CN110154658A - 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器 - Google Patents

基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器 Download PDF

Info

Publication number
CN110154658A
CN110154658A CN201910455619.4A CN201910455619A CN110154658A CN 110154658 A CN110154658 A CN 110154658A CN 201910455619 A CN201910455619 A CN 201910455619A CN 110154658 A CN110154658 A CN 110154658A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wing
affixed
axis
propeller
rudder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910455619.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110154658B (zh
Inventor
张成春
贺永圣
王晶
王伟
罗自荣
郑益华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jilin University
Original Assignee
Jilin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jilin University filed Critical Jilin University
Priority to CN201910455619.4A priority Critical patent/CN110154658B/zh
Publication of CN110154658A publication Critical patent/CN110154658A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110154658B publication Critical patent/CN110154658B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60FVEHICLES FOR USE BOTH ON RAIL AND ON ROAD; AMPHIBIOUS OR LIKE VEHICLES; CONVERTIBLE VEHICLES
    • B60F5/00Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media
    • B60F5/02Other convertible vehicles, i.e. vehicles capable of travelling in or on different media convertible into aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/0009Aerodynamic aspects
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C35/00Flying-boats; Seaplanes
    • B64C35/008Amphibious sea planes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C2001/0045Fuselages characterised by special shapes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器属跨介质航行器技术领域,本发明中两段式机翼沿机身的a‑a中轴线两侧对称布置,两段机翼可相对水平转动;机身的主体外形仿照翠鸟和龙虱的流线外形,采用翠鸟头部和龙虱身体前后组合的方式;V形尾翼对称安装在机身尾部的尾翼座处,可绕尾翼座扭动;倾转螺旋桨安装于安装架上,可绕安装架向前倾转;水下推进器安装于机身尾部末端安装座上;起落架固接于机身下部;本发明利用翠鸟与龙虱组合外形,及可后掠机翼的总体设计能减少整机运行阻力、提高航行器出入水性能,同时可满足垂直起降的要求,对场地要求小,使航行器的适用性增强。

Description

基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器
技术领域
本发明属于跨介质航行器技术领域,具体涉及一种基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器。
背景技术
跨介质航行器是一种可在空中与水中巡航并能自由穿越水气界面的新概念海空两栖无人运动平台,可从陆地、水下或舰艇发射,作战用途广、机动能力强、隐身性能好,具有重要的军事应用前景。
通常跨介质航行器应具有干飞、入水、潜行、出水四个基本运行模式,其外形结构布局应具有良好的出入水性能,同时水下潜行时应具有较小的运行阻力。翠鸟,是翠鸟亚目,翠鸟科,翠鸟属的一种水鸟,可多角度跨越气液界面,直接准确定位游鱼,说明其具有优良的出入水稳定性和准确性。龙虱,是一种具有三栖能力的昆虫纲、鞘翅目水生昆虫,较早发表于Nature的一项研究表明,龙虱出色的水动力外形,使龙虱在游泳过程中表现出极高的游动稳定性和能量利用率。本发明基于翠鸟与龙虱的优良气动外形,提出了一种组合仿生跨介质变体无人航行器,不仅具有良好的出入水性能,还具有极低的水下运行阻力,可实现跨介质多模式巡航。
发明内容
本发明的目的在于提供一种兼具翠鸟与龙虱外形的组合变体跨介质无人航行器,该航行器具有空中飞行、水下航行及快速跨越水面等多种功能。航行器机身采用翠鸟头部和龙虱身体组合仿生构形,机翼采用两段式设计,通过舵机驱动机翼变体以应用于不同巡航模式的外形要求,空中动力系统由左右对称布置的倾转螺旋桨和后置涵道发动机构成三点式动力布局,增加了航行器的运行稳定性,水下动力由尾端的水下推进器提供,全动式V型尾翼用于控制航行器的俯仰和偏航,安装于下部的起落架在飞机垂直起降时用于支撑整机。
本发明由机身A、倾转螺旋桨ⅠB、两段式机翼ⅠC、V形尾翼ⅠD、水下推进器E、V形尾翼ⅡF、两段式机翼ⅡG、倾转螺旋桨ⅡH和起落架I组成,其中倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH、两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG、V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF,均是关于机身A的a-a中心线的对称结构;机身A中过渡翼b12的左端与连接梭套b13的右端固接,连接梭套b13的左端与两段式机翼ⅡG中翼中段a30的右端固接;机身A中过渡翼a1的右端与连接梭套a2的左端固接,连接梭套a2的右端与两段式机翼ⅠB中翼中段b49的左端固接。倾转螺旋桨ⅠB中安装件a18和S形安装件a22的后部U形凹槽卡在两段式机翼ⅠC中翼中段b49的前端中部,安装件a18和S形安装件a22分别通过连接件a19和连接件b21与翼中段b49固接;倾转螺旋桨ⅡH中安装件b26和S形安装件b29的后部U形凹槽卡在两段式机翼ⅡG中翼中段a30的前端中部,安装件b26和S形安装件b29分别通过连接件c27和连接件d28与翼中段a30固接。V形尾翼ⅠD的舵机a5两侧分别与机身A的L形安装件a4和L形安装件b6固接;V形尾翼ⅡF的舵机e53两侧分别与机身A的L形安装件c52和L形安装件d54固接;V形尾翼ⅠD的轴c56穿过机身A中尾翼座a7上的a1孔a1,V形尾翼ⅠD尾翼51左端面与机身A的尾翼座a7右端面接触,两者活动连接;V形尾翼ⅡF的轴c穿过机身A中尾翼座b10上的b1孔b1,V形尾翼ⅡF的尾翼右端面与机身A的尾翼座b10左端面接触,两者活动连接。水下推进器E中推进电机67的前端面与机身A的推进器安装座9后端面固接。起落架I的安装片63上端面与机身A的机体下壳体3中线距前端51mm处下表面固接;起落架I的对称支撑件57上表面与机身A中机体下壳体3下表面固接。
