CN104002969B - 一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置 - Google Patents
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Abstract
一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置，属飞行器技术领域。它由主轴、转臂、扑翼、翼轴、弹簧和挂钩组成；主轴、转臂和翼轴组成曲柄；弹簧一端与扑翼固连，另一端通过挂钩与机身相连。在发动机的驱动下，扑翼作圆周旋转，扑动空气产生推力，效率较高，对材料的疲劳强度要求不高，结构简单，且比较方便调整推力的方向，可用作飞行器的推力装置。
Description
技术领域
一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置，属飞行器技术领域，尤其涉及一种飞行器用推力生成装置。
背景技术
传统的扑翼飞行器是靠曲轴连杆机构驱动扑翼，扑翼上下扑动而产生升力，其效率较低，不方向调整升力的方向，且对扑翼材料的疲劳强度要求较高。
发明内容
本发明的目的是克服传统扑翼飞行器的上述缺陷，发明一种效率较高的可旋转的类似滚翼的扑翼推力生成装置。
一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置，由主轴、转臂、扑翼、翼轴、弹簧和挂钩组成；主轴的一端通过轴承与扑翼飞行器机身相连，转臂的一端与主轴的另一端垂直固连，转臂的另一端与翼轴的一端垂直固连，翼轴、转臂和主轴处于同一平面内组成曲柄，翼轴的另一端通过轴承与扑翼相连于扑翼根部并靠近扑翼的前缘处；扑翼的靠近转臂的端面即扑翼的根部端面与扑翼的前缘垂直，弹簧的一端与扑翼固连于该端面弦线与后缘的交点处，弹簧的另一端通过挂钩与机身相连；挂钩靠近翼轴的旋转圆周安装，但挂钩与主轴之间的距离大于转臂长度、扑翼最大弦长和弹簧原始长度三者之和，以确保扑翼顺利旋转；扑翼是刚性的。
该一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置的工作原理是：发动机的动力经减速后传递给主轴，主轴转动带动转臂旋转，转臂带动翼轴旋转，在翼轴的牵引下扑翼旋转，由于弹簧的控制，扑翼旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，符合高升力机制，有利于产生推力。由于挂钩靠近翼轴的旋转圆周，在一个周期内，扑翼下扑产生的效果远大于上扑，产生升力的效率较高。改变发动机的转速能改变推力的大小，转速越快推力越大，当转速不变时，通过改变挂钩到主轴之间的距离可改变推力的大小；推力的方向是通过改变挂钩与主轴的相对方位和高度来实现的。由于扑翼作圆周转动，对材料的疲劳强度要求不高。该装置结构简单，效率较高。
附图说明
图1是本发明一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置的主视示意图；图2是图1的俯视图。
图中，1-主轴，2-转臂，3-扑翼，4-翼轴，5-弹簧，6-挂钩；图1中，大的带箭头的虚线圆表示翼轴4的旋转轨迹和转动方向，转臂2处的空心箭头表示转臂的转动方向，挂钩6左边附近的双向箭头圆弧表示弹簧5的转摆方向。
具体实施方式
现结合附图1和附图2举例对本发明加以说明。
一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置，由主轴1、转臂2、扑翼3、翼轴4、弹簧5和挂钩6组成；主轴1的一端通过轴承与扑翼飞行器机身相连，转臂2的一端与主轴1的另一端垂直固连，转臂2的另一端与翼轴4的一端垂直固连，翼轴4、转臂2和主轴1处于同一平面内组成曲柄，翼轴4的另一端通过轴承与扑翼3相连于扑翼3根部并靠近扑翼3的前缘处；扑翼3的靠近转臂2的端面即根部端面与前缘垂直，弹簧5的一端与扑翼3固连于该端面弦线与后缘的交点处，弹簧5的另一端通过挂钩6与机身相连；挂钩6靠近翼轴4的旋转圆周安装，但挂钩6与主轴1之间的距离大于转臂2长度、扑翼3最大弦长和弹簧5原始长度三者之和，以确保扑翼3顺利旋转；扑翼3是刚性的。
该发明装置的工作原理是：发动机的动力经减速后传递给主轴1，主轴1转动带动转臂2旋转，转臂2带动翼轴4旋转，在翼轴4的牵引下扑翼3旋转，由于弹簧5的控制，扑翼3旋转时其攻角在一个工作周期即旋转一圈内会发生有规律的变化，符合高升力机制，有利于产生推力。由于挂钩靠近翼轴4的旋转圆周，在一个周期内，扑翼3下扑产生的效果远大于上扑，产生升力的效率较高。改变转速能改变推力的大小，转速越快推力越大；当转速不变时，通过改变挂钩6到主轴1之间的距离也可改变推力的大小，挂钩6离主轴1越近推力越大；扑翼3产生的推力的方向是通过改变挂钩6与主轴1的相对方位和高度来实现的，假如主轴1在前，挂钩6在后，挂钩6从与主轴1同高位置上移，则推力的方向会往前移。由于扑翼3作圆周转动，对材料的疲劳强度要求不高。该装置结构简单，效率较高，且比较方便调整推力的方向。
本发明一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置成对安装在小型飞行器上可为飞行器提供升力和推力；将它安装在飞艇上可以提供推力。
Claims (1)
1.一种带弹簧的旋转扑翼推力生成装置，其特征在于：由主轴（1）、转臂（2）、扑翼（3）、翼轴（4）、弹簧（5）和挂钩（6）组成；转臂（2）的一端与主轴（1）垂直固连，转臂（2）的另一端与翼轴（4）的一端垂直固连，翼轴（4）的另一端通过轴承与扑翼（3）相连；扑翼（3）的靠近转臂（2）的端面与扑翼(3)的前缘垂直，弹簧（5）的一端与扑翼（3）固连于该端面弦线与后缘的交点处，弹簧（5）的另一端通过挂钩（6）与机身相连；挂钩（6）与主轴（1）之间的距离大于转臂（2）长度、扑翼（3）最大弦长和弹簧（5）原始长度三者之和；扑翼（3）是刚性的；扑翼（3）产生的推力的方向是通过改变挂钩（6）与主轴（1）的相对方位和高度来实现的。
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