向舵电磁舵机17安装在三角翼机体12上，用方向舵连杆16将方向舵电磁舵机17和方向舵14连接到一起，可控制转向。将副翼18用胶带连接到三角翼机体12上，副翼电磁舵机19连接到三角翼机体12和副翼18上，可控制俯仰和滚转。最后将飞机车轮21和起落架杆20安装在三角翼机体12，这样整个新型扑翼三角翼就完成了，配上相应的飞控就可以以其新奇的飞行方式飞行了。

为使本发明结构紧凑高效，也为便于加工制作，将飞翼的翼型设计成简单的三角翼翼型，该种翼型目前也是研究的比较成熟的一种翼型。由于飞翼在航向安定性和操控性能方面较差，新型扑翼三角翼在三角飞翼体上面加装了两个垂直安定面并在其上安装方向舵来控制方向。这样，一来增强了飞翼的安定性，同时也提高了飞翼的航向操控性。

动力传动机构采用上下两个振翼，其外形如同一个“T”字，如附图6中所示，其传动机构与曲柄摇杆机构相似，滑块与振翼用振翼连接杆连接，其机构运动与一般雨伞的运动相似。其动力是依靠高能锂电池驱动强磁电机旋转，由电机轴上的小齿轮带动类似于曲柄的大齿轮来驱动整个机构的运动。

方向舵和副翼是靠电磁舵机来驱动的，而且副翼是差动的，因此可方便的控制扑翼三角翼的飞行方向，升降和滚转运动。起落架采用前三点固定结构。因为该扑翼三角翼主要是作为一种小型航空模型或是作为小型侦察机来用，为了尽可能的减轻整体重量，三角翼机体最好使用耐摔泡沫材料，其上表面光滑下表面为框格结构并用增强薄膜整体贴附，这样使三角翼机体在规定外形和强度条件下的重量达到了最轻，振翼用碳纤维杆和柔性薄膜制作，其它根据具体要求选用。扑翼三角翼的扑翼比较小，外形像一段窄带，上下两振翼是以机身的横轴线为转轴在一定角度范围内扑动，其扑动频率一般较扑翼机频率高很多，主要产生整机飞行所需的推力，基本不产生升力，其升力是依靠飞行时三角翼来产生的。

Claims (3)

1.新型扑翼三角翼，其特征在于：包括强磁电机、上振翼、上振翼连接杆、机架、滑块、小齿轮、摇杆、大齿轮、下振翼、下振翼连接杆、滑块导轨、三角翼机体、垂直安定面、方向舵、振翼薄膜、方向舵连杆、方向舵电磁舵机、副翼、副翼电磁舵机、起落架杆、飞机车轮；其中，强磁电机、上振翼、上振翼连接杆、机架、滑块、小齿轮、摇杆、大齿轮、下振翼、下振翼连接杆和滑块导轨组成动力传动机构；上振翼和下振翼的转轴端部连接在机架上，上振翼连接杆和下振翼连接杆将上振翼和下振翼连接到滑块上，滑块与滑块导轨滑动连接，带有小齿轮的强磁电机和大齿轮也安装在机架上，大齿轮和小齿轮相互啮合，摇杆把大齿轮和滑块连接到一起，上振翼和下振翼上设有振翼薄膜，动力传动机构与三角翼机体相连，垂直安定面固定在三角翼机体上，方向舵与垂直安定面连接，方向舵电磁舵机安装在三角翼机体上，方向舵连杆将方向舵电磁舵机和方向舵连接到一起，副翼连接到三角翼机体的后端，副翼电磁舵机连接到三角翼机体和副翼上，飞机车轮和起落架杆安装在三角翼机体的下端。

2.如权利要求1所述的新型扑翼三角翼，其特征在于：方向舵和副翼靠电磁舵机来驱动，副翼是差动的。

3.如权利要求1所述的新型扑翼三角翼，其特征在于：三角翼机体使用耐摔泡沫材料，其上表面光滑下表面为框格结构并用增强薄膜整体贴附；上振翼和下振翼用碳纤维杆和柔性薄膜制作。

Images