所述的机身A由过渡翼a1、机体下壳体3、竖直涵道8、机体上壳体11、过渡翼b12和机头14组成,其中机体下壳体3后部末端加工有竖直的推进器安装座9,机体下壳体3后部内侧右端固接有L形安装件a4和L形安装件b6,机体下壳体3左侧和右侧对称固接有L形安装件c52和L形安装件d54;机头14与机体下壳体3为一体结构,机体上壳体11与机体下壳体3上下固接,机头14、机体上壳体11和机体下壳体3共同组成机身主体64;机体上壳体11后部左右两侧分别固接有尾翼座b10和尾翼座a7,尾翼座b10和尾翼座a7上分别设有b1孔b1和a1孔a1;机身A的后部中央设有竖直涵道8,竖直涵道8内部安有涵道发动机;过渡翼a1左端与机身主体64的右端固接;过渡翼b12的右端与机身主体64的左端固接。机身主体64的轮廓曲线由翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线、翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线、翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线、翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线、龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线、龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线、龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线、龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线组成,其中:
翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线方程为:
f(y)=2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线方程为:
f(y)=-[2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)]
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线方程为:
f(z)=5.872-4.492cos(0.06497x)-2.174sin(0.06497x)-0.5748cos(0.12994x)+1.189sin(0.12994x)-0.6724cos(0.19494x)+0.712sin(0.19494x)+0.4528cos(0.25988x)+0.2825sin(0.25988x)+0.2187cos(0.32485x)+0.099sin(0.32485x)-0.03042cos(0.38982x)-0.189sin(0.38982x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线方程为:
f(z)=-4.409+5.481cos(0.0484x)+0.6224sin(0.0484x)-0.7099cos(0.0968x)-2.069sin(0.0968x)-0.8594cos(0.1452x)-0.01176sin(0.1452x)+0.3621cos(0.1936x)+0.3923sin(0.1936x)
其中:0≤x≤64;
龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线方程为:
f(y)=4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线方程为:
f(y)=-[4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)]
其中:0≤x≤35;
龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线方程为:
f(z)=0.8929-0.6163cos(0.1101x)+5.203sin(0.1101x)+1.5cos(0.2202x)+0.7325sin(0.2202x)+0.3478cos(0.3303x)-0.4165sin(0.3303x)-0.09798cos(0.4404x)-0.0833sin(0.4404x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线方程为:
f(z)=-4.267-0.2246cos(0.1194x)-2.938sin(0.1194x)-0.3431cos(0.2388x)-0.2316sin(0.2388x)
其中:0≤x≤35;
根据以上所述的曲线方程,将龙虱身体整体放大2.5倍,并沿x轴平移后与翠鸟头部圆滑连接,连接后翠鸟头部占机身主体(64)总长度的2/5,龙虱身体占总长的1/2。
所述的倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH均由螺旋桨15、椭圆形轮a16、传动杆a17、舵机b20、轴a23、安装座24和电机25组成,其中倾转螺旋桨ⅠB中设有安装件a18和S形安装件a22,两者后部均设有U形凹槽;舵机b20转盘向外固接于安装件a18的中部;传动杆a17前端与椭圆形轮a16铰接,传动杆a17后端与舵机b20转盘铰接;S形安装件a22、安装座24、安装件a18、椭圆形轮a16自右至左顺序排列,轴a23右端与S形安装件a22前端活动连接,轴a23中部与安装座24中部固接,轴a23近左端与安装件a18前端活动连接,轴a23左端与椭圆形轮a16下端固接;安装座24固接于电机25下面;螺旋桨15固接于电机25的转轴上。倾转螺旋桨ⅡH中设有安装件b26和S形安装件b29,两者后部均设有U形凹槽;倾转螺旋桨ⅡH的舵机b的转盘向外固接于倾转螺旋桨ⅡH的安装件b26的中部;倾转螺旋桨ⅡH的传动杆a前端与椭圆形轮a铰接,传动杆a后端与倾转螺旋桨ⅡH的舵机b的转盘铰接;倾转螺旋桨ⅡH的S形安装件b29、安装座、安装件b26、椭圆形轮a自左至右顺序排列,倾转螺旋桨ⅡH的轴a左端与S形安装件b29前端活动连接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a中部与倾转螺旋桨ⅡH的安装座中部固接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a近右端与安装件b26前端活动连接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a近右端与倾转螺旋桨ⅡH的椭圆形轮a下端固接;倾转螺旋桨ⅡH的安装座固接于倾转螺旋桨ⅡH的电机下面;倾转螺旋桨ⅡH的螺旋桨固接于倾转螺旋桨ⅡH的电机的转轴上。
所述的两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG均由翼中段a30、连接段31、V形垫32、翼尖段33、副翼34、翼梢35、舵机c36、U形垫37、轴b38、方形挡片a41、方形挡片b42、椭圆形轮b43、传动杆b44、舵机d45、摇臂46、支撑座47和轮a48组成,其中两段式机翼ⅡG中连接段31的右端与轴b38中部固接;轴b38上下部分别卡在凹槽a39和凹槽b40内;方形挡片a41上设有两孔,左侧孔与轴b38上端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a30左侧上方固接;方形挡片b42上设有两孔,左侧孔与轴b38下端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a30左侧下方固接;椭圆形轮b43与轴b38下部末端固接;传动杆b44左端与椭圆形轮b43铰接,传动杆b44右端与舵机d45转盘铰接;舵机d45转盘向下固接于翼中段a30的下方中部;V形垫32套在连接段31的左端后方外部,翼尖段33右端后方套在V形垫32外部,三者间经螺钉固接;U形垫37套在连接段31的左端前方外部,翼尖段33右端前方套在U形垫37外部,三者间经螺钉固接;翼尖段33后方设有副翼安装槽,槽右端面前方设有孔;舵机c36转盘向左固接于翼尖段33内侧下方中部;摇臂46右端与舵机c36转盘活动连接,后部与轮a48铰接;支撑座47竖直固定在翼尖段33左端下方,副翼34左侧转轴穿过支撑座47上的孔,转轴左侧末端与轮a48固接;副翼34右侧转轴穿过翼尖段33上的副翼安装槽右端面孔;翼梢35右端与翼尖段33左端固接。