CN107953991A

CN107953991A - 一种四翼扑翼机

Info

Publication number: CN107953991A
Application number: CN201711278268.1A
Authority: CN
Inventors: 王志成; 罗哲远
Original assignee: Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
Current assignee: Foshan Shenfeng Aviation Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2018-04-24

Abstract

一种四轴扑翼机，属于飞行器领域，包括主体、第一升力装置、第二升力装置、第三升力装置和第四升力装置；第一升力装置和第二升力装置位于主体的左侧，第三升力装置和第四升力装置位于主体的右侧；四个升力装置结构相同，包括固定架、发动机、主轴、大齿轮、转臂、第一小链轮、第二小链轮、第一大链轮、第二大链轮、第一链条、第二链条、第一牵引轴、第二牵引轴、第一固定夹、第二固定夹、第一叶片和第二叶片。第一小链轮和第二小链轮的转动通过第一链条和第二链条的传动，使得第一大链轮和第二大链轮也一起转动；本发明充分利用了外侧叶片能够产生较大的升力，而当叶片上升是产生的阻力又少，提高了该装置的飞行效率，适合用于短途运输。

Description

一种四翼扑翼机

技术领域

一种四翼扑翼机，属于飞行器领域，尤其涉及一种四翼扑翼机。

背景技术

扑翼机又称振翼机，是指机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器，扑动的机翼不仅产生升力，还产生向前的推动力。现代扑翼飞行器从原理上分为仿鸟扑翼和仿昆虫扑翼，以微小型无人扑翼为主。仿鸟扑翼的扑动频率低，翼面积大，类似鸟类飞行，制造相对容易；仿昆虫扑翼扑动频率高，翼面积小，制造难度高，但可以方便的实现悬停。由于现有的扑翼机构的叶片根部没有可以改变叶片迎角的铰链，现有的扑翼机构只能使用柔性叶片，依靠叶片本身的变形改变迎角，柔性叶片能够产生的升力较小，无法满足大升力的要求。

发明内容

本发明的目的是克服传统扑翼机的上述不足，发明一种四翼扑翼机。

一种四翼扑翼机，包括主体、第一升力装置、第二升力装置、第三升力装置和第四升力装置；所述第一升力装置和第二升力装置位于主体的左侧，第三升力装置和第四升力装置位于主体的右侧；所述主体与普通的多旋翼飞行器的主体相似，包括飞行控制系统、GPS、陀螺仪、电池和机架。所述四个升力装置结构相同，包括固定架、发动机、主轴、大齿轮、转臂、第一小链轮、第二小链轮、第一大链轮、第二大链轮、第一链条、第二链条、第一牵引轴、第二牵引轴、第一固定夹、第二固定夹、第一叶片和第二叶片。主轴通过轴承安装在固定架上；大齿轮安装在主轴上；转臂的中部固定在主轴上；发动机的动力通过齿轮结构传送到大齿轮，大齿轮转动时主轴带动转臂转动；第一小链轮和第二小链轮结构相同；第一小链轮和第二小链轮通过轴承安装在主轴上，第一小链轮和第二小链轮不与主轴一起转动；第一牵引轴和第二牵引轴结构相同，它们通过轴承分别安装在转臂的两端；第一大链轮和第二大链轮结构相同；第一大链轮安装在第一牵引轴上，第一大链轮转动时第一牵引轴随着转动；第二大链轮安装在第二牵引轴上，第二大链轮转动时第二牵引轴随着转动；第一链条安装在第一小链轮和第一大链轮上；第二链条安装在第二小链轮和第二大链轮上；第一固定夹安装在第一牵引轴上，第一固定夹固定第一叶片；第二固定夹安装在第二牵引轴上，第一固定夹固定第二叶片；第一叶片和第二叶片结构相同，为刚性结构；第一小链轮与第一大链轮之间的传动比为2:1；第二小链轮与第二大链轮之间的传动比为2:1；通过第一链条和第二链条的牵引，第一叶片和第二叶片始终相互垂直。

优选地，所述发动机采用内燃机或电动机。

优选地，所述第一叶片和第二叶片均采用柔性材料。

所述的一种四翼扑翼机，其飞行原理为：当四翼扑翼机需要起飞时，飞行控制系统控制四个升力装置中的发动机启动，发动机带动大齿轮旋转，与大齿轮相连的主轴以及与主轴相连的转臂发生旋转，而主轴上的第一小链轮和第二小链轮也一同运动；第一小链轮和第二小链轮的转动通过第一链条和第二链条的传动，使得第一大链轮和第二大链轮也一起转动；由于第一叶片固定在第一固定夹，第一固定夹与第一牵引轴相连，第一牵引轴连接在第一大链轮上，所以第一叶片与第一大链轮运动是同步的；同理，第二叶片的运动也与第二大链轮的运动同步。而转臂与第一叶片和第二叶片的运动关系是：转臂旋转180°，第一叶片和第二叶片旋转90°，由于第一叶片和第二叶片始终保持垂直，则位于固定架外侧的叶片始终与地面水平，位于固定架内侧的叶片始终与地面保持垂直，这样使得外侧的叶片能够一直产生升力，而内侧的叶片在上升的时候是垂直的，产生的阻力就会很小，提高了装置的工作效率。四个升力装置同时工作，使得主体上升，飞行控制系统控制该装置前进后退，实现该装置起降、前进后退。