两段式机翼ⅠC连接段的左端与两段式机翼ⅠC的轴b的中部固接;两段式机翼ⅠC的轴b上下部分别卡在凹槽a和凹槽b内;两段式机翼ⅠC的方形挡片a上设有两孔,右侧孔与轴b上端活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b49右侧上方固接;两段式机翼ⅠC的方形挡片b上设有两孔,右侧孔与轴b下端外部活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b49右侧下方固接;两段式机翼ⅠC的椭圆形轮b与轴b下部末端固接;两段式机翼ⅠC的传动杆b右端与椭圆形轮b铰接,左端与舵机d转盘铰接;舵机d转盘向下固接于翼中段b49的下方中部;V形垫套在连接段的右端后方外部,翼尖段左端后方套在V形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼ⅠC的U形垫套在连接段的右端前方外部,翼尖段左端前方套在U形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼ⅠC的翼尖段后方设有副翼安装槽,槽左端面前方设有孔;两段式机翼ⅠC的舵机c转盘向右固接于翼尖段内侧下方中部;两段式机翼ⅠC的摇臂左端与舵机c转盘活动连接,后部与轮a铰接;两段式机翼ⅠC的支撑座竖直固定在翼尖段右端下方,副翼右侧转轴穿过支撑座上的孔,转轴右侧末端与轮a固接;两段式机翼ⅠC的副翼左侧转轴穿过翼尖段上的副翼安装槽左端面孔;两段式机翼ⅠC的翼梢左端与翼尖段右端固接。
所述的V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF均由舵机a5、传动杆c50、尾翼51、轮b55和轴c56组成,其中V形尾翼ⅠD的尾翼51左端面与轴c56右端固接;轴c56左端与轮b55固接;传动杆c50前端与舵机a5的转盘活动连接,传动杆c50后端与轮b55活动连接;V形尾翼ⅡF的尾翼右端面与V形尾翼ⅡF的轴c左端固接;V形尾翼ⅡF的轴c右端与V形尾翼ⅡF的轮b固接;V形尾翼ⅡF的传动杆c前端与V形尾翼ⅡF的舵机e53的转盘活动连接,V形尾翼ⅡF的传动杆c后端与V形尾翼ⅡF的轮b活动连接。
所述的水下推进器E由扇叶罩65、扇叶66和推进电机67组成,其中扇叶罩65前端面与推进电机67后端面固接;扇叶66在扇叶罩65内与推进电机67的转轴固接。
所述的起落架I由对称支撑件57、车轮a59、车轮b60、车轮c61、曲杆62和安装片63组成,其中对称支撑件57为倒u形结构,车轮a59和车轮b60分别活动连接于对称支撑件57左右两侧下端;曲杆62上端固接于安装片63下端,曲杆62下端活动连接车轮c61。
本发明的工作过程如下:
工作过程可分为垂直起降、空中干飞、入水、水下潜行、出水五个模式。
在航行器陆地垂直起降阶段,倾转螺旋桨的旋转轴线竖直,左右两侧螺旋桨旋转同时后部涵道发动机工作与螺旋桨配合成三点式动力布局,共同为航行器提供向上升力。
当上升到一定高度后,倾转螺旋桨在舵机的带动下逐渐向机头方向倾转至旋转轴线水平位置,过渡到空中干飞模式。在此模式下,尾部涵道发动机随倾转螺旋桨的偏转逐渐关闭,两段式机翼可根据速度要求改变翼尖段的后掠角度,调节航行器受到的升力和阻力。
航行器进入俯冲入水阶段时,会在空中调节好入水角度,翼尖段完全后掠,两侧螺旋桨停止旋转并倾转至旋转轴线与机身轴线垂直处,航行器整体依靠惯性俯冲入水。
航行器整体入水后进入水下潜行阶段,水下推进器开始工作,为航行器水下航行提供动力。
航行器出水时,水下推进器增加动力输出,以一定角度将航行器推出水面,两侧螺旋桨开始旋转并实时调节倾转角度及转速,涵道发动机工作配合螺旋桨共同提供升力,直至恢复空中干飞状态。
V形尾翼可在舵机带动下调节尾翼面,使航行器发生俯仰和偏转,副翼可使航行器侧向翻滚,两者可在航行器运行全过程根据需要实时调节航行器姿态。
本发明的有益效果在于:
1.倾转螺旋桨安装于两段式变体机翼的固定翼段,两者组合使航行器既具有倾转螺旋桨可垂直起降的特性,又具有变后掠翼航行器飞行速度快的优势,并可根据不同状态实时改变机翼后掠角度,满足空中和水下不同介质对航行器外形的要求。
2.机身主体通过仿翠鸟和龙虱外形两者相结合的组合仿生设计,根据翠鸟快速入水、水下捕鱼后可以快速出水空飞的特性采用翠鸟头部外形结构,优化航行器的出入水及飞行性能,参照龙虱的水下快速航行能力,采用其身体作为机身后部主体,与翠鸟头部组合,使航行器主体外形集翠鸟和龙虱优良外形于一身,减少航行器外形阻力和出入水时受到的冲击力。
总之,本发明作为一种新型的跨介质航行器,具有良好的气动外形,大大减小了航行器空中和水下运行阻力,提高了能量利用效率,增加了飞行时间,具有重要的应用价值。
附图说明
图1为基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器的结构示意图
图2为机身A的结构简图
图3为机身主体64的主视图
图4为机身主体64未加工涵道8时的主视图
图5为机身主体64的俯视图
图6为机身主体64的仰视图
图7为机身主体64的等轴侧视图
图8为倾转螺旋桨ⅠB的结构示意图
图9为倾转螺旋桨Ⅱ的结构示意图
图10为两段式机翼ⅡG的装配示意图
图11为图10中G1区局部视图
图12为两段式机翼ⅡG的仰视图
图13为两段式机翼ⅠC的俯视图
图14为V形尾翼ⅠD和V形尾翼Ⅱ的结构示意图
图15为图14中D1区局部视图
图16为水下推进器E的结构简图
图17起落架I的结构示意图
图18为两段式机翼未后掠时总体示意图
图19为两段式机翼完全后掠时总体示意图
图20为航行器垂直起降时总体结构示意图
图21为航行器干飞时总体结构示意图
其中:A.机身 B.倾转螺旋桨Ⅰ C.两段式机翼Ⅰ D.V形尾翼Ⅰ E.水下推进器 F.V形尾翼Ⅱ G.两段式机翼Ⅱ H.倾转螺旋桨Ⅱ I.起落架 1.过渡翼a 2.连接梭套a 3.机体下壳体 4.L形安装件a 5.舵机a 6.L形安装件b 7.尾翼座a 8.涵道 9.推进器安装座 10.尾翼座b 11.机体上壳体 12.过渡翼b 13.连接梭套b 14.机头 15.螺旋桨 16.椭圆形轮a17.传动杆a 18.安装件a 19.连接件a 20.舵机b 21.连接件b 22.S形安装件a 23.轴a 24.安装座 25.电机 26.安装件b 27.连接件c 28.连接件d 29.S形安装件b 30.翼中段a 31.连接段 32.V形垫 33.翼尖段 34.副翼 35.翼梢 36.舵机c 37.U形垫 38.轴b 39.凹槽a40.凹槽b 41.方形挡片a 42.方形挡片b 43.椭圆形轮b 44.传动杆b 45.舵机d 46.摇臂47.支撑座 48.轮a 49.翼中段b 50.传动杆c 51.尾翼 52.L形安装件c 53.舵机e 54.L形安装件d 55.轮b 56.轴c 57.对称支撑件 58.轴d 59.车轮a 60.车轮b 61.车轮c 62.曲杆63.安装片 64.机身主体 65.扇叶罩 66.扇叶 67.推进电机
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步分析。