本发明充分利用了外侧叶片能够产生较大的升力，而当叶片上升是产生的阻力又少，提高了该装置的飞行效率，适合用于短途运输。

附图说明

图1是一种四翼扑翼机的轴侧示意图；图2是本发明第一升装置的俯视视示意图；图3是本发明转动部分的轴侧示意图；图4是本发明固定夹与地面垂直时的轴侧示意图；图5是本发明固定架与地面垂直时的正视图。

图中，1-主体，2-第一升力装置，3-第二升力装置，4-第三升力装置，5-第四升力装置，21-固定架，22-发动机，23-主轴，24-大齿轮，25-转臂，26-第一小链轮，27-第二小链轮，28-第一大链轮，29-第二大链轮，210-第一链条，211-第二链条，212-第一牵引轴，213-第二牵引轴，214-第一固定夹，215-第二固定夹，216-第一叶片，217-第二叶片。

具体实施方式

现结合附图对本发明加以具体说明：一种四翼扑翼机，包括主体1、第一升力装置2、第二升力装置3、第三升力装置4和第四升力装置5；所述第一升力装置2和第二升力装置3位于主体1的左侧，第三升力装置4和第四升力装置5位于主体1的右侧；所述主体1与普通的多旋翼飞行器的主体1相似，包括飞行控制系统、GPS、陀螺仪、电池和机架。所述四个升力装置结构相同。

现以第一升力装置2做具体说明：所述第一升力装置2包括固定架21、发动机22、主轴23、大齿轮24、转臂25、第一小链轮26、第二小链轮27、第一大链轮28、第二大链轮29、第一链条210、第二链条211、第一牵引轴212、第二牵引轴213、第一固定夹214、第二固定夹215、第一叶片216和第二叶片217。主轴23通过轴承安装在固定架21上；大齿轮24安装在主轴23上；转臂25的中部固定在主轴23上；发动机22的动力通过齿轮结构传送到大齿轮24，大齿轮24转动时主轴23带动转臂25转动；第一小链轮26和第二小链轮27结构相同；第一小链轮26和第二小链轮27通过轴承安装在主轴23上，第一小链轮26和第二小链轮27不与主轴23一起转动；第一牵引轴212和第二牵引轴213结构相同，它们通过轴承分别安装在转臂25的两端；第一大链轮28和第二大链轮29结构相同；第一大链轮28安装在第一牵引轴212上，第一大链轮28转动时第一牵引轴212随着转动；第二大链轮29安装在第二牵引轴213上，第二大链轮29转动时第二牵引轴213随着转动；第一链条210安装在第一小链轮26和第一大链轮28上；第二链条211安装在第二小链轮27和第二大链轮29上；第一固定夹214安装在第一牵引轴212上，第一固定夹214固定第一叶片216；第二固定夹215安装在第二牵引轴213上，第一固定夹214固定第二叶片217；第一叶片216和第二叶片217结构相同，为刚性结构；第一小链轮26与第一大链轮28之间的传动比为2:1；第二小链轮27与第二大链轮29之间的传动比为2:1；通过第一链条210和第二链条211的牵引，第一叶片216和第二叶片217始终相互垂直。

所述发动机22采用内燃机或电动机。

所述第一叶片216和第二叶片217均采用柔性材料。

所述的一种四翼扑翼机，其飞行原理为：当四轴扑翼机需要起飞时，飞行控制系统控制四个升力装置中的发动机22启动，发动机22带动大齿轮24旋转，与大齿轮24相连的主轴23以及与主轴23相连的转臂25发生旋转，而主轴23上的第一小链轮26和第二小链轮27也一同运动；第一小链轮26和第二小链轮27的转动通过第一链条210和第二链条211的传动，使得第一大链轮28和第二大链轮29也一起转动；由于第一叶片216固定在第一固定夹214，第一固定夹214与第一牵引轴212相连，第一牵引轴212连接在第一大链轮28上，所以第一叶片216与第一大链轮28运动是同步的；同理，第二叶片217的运动也与第二大链轮29的运动同步。而第一固定夹214和第二固定夹215与第一叶片216和第二叶片217的运动关系是：转臂25旋转180°，则第一叶片216和第二叶片217旋转90°，由于第一叶片216和第二叶片217始终保持垂直，则位于固定架21外侧的叶片始终与地面水平，位于固定架21内侧的叶片始终与地面保持垂直，这样使得外侧的叶片能够一直产生升力，而内侧的叶片在上升的时候是垂直的，产生的阻力就会很小，提高了装置的工作效率。四个升力装置同时工作，使得主体1上升，飞行控制系统控制该装置前进后退，实现该装置起降、前进后退。