如图1、图2、图8、图14、图16、图17所示,本发明由机身A、倾转螺旋桨ⅠB、两段式机翼ⅠC、V形尾翼ⅠD、水下推进器E、V形尾翼ⅡF、两段式机翼ⅡG、倾转螺旋桨ⅡH和起落架I组成,其中倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH、两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG、V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF,均是关于机身A的a-a中心线的对称结构;机身A中过渡翼b12的左端与连接梭套b13的右端固接,连接梭套b13的左端与两段式机翼ⅡG中翼中段a30的右端固接;机身A中过渡翼a1的右端与连接梭套a2的左端固接,连接梭套a2的右端与两段式机翼ⅠB中翼中段b49的左端固接。倾转螺旋桨ⅠB中安装件a18和S形安装件a22的后部U形凹槽卡在两段式机翼ⅠC中翼中段b49的前端中部,安装件a18和S形安装件a22分别通过连接件a19和连接件b21与翼中段b49固接;倾转螺旋桨ⅡH中安装件b26和S形安装件b29的后部U形凹槽卡在两段式机翼ⅡG中翼中段a30的前端中部,安装件b26和S形安装件b29分别通过连接件c27和连接件d28与翼中段a30固接。V形尾翼ⅠD的舵机a5两侧分别与机身A的L形安装件a4和L形安装件b6固接;V形尾翼ⅡF的舵机e53两侧分别与机身A的L形安装件c52和L形安装件d54固接;V形尾翼ⅠD的轴c56穿过机身A中尾翼座a7上的a1孔a1,V形尾翼ⅠD尾翼51左端面与机身A的尾翼座a7右端面接触,两者活动连接;V形尾翼ⅡF的轴c穿过机身A中尾翼座b10上的b1孔b1,V形尾翼ⅡF的尾翼右端面与机身A的尾翼座b10左端面接触,两者活动连接。水下推进器E中推进电机67的前端面与机身A的推进器安装座9后端面固接。起落架I的安装片63上端面与机身A的机体下壳体3中线距前端51mm处下表面固接;起落架I的对称支撑件57上表面与机身A中机体下壳体3下表面固接。
如图2至图7所示,所述的机身A由过渡翼a1、机体下壳体3、竖直涵道8、机体上壳体11、过渡翼b12和机头14组成,其中机体下壳体3后部末端加工有竖直的推进器安装座9,机体下壳体3后部内侧右端固接有L形安装件a4和L形安装件b6,机体下壳体3左侧和右侧对称固接有L形安装件c52和L形安装件d54;机头14与机体下壳体3为一体结构,机体上壳体11与机体下壳体3上下固接,机头14、机体上壳体11和机体下壳体3共同组成机身主体64;机体上壳体11后部左右两侧分别固接有尾翼座b10和尾翼座a7,尾翼座b10和尾翼座a7上分别设有b1孔b1和a1孔a1;机身A的后部中央设有竖直涵道8,竖直涵道8内部安有涵道发动机;过渡翼a1左端与机身主体64的右端固接;过渡翼b12的右端与机身主体64的左端固接。机身主体64的轮廓曲线由翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线、翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线、翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线、翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线、龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线、龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线、龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线、龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线组成,其中:
翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线方程为:
f(y)=2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线方程为:
f(y)=-[2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)]
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线方程为:
f(z)=5.872-4.492cos(0.06497x)-2.174sin(0.06497x)-0.5748cos(0.12994x)+1.189sin(0.12994x)-0.6724cos(0.19494x)+0.712sin(0.19494x)+0.4528cos(0.25988x)+0.2825sin(0.25988x)+0.2187cos(0.32485x)+0.099sin(0.32485x)-0.03042cos(0.38982x)-0.189sin(0.38982x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线方程为:
f(z)=-4.409+5.481cos(0.0484x)+0.6224sin(0.0484x)-0.7099cos(0.0968x)-2.069sin(0.0968x)-0.8594cos(0.1452x)-0.01176sin(0.1452x)+0.3621cos(0.1936x)+0.3923sin(0.1936x)
其中:0≤x≤64;
龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线方程为:
f(y)=4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线方程为:
f(y)=-[4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)]
其中:0≤x≤35;
龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线方程为:
f(z)=0.8929-0.6163cos(0.1101x)+5.203sin(0.1101x)+1.5cos(0.2202x)+0.7325sin(0.2202x)+0.3478cos(0.3303x)-0.4165sin(0.3303x)-0.09798cos(0.4404x)-0.0833sin(0.4404x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线方程为:
f(z)=-4.267-0.2246cos(0.1194x)-2.938sin(0.1194x)-0.3431cos(0.2388x)-0.2316sin(0.2388x)
其中:0≤x≤35;
根据以上所述的曲线方程,将龙虱身体整体放大2.5倍,并沿x轴平移后与翠鸟头部圆滑连接,连接后翠鸟头部占机身主体(64)总长度的2/5,龙虱身体占总长的1/2。
如图8和图9所示,所述的倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,倾转螺旋桨ⅠB和倾转螺旋桨ⅡH均由螺旋桨15、椭圆形轮a16、传动杆a17、舵机b20、轴a23、安装座24和电机25组成,其中倾转螺旋桨ⅠB中设有安装件a18和S形安装件a22,两者后部均设有U形凹槽;舵机b20转盘向外固接于安装件a18的中部;传动杆a17前端与椭圆形轮a16铰接,传动杆a17后端与舵机b20转盘铰接;S形安装件a22、安装座24、安装件a18、椭圆形轮a16自右至左顺序排列,轴a23右端与S形安装件a22前端活动连接,轴a23中部与安装座24中部固接,轴a23近左端与安装件a18前端活动连接,轴a23左端与椭圆形轮a16下端固接;安装座24固接于电机25下面;螺旋桨15固接于电机25的转轴上。倾转螺旋桨ⅡH中设有安装件b26和S形安装件b29,两者后部均设有U形凹槽;倾转螺旋桨ⅡH的舵机b的转盘向外固接于倾转螺旋桨ⅡH的安装件b26的中部;倾转螺旋桨ⅡH的传动杆a前端与椭圆形轮a铰接,传动杆a后端与倾转螺旋桨ⅡH的舵机b的转盘铰接;倾转螺旋桨ⅡH的S形安装件b29、安装座、安装件b26、椭圆形轮a自左至右顺序排列,倾转螺旋桨ⅡH的轴a左端与S形安装件b29前端活动连接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a中部与倾转螺旋桨ⅡH的安装座中部固接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a近右端与安装件b26前端活动连接,倾转螺旋桨ⅡH的轴a近右端与倾转螺旋桨ⅡH的椭圆形轮a下端固接;倾转螺旋桨ⅡH的安装座固接于倾转螺旋桨ⅡH的电机下面;倾转螺旋桨ⅡH的螺旋桨固接于倾转螺旋桨ⅡH的电机的转轴上。
如图10至图13所示,所述的两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,两段式机翼ⅠC和两段式机翼ⅡG均由翼中段a30、连接段31、V形垫32、翼尖段33、副翼34、翼梢35、舵机c36、U形垫37、轴b38、方形挡片a41、方形挡片b42、椭圆形轮b43、传动杆b44、舵机d45、摇臂46、支撑座47和轮a48组成,其中两段式机翼ⅡG中连接段31的右端与轴b38中部固接;轴b38上下部分别卡在凹槽a39和凹槽b40内;方形挡片a41上设有两孔,左侧孔与轴b38上端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a30左侧上方固接;方形挡片b42上设有两孔,左侧孔与轴b38下端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a30左侧下方固接;椭圆形轮b43与轴b38下部末端固接;传动杆b44左端与椭圆形轮b43铰接,传动杆b44右端与舵机d45转盘铰接;舵机d45转盘向下固接于翼中段a30的下方中部;V形垫32套在连接段31的左端后方外部,翼尖段33右端后方套在V形垫32外部,三者间经螺钉固接;U形垫37套在连接段31的左端前方外部,翼尖段33右端前方套在U形垫37外部,三者间经螺钉固接;翼尖段33后方设有副翼安装槽,槽右端面前方设有孔;舵机c36转盘向左固接于翼尖段33内侧下方中部;摇臂46右端与舵机c36转盘活动连接,后部与轮a48铰接;支撑座47竖直固定在翼尖段33左端下方,副翼34左侧转轴穿过支撑座47上的孔,转轴左侧末端与轮a48固接;副翼34右侧转轴穿过翼尖段33上的副翼安装槽右端面孔;翼梢35右端与翼尖段33左端固接。两段式机翼ⅠC连接段的左端与两段式机翼ⅠC的轴b的中部固接;两段式机翼ⅠC的轴b上下部分别卡在凹槽a和凹槽b内;两段式机翼ⅠC的方形挡片a上设有两孔,右侧孔与轴b上端活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b49右侧上方固接;两段式机翼ⅠC的方形挡片b上设有两孔,右侧孔与轴b下端外部活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b49右侧下方固接;两段式机翼ⅠC的椭圆形轮b与轴b下部末端固接;两段式机翼ⅠC的传动杆b右端与椭圆形轮b铰接,左端与舵机d转盘铰接;舵机d转盘向下固接于翼中段b49的下方中部;V形垫套在连接段的右端后方外部,翼尖段左端后方套在V形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼ⅠC的U形垫套在连接段的右端前方外部,翼尖段左端前方套在U形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼ⅠC的翼尖段后方设有副翼安装槽,槽左端面前方设有孔;两段式机翼ⅠC的舵机c转盘向右固接于翼尖段内侧下方中部;两段式机翼ⅠC的摇臂左端与舵机c转盘活动连接,后部与轮a铰接;两段式机翼ⅠC的支撑座竖直固定在翼尖段右端下方,副翼右侧转轴穿过支撑座上的孔,转轴右侧末端与轮a固接;两段式机翼ⅠC的副翼左侧转轴穿过翼尖段上的副翼安装槽左端面孔;两段式机翼ⅠC的翼梢左端与翼尖段右端固接。
如图14和图15所示,所述的V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF为关于机身A的a-a中心线的对称结构,且方向相反,V形尾翼ⅠD和V形尾翼ⅡF均由舵机a5、传动杆c50、尾翼51、轮b55和轴c56组成,其中V形尾翼ⅠD的尾翼51左端面与轴c56右端固接;轴c56左端与轮b55固接;传动杆c50前端与舵机a5的转盘活动连接,传动杆c50后端与轮b55活动连接;V形尾翼ⅡF的尾翼右端面与V形尾翼ⅡF的轴c左端固接;V形尾翼ⅡF的轴c右端与V形尾翼ⅡF的轮b固接;V形尾翼ⅡF的传动杆c前端与V形尾翼ⅡF的舵机e53的转盘活动连接,V形尾翼ⅡF的传动杆c后端与V形尾翼ⅡF的轮b活动连接。
如图16所示,所述的水下推进器E由扇叶罩65、扇叶66和推进电机67组成,其中扇叶罩65前端面与推进电机67后端面固接;扇叶66在扇叶罩65内与推进电机67的转轴固接。
如图17所示,所述的起落架I由对称支撑件57、车轮a59、车轮b60、车轮c61、曲杆62和安装片63组成,其中对称支撑件57为倒u形结构,车轮a59和车轮b60分别活动连接于对称支撑件57左右两侧下端;曲杆62上端固接于安装片63下端,曲杆62下端活动连接车轮c61。
如图18、图19所示,航行器在工作状态两段式机翼可随时改变后掠角度,总体图中所示为机翼运动两极限位置示意图。
如图20、图21所示,为航行器垂直起降和干飞状态的总体示意图。

Claims (7)

1.一种基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:由机身(A)、倾转螺旋桨Ⅰ(B)、两段式机翼Ⅰ(C)、V形尾翼Ⅰ(D)、水下推进器(E)、V形尾翼Ⅱ(F)、两段式机翼Ⅱ(G)、倾转螺旋桨Ⅱ(H)和起落架(I)组成,其中倾转螺旋桨Ⅰ(B)和倾转螺旋桨Ⅱ(H)、两段式机翼Ⅰ(C)和两段式机翼Ⅱ(G)、V形尾翼Ⅰ(D)和V形尾翼Ⅱ(F),均是关于机身(A)的a-a中心线的对称结构;机身(A)中过渡翼b(12)的左端与连接梭套b(13)的右端固接,连接梭套b(13)的左端与两段式机翼Ⅱ(G)中翼中段a(30)的右端固接;机身(A)中过渡翼a(1)的右端与连接梭套a(2)的左端固接,连接梭套a(2)的右端与两段式机翼Ⅰ(B)中翼中段b(49)的左端固接;倾转螺旋桨Ⅰ(B)中安装件a(18)和S形安装件a(22)的后部U形凹槽卡在两段式机翼Ⅰ(C)中翼中段b(49)的前端中部,安装件a(18)和S形安装件a(22)分别通过连接件a(19)和连接件b(21)与翼中段b(49)固接;倾转螺旋桨Ⅱ(H)中安装件b(26)和S形安装件b(29)的后部U形凹槽卡在两段式机翼Ⅱ(G)中翼中段a(30)的前端中部,安装件b(26)和S形安装件b(29)分别通过连接件c(27)和连接件d(28)与翼中段a(30)固接;V形尾翼Ⅰ(D)的舵机a(5)两侧分别与机身(A)的L形安装件a(4)和L形安装件b(6)固接;V形尾翼Ⅱ(F)的舵机e(53)两侧分别与机身(A)的L形安装件c(52)和L形安装件d(54)固接;V形尾翼Ⅰ(D)的轴c(56)穿过机身(A)中尾翼座a(7)上的a1孔(a1),V形尾翼Ⅰ(D)尾翼(51)左端面与机身(A)的尾翼座a(7)右端面接触,两者活动连接;V形尾翼Ⅱ(F)的轴c穿过机身(A)中尾翼座b(10)上的b1孔(b1),V形尾翼Ⅱ(F)的尾翼右端面与机身(A)的尾翼座b(10)左端面接触,两者活动连接;水下推进器(E)中推进电机(67)的前端面与机身(A)的推进器安装座(9)后端面固接;起落架(I)的安装片(63)上端面与机身(A)的机体下壳体(3)中线距前端51mm处下表面固接;起落架(I)的对称支撑件(57)上表面与机身(A)中机体下壳体(3)下表面固接。
2.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的机身(A)由过渡翼a(1)、机体下壳体(3)、竖直涵道(8)、机体上壳体(11)、过渡翼b(12)和机头(14)组成,其中机体下壳体(3)后部末端加工有竖直的推进器安装座(9),机体下壳体(3)后部内侧右端固接有L形安装件a(4)和L形安装件b(6),机体下壳体(3)左侧和右侧对称固接有L形安装件c(52)和L形安装件d(54);机头(14)与机体下壳体(3)为一体结构,机体上壳体(11)与机体下壳体(3)上下固接,机头(14)、机体上壳体(11)和机体下壳体(3)共同组成机身主体(64);机体上壳体(11)后部左右两侧分别固接有尾翼座b(10)和尾翼座a(7),尾翼座b(10)和尾翼座a(7)上分别设有b1孔(b1)和a1孔(a1);机身(A)的后部中央设有竖直涵道(8),竖直涵道(8)内部安有涵道发动机;过渡翼a(1)左端与机身主体(64)的右端固接;过渡翼b(12)的右端与机身主体(64)的左端固接;机身主体(64)的轮廓曲线由翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线、翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线、翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线、翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线、龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线、龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线、龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线、龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线组成,其中:
翠鸟头部左侧轮廓曲线n-o段曲线方程为:
f(y)=2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)
+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)
-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部右侧轮廓曲线r-s段曲线方程为:
f(y)=-[2.983-5.823cos(0.04806x)+1.897sin(0.04806x)+2.178cos(0.01872x)
+1.932sin(0.08172x)+1.394cos(1.2258x)-0.4344sin(1.2258x)
-0.5086cos(0.19224x)-0.5518sin(0.19224x)]
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部上侧轮廓曲线e-f段曲线方程为:
f(z)=5.872-4.492cos(0.06497x)-2.174sin(0.06497x)-0.5748cos(0.12994x)
+1.189sin(0.12994x)-0.6724cos(0.19494x)+0.712sin(0.19494x)
+0.4528cos(0.25988x)+0.2825sin(0.25988x)+0.2187cos(0.32485x)
+0.099sin(0.32485x)-0.03042cos(0.38982x)-0.189sin(0.38982x)
其中:0≤x≤64;
翠鸟头部下侧轮廓曲线i-j段曲线方程为:
f(z)=-4.409+5.481cos(0.0484x)+0.6224sin(0.0484x)-0.7099cos(0.0968x)
-2.069sin(0.0968x)-0.8594cos(0.1452x)-0.01176sin(0.1452x)
+0.3621cos(0.1936x)+0.3923sin(0.1936x)
其中:0≤x≤64;
龙虱身体左侧轮廓p-q段曲线方程为:
f(y)=4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)
+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体右侧轮廓t-u段曲线方程为:
f(y)=-[4.256-2.429cos(0.1196x)+7.543sin(0.1196x)+2.272cos(0.2392x)
+1.395sin(0.2392x)+0.5577cos(0.3588x)-0.5371sin(0.3588x)]
其中:0≤x≤35;
龙虱身体上侧轮廓g-h段曲线方程为:
f(z)=0.8929-0.6163cos(0.1101x)+5.203sin(0.1101x)
+1.5cos(0.2202x)+0.7325sin(0.2202x)+0.3478cos(0.3303x)
-0.4165sin(0.3303x)-0.09798cos(0.4404x)-0.0833sin(0.4404x)
其中:0≤x≤35;
龙虱身体下侧轮廓k-m段曲线方程为:
f(z)=-4.267-0.2246cos(0.1194x)-2.938sin(0.1194x)
-0.3431cos(0.2388x)-0.2316sin(0.2388x)
其中:0≤x≤35;
根据以上所述的曲线方程,将龙虱身体整体放大2.5倍,并沿x轴平移后与翠鸟头部圆滑连接,连接后翠鸟头部占机身主体(64)总长度的2/5,龙虱身体占总长的1/2。
3.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的倾转螺旋桨Ⅰ(B)和倾转螺旋桨Ⅱ(H)为关于机身(A)的a-a中心线的对称结构,且方向相反,倾转螺旋桨Ⅰ(B)和倾转螺旋桨Ⅱ(H)均由螺旋桨(15)、椭圆形轮a(16)、传动杆a(17)、舵机b(20)、轴a(23)、安装座(24)和电机(25)组成,其中倾转螺旋桨Ⅰ(B)中设有安装件a(18)和S形安装件a(22),两者后部均设有U形凹槽;舵机b(20)转盘向外固接于安装件a(18)的中部;传动杆a(17)前端与椭圆形轮a(16)铰接,传动杆a(17)后端与舵机b(20)转盘铰接;S形安装件a(22)、安装座(24)、安装件a(18)、椭圆形轮a(16)自右至左顺序排列,轴a(23)右端与S形安装件a(22)前端活动连接,轴a(23)中部与安装座(24)中部固接,轴a(23)近左端与安装件a(18)前端活动连接,轴a(23)左端与椭圆形轮a(16)下端固接;安装座(24)固接于电机(25)下面;螺旋桨(15)固接于电机(25)的转轴上;倾转螺旋桨Ⅱ(H)中设有安装件b(26)和S形安装件b(29),两者后部均设有U形凹槽;倾转螺旋桨Ⅱ(H)的舵机b的转盘向外固接于倾转螺旋桨Ⅱ(H)的安装件b(26)的中部;倾转螺旋桨Ⅱ(H)的传动杆a前端与椭圆形轮a铰接,传动杆a后端与倾转螺旋桨Ⅱ(H)的舵机b的转盘铰接;倾转螺旋桨Ⅱ(H)的S形安装件b(29)、安装座、安装件b(26)、椭圆形轮a自左至右顺序排列,倾转螺旋桨Ⅱ(H)的轴a左端与S形安装件b(29)前端活动连接,倾转螺旋桨Ⅱ(H)的轴a中部与倾转螺旋桨Ⅱ(H)的安装座中部固接,倾转螺旋桨Ⅱ(H)的轴a近右端与安装件b(26)前端活动连接,倾转螺旋桨Ⅱ(H)的轴a右端与倾转螺旋桨Ⅱ(H)的椭圆形轮a下端固接;倾转螺旋桨Ⅱ(H)的安装座固接于倾转螺旋桨Ⅱ(H)的电机下面;倾转螺旋桨Ⅱ(H)的螺旋桨固接于倾转螺旋桨Ⅱ(H)的电机的转轴上。
4.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的两段式机翼Ⅰ(C)和两段式机翼Ⅱ(G)为关于机身(A)的a-a中心线的对称结构,且方向相反,两段式机翼Ⅰ(C)和两段式机翼Ⅱ(G)均由翼中段a(30)、连接段(31)、V形垫(32)、翼尖段(33)、副翼(34)、翼梢(35)、舵机c(36)、U形垫(37)、轴b(38)、方形挡片a(41)、方形挡片b(42)、椭圆形轮b(43)、传动杆b(44)、舵机d(45)、摇臂(46)、支撑座(47)和轮a(48)组成,其中两段式机翼Ⅱ(G)中连接段(31)的右端与轴b(38)中部固接;轴b(38)上下部分别卡在凹槽a(39)和凹槽b(40)内;方形挡片a(41)上设有两孔,左侧孔与轴b(38)上端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a(30)左侧上方固接;方形挡片b(42)上设有两孔,左侧孔与轴b(38)下端活动连接,右侧孔经螺钉与翼中段a(30)左侧下方固接;椭圆形轮b(43)与轴b(38)下部末端固接;传动杆b(44)左端与椭圆形轮b(43)铰接,传动杆b(44)右端与舵机d(45)转盘铰接;舵机d(45)转盘向下固接于翼中段a(30)的下方中部;V形垫(32)套在连接段(31)的左端后方外部,翼尖段(33)右端后方套在V形垫(32)外部,三者间经螺钉固接;U形垫(37)套在连接段(31)的左端前方外部,翼尖段(33)右端前方套在U形垫(37)外部,三者间经螺钉固接;翼尖段(33)后方设有副翼安装槽,槽右端面前方设有孔;舵机c(36)转盘向左固接于翼尖段(33)内侧下方中部;摇臂(46)右端与舵机c(36)转盘活动连接,后部与轮a(48)铰接;支撑座(47)竖直固定在翼尖段(33)左端下方,副翼(34)左侧转轴穿过支撑座(47)上的孔,转轴左侧末端与轮a(48)固接;副翼(34)右侧转轴穿过翼尖段(33)上的副翼安装槽右端面孔;翼梢(35)右端与翼尖段(33)左端固接;两段式机翼Ⅰ(C)连接段的左端与两段式机翼Ⅰ(C)的轴b的中部固接;两段式机翼Ⅰ(C)的轴b上下部分别卡在凹槽a和凹槽b内;两段式机翼Ⅰ(C)的方形挡片a上