Claims

1.一种四轴扑翼机，其特征在于：包括主体（1）、第一升力装置（2）、第二升力装置（3）、第三升力装置（4）和第四升力装置（5）；所述第一升力装置（2）和第二升力装置（3）位于主体（1）的左侧，第三升力装置（4）和第四升力装置（5）位于主体（1）的右侧；所述主体（1）与普通的多旋翼飞行器的主体（1）相似，包括飞行控制系统、GPS、陀螺仪、电池和机架；所述四个升力装置结构相同，包括固定架（21）、发动机（22）、主轴（23）、大齿轮（24）、转臂（25）、第一小链轮（26）、第二小链轮（27）、第一大链轮（28）、第二大链轮（29）、第一链条（210）、第二链条（211）、第一牵引轴（212）、第二牵引轴（213）、第一固定夹（214）、第二固定夹（215）、第一叶片（216）和第二叶片（217）；主轴（23）通过轴承安装在固定架（21）上；大齿轮（24）安装在主轴（23）上；转臂（25）的中部固定在主轴（23）上；发动机（22）的动力通过齿轮结构传送到大齿轮（24），大齿轮（24）转动时主轴（23）带动转臂（25）转动；第一小链轮（26）和第二小链轮（27）结构相同；第一小链轮（26）和第二小链轮（27）通过轴承安装在主轴（23）上，第一小链轮（26）和第二小链轮（27）不与主轴（23）一起转动；第一牵引轴（212）和第二牵引轴（213）结构相同，它们通过轴承分别安装在转臂（25）的两端；第一大链轮（28）和第二大链轮（29）结构相同；第一大链轮（28）安装在第一牵引轴（212）上，第一大链轮（28）转动时第一牵引轴（212）随着转动；第二大链轮（29）安装在第二牵引轴（213）上，第二大链轮（29）转动时第二牵引轴（213）随着转动；第一链条（210）安装在第一小链轮（26）和第一大链轮（28）上；第二链条（211）安装在第二小链轮（27）和第二大链轮（29）上；第一固定夹（214）安装在第一牵引轴（212）上，第一固定夹（214）固定第一叶片（216）；第二固定夹（215）安装在第二牵引轴（213）上，第一固定夹（214）固定第二叶片（217）；第一叶片（216）和第二叶片（217）结构相同，为刚性结构；第一小链轮（26）与第一大链轮（28）之间的传动比为2:1；第二小链轮（27）与第二大链轮（29）之间的传动比为2:1；通过第一链条（210）和第二链条（211）的牵引，第一叶片（216）和第二叶片（217）始终相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种四轴扑翼机，其特征在于：所述发动机（22）采用内燃机或电动机。

3.根据权利要求1或2所述的一种四轴扑翼机，其特征在于：所所述第一叶片（216）和第二叶片（217）均采用柔性材料。

4.根据权利要求1或2所述的一种新型扑翼机，其特征在于：所述升力装置可采用二、四、六或者多对进行组合。

5.根据权利要求1所述的一种四轴扑翼机，其飞行原理为：当四轴扑翼机需要起飞时，飞行控制系统控制四个升力装置中的发动机（22）启动，发动机（22）带动大齿轮（24）旋转，与大齿轮（24）相连的主轴（23）以及与主轴（23）相连的转臂（25）发生旋转，而主轴（23）上的第一小链轮（26）和第二小链轮（27）也一同运动；第一小链轮（26）和第二小链轮（27）的转动通过第一链条（210）和第二链条（211）的传动，使得第一大链轮（28）和第二大链轮（29）也一起转动；由于第一叶片（216）固定在第一固定夹（214），第一固定夹（214）与第一牵引轴（212）相连，第一牵引轴（212）连接在第一大链轮（28）上，所以第一叶片（216）与第一大链轮（28）运动是同步的；同理，第二叶片（217）的运动也与第二大链轮（29）的运动同步；而转臂（25）与第一叶片（216）和第二叶片（217）的运动关系是：转臂（25）旋转180°，第一叶片（216）和第二叶片（217）旋转90°，由于第一叶片（216）和第二叶片（217）始终保持垂直，则位于固定架（21）外侧的叶片始终与地面水平，位于固定架（21）内侧的叶片始终与地面保持垂直，这样使得外侧的叶片能够一直产生升力，而内侧的叶片在上升的时候是垂直的，产生的阻力就会很小，提高了装置的工作效率；四个升力装置同时工作，使得主体（1）上升，飞行控制系统控制该装置前进后退，实现该装置起降、前进后退。