设有两孔,右侧孔与轴b上端活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b(49)右侧上方固接;两段式机翼Ⅰ(C)的方形挡片b上设有两孔,右侧孔与轴b下端外部活动连接,左侧孔经螺钉与翼中段b(49)右侧下方固接;两段式机翼Ⅰ(C)的椭圆形轮b与轴b下部末端固接;两段式机翼Ⅰ(C)的传动杆b右端与椭圆形轮b铰接,左端与舵机d转盘铰接;舵机d转盘向下固接于翼中段b(49)的下方中部;V形垫套在连接段的右端后方外部,翼尖段左端后方套在V形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼Ⅰ(C)的U形垫套在连接段的右端前方外部,翼尖段左端前方套在U形垫外部,三者间经螺钉固接;两段式机翼Ⅰ(C)的翼尖段后方设有副翼安装槽,槽左端面前方设有孔;两段式机翼Ⅰ(C)的舵机c转盘向右固接于翼尖段内侧下方中部;两段式机翼Ⅰ(C)的摇臂左端与舵机c转盘活动连接,后部与轮a铰接;两段式机翼Ⅰ(C)的支撑座竖直固定在翼尖段右端下方,副翼右侧转轴穿过支撑座上的孔,转轴右侧末端与轮a固接;两段式机翼Ⅰ(C)的副翼左侧转轴穿过翼尖段上的副翼安装槽左端面孔;两段式机翼Ⅰ(C)的翼梢左端与翼尖段右端固接。
5.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的V形尾翼Ⅰ(D)和V形尾翼Ⅱ(F)为关于机身(A)的a-a中心线的对称结构,且方向相反,V形尾翼Ⅰ(D)和V形尾翼Ⅱ(F)均由舵机a(5)、传动杆c(50)、尾翼(51)、轮b(55)和轴c(56)组成,其中V形尾翼Ⅰ(D)的尾翼(51)左端面与轴c(56)右端固接;轴c(56)左端与轮b(55)固接;传动杆c(50)前端与舵机a(5)的转盘活动连接,传动杆c(50)后端与轮b(55)活动连接;V形尾翼Ⅱ(F)的尾翼右端面与V形尾翼Ⅱ(F)的轴c左端固接;V形尾翼Ⅱ(F)的轴c右端与V形尾翼Ⅱ(F)的轮b固接;V形尾翼Ⅱ(F)的传动杆c前端与V形尾翼Ⅱ(F)的舵机e(53)的转盘活动连接,V形尾翼Ⅱ(F)的传动杆c后端与V形尾翼Ⅱ(F)的轮b活动连接。
6.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的水下推进器(E)由扇叶罩(65)、扇叶(66)和推进电机(67)组成,其中扇叶罩(65)前端面与推进电机(67)后端面固接;扇叶(66)在扇叶罩(65)内与推进电机(67)的转轴固接。
7.按权利要求1所述的基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器,其特征在于:所述的起落架(I)由对称支撑件(57)、车轮a(59)、车轮b(60)、车轮c(61)、曲杆(62)和安装片(63)组成,其中对称支撑件(57)为倒u形结构,车轮a(59)和车轮b(60)分别活动连接于对称支撑件(57)左右两侧下端;曲杆(62)上端固接于安装片(63)下端,曲杆(62)下端活动连接车轮c(61)。
CN201910455619.4A 2019-05-29 2019-05-29 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器 Active CN110154658B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910455619.4A CN110154658B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910455619.4A CN110154658B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110154658A true CN110154658A (zh) 2019-08-23
CN110154658B CN110154658B (zh) 2022-06-07

Family

ID=67629895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910455619.4A Active CN110154658B (zh) 2019-05-29 2019-05-29 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110154658B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110816806A (zh) * 2019-10-28 2020-02-21 西北工业大学 一种集群式仿生太阳能无人机
CN111186572A (zh) * 2020-01-08 2020-05-22 中国人民武装警察部队工程大学 一种变体跨介质航行器
CN111547238A (zh) * 2020-05-22 2020-08-18 吉林大学 可划水推进的跨介质飞行器
CN112092979A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 大连理工大学 一种基于仿生学的复合式鱼雷锚及其安装方法
CN113415114A (zh) * 2021-07-27 2021-09-21 北京理工大学 一种基于仿生变体机翼的跨介质飞行器
CN113460298A (zh) * 2021-07-21 2021-10-01 广东汇天航空航天科技有限公司 电机倾转机构和倾转旋翼飞行汽车
CN113829815A (zh) * 2021-10-20 2021-12-24 中山大学 一种可反复出入水的仿生跨介质无人航行器
US20220281596A1 (en) * 2019-02-20 2022-09-08 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Method of Navigating an Amphibious Aerial Vehicle on Water
US11440654B2 (en) * 2019-02-20 2022-09-13 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Amphibious aerial vehicle

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140103158A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Benjamin Lawrence Berry AirShip Endurance VTOL UAV and Solar Turbine Clean Tech Propulsion
CN104589938A (zh) * 2014-03-20 2015-05-06 中国特种飞行器研究所 一种仿飞鱼可变构型跨介质飞行器
CN105922831A (zh) * 2016-05-23 2016-09-07 吉林大学 水空两栖航行器的仿生变形机翼及其入水控制方法
CN106585936A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 吉林大学 一种水下航行器的仿生推进装置
WO2017068224A1 (es) * 2015-10-23 2017-04-27 Consejo Superior De Investigaciones Científicas Vehículo aéreo no tripulado biomimético y zoosemiótico dirigido por piloto automático para vuelos de precisión y/o persecución
CN107972869A (zh) * 2017-11-29 2018-05-01 北京航空航天大学 一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器
CN109703741A (zh) * 2019-01-28 2019-05-03 中国人民解放军国防科技大学 一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼及飞行器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140103158A1 (en) * 2012-10-12 2014-04-17 Benjamin Lawrence Berry AirShip Endurance VTOL UAV and Solar Turbine Clean Tech Propulsion
CN104589938A (zh) * 2014-03-20 2015-05-06 中国特种飞行器研究所 一种仿飞鱼可变构型跨介质飞行器
WO2017068224A1 (es) * 2015-10-23 2017-04-27 Consejo Superior De Investigaciones Científicas Vehículo aéreo no tripulado biomimético y zoosemiótico dirigido por piloto automático para vuelos de precisión y/o persecución
CN105922831A (zh) * 2016-05-23 2016-09-07 吉林大学 水空两栖航行器的仿生变形机翼及其入水控制方法
CN106585936A (zh) * 2016-12-23 2017-04-26 吉林大学 一种水下航行器的仿生推进装置
CN107972869A (zh) * 2017-11-29 2018-05-01 北京航空航天大学 一种可变构型双体跨水空介质无人飞行器
CN109703741A (zh) * 2019-01-28 2019-05-03 中国人民解放军国防科技大学 一种基于Sarrus结构驱动的折叠变体机翼及飞行器

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220281596A1 (en) * 2019-02-20 2022-09-08 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Method of Navigating an Amphibious Aerial Vehicle on Water
US11745868B2 (en) * 2019-02-20 2023-09-05 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Amphibious aerial vehicle
US11623746B2 (en) * 2019-02-20 2023-04-11 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Method of navigating an amphibious aerial vehicle on water
US11535372B2 (en) * 2019-02-20 2022-12-27 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Method of navigating an amphibious aerial vehicle on water
US11440654B2 (en) * 2019-02-20 2022-09-13 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Amphibious aerial vehicle
US20220281595A1 (en) * 2019-02-20 2022-09-08 Shanghai Autoflight Co., Ltd. Amphibious Aerial Vehicle
CN110816806A (zh) * 2019-10-28 2020-02-21 西北工业大学 一种集群式仿生太阳能无人机
CN111186572B (zh) * 2020-01-08 2021-06-01 中国人民武装警察部队工程大学 一种变体跨介质航行器
CN111186572A (zh) * 2020-01-08 2020-05-22 中国人民武装警察部队工程大学 一种变体跨介质航行器
CN111547238B (zh) * 2020-05-22 2022-06-24 吉林大学 可划水推进的跨介质飞行器
CN111547238A (zh) * 2020-05-22 2020-08-18 吉林大学 可划水推进的跨介质飞行器
CN112092979B (zh) * 2020-09-14 2021-07-02 大连理工大学 一种基于仿生学的复合式鱼雷锚及其安装方法
CN112092979A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 大连理工大学 一种基于仿生学的复合式鱼雷锚及其安装方法
CN113460298A (zh) * 2021-07-21 2021-10-01 广东汇天航空航天科技有限公司 电机倾转机构和倾转旋翼飞行汽车
CN113415114A (zh) * 2021-07-27 2021-09-21 北京理工大学 一种基于仿生变体机翼的跨介质飞行器
CN113415114B (zh) * 2021-07-27 2023-12-12 北京理工大学 一种基于仿生变体机翼的跨介质飞行器
CN113829815A (zh) * 2021-10-20 2021-12-24 中山大学 一种可反复出入水的仿生跨介质无人航行器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110154658B (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110154658A (zh) 基于翠鸟和龙虱外形的组合仿生跨介质变体无人航行器
CN104589939B (zh) 一种仿旗鱼可变构型跨介质飞行器
CN107089316A (zh) 飞翼式双涵道垂直起降飞行器
US20110163198A1 (en) Safety flier--a parachute-glider air-vehicle with vertical take-off and landing capability
US8056852B1 (en) Longitudinal flying wing aircraft
US7100867B2 (en) Lifting foil
CN104260885A (zh) 一种适用于微型扑翼飞行器的鱼尾式扑动机构
CN111703574A (zh) 仿海豚可变构型跨介质飞行器
CN106986023A (zh) 潜水飞机
CN109808913B (zh) 一种带有可偏转翼梢小翼的无人机设计方法
CN103921931A (zh) 涵道机翼系统以及运用该系统的飞行器
CN109760836A (zh) 一种海空两栖潜水器
CN114394233B (zh) 一种海空两栖跨介质仿生飞行器及其工作方法
Grant et al. Design and analysis of biomimetic joints for morphing of micro air vehicles
CN108725778A (zh) 一种带鸭翼的机翼上反角可变的两栖无人飞行器
CN102249001B (zh) 一种复合扑动的扑翼飞行器
CN104875875A (zh) 一种气羽翼式气流定向载重运输飞行器
CN110466754A (zh) 一种尾座式倾转旋翼垂直起降无人机
CN202098551U (zh) 一种复合扑动的扑翼飞行器
Sridhar et al. Beneficial effect of the coupled wing-body dynamics on power consumption in butterflies
CN110667824B (zh) 一种可变面积可转动的仿生水平尾翼
RU113238U1 (ru) Малозаметный беспилотный летательный аппарат
CN114644112A (zh) 一种水空两用无人机
CN114889375A (zh) 水空跨介质折叠翼无人机
US20240002034A1 (en) Ducted Wing with Flaps

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant