CN111605704A - 一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器 - Google Patents

Abstract

一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器属微型飞行器设计和制造技术领域，本发明的左右机翼和左右保护鞘翅均关于机身中心线的对称设置，左机翼的轴Ⅰ和机身的孔b活动连接；左机翼的轴Ⅱ与机身的孔c活动连接；右机翼的轴Ⅰ和机身的孔d活动连接，右机翼的轴Ⅱ与机身的孔e活动连接；左、右保护鞘翅中左、右支撑架的孔与左、右传动轴中左右齿轮上的孔h固接；等离子体发射装置固接于机身的孔a中。本发明的扑翼可折叠，在飞行结束后可收拢折叠，且在飞行过程中能实现低噪音和“隐身”状态，可弥补微飞行器在反侦察方面的空白。

Description

一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器

技术领域

本发明属于微型飞行器设计和制造技术领域，具体涉及一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器。

背景技术

微飞行器被认为是未来战场上非常重要的侦查武器，而微飞行器的机身尺寸、飞行噪音的高低、是否容易被敌方探测是衡量一个微飞行器性能是否优越的重要指标。

目前对微飞行器的研究原来越多，但是很少有研究微飞行器的机翼自动折叠收拢的问题。微飞行器的机翼大小直接的影响到该微飞行器的机身尺寸，通过研究机翼的自动折叠收拢不但可以减小机身尺寸而且有利于微飞行器的运输以及对机翼的保护。本专利通过观察和研究自然界中的鞘翅目昆虫，发现其后翅具有非常优异的可折叠特性正好可应用于微飞行器的机翼折叠问题当中。

扑翼微飞行器的噪音主要是在机翼扇动的过程中产生的，主要包含翼杆上旋涡的脱落以及翼膜的褶皱摩擦两部分所产生的噪音。本专利在翼杆上分别采用仿生锯齿形结构可以起到涡流发生器的作用，将流过机翼表面的大空气涡流“过滤”成细碎的小涡流，抑制紊流边界层噪声的产生；机翼膜为高弹性介电薄膜可以有效的减少翼膜的褶皱摩擦带来的噪音。

微飞行器作为重要的侦查武器，如何避免敌方的监测实现“隐身”功能具有重要的意义。较为普遍的“隐身”技术主要有反雷达技术、材料隐身技术、外形隐身技术以及等离子体隐身技术等。本专利拟在机体上采用结构型RAM(一种雷达吸波材料)，在保护鞘翅和折叠翼上喷涂由铁氧体等磁性填料分散在介电聚合物中组成的磁损性涂料，并在飞行时由等离子体发生器向两翼喷射等离子体来实现“反雷达隐身”；在保护鞘翅和飞行器主体上采用磨砂的表面尽量减少镜面反射和角反射实现“外形隐身”。

发明内容

本发明是在甲虫飞行特性以及目前的降噪和隐身理论及技术的启发下，设计出一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，以便来达到机翼自动智能的实现折叠和展开并且实现低噪音飞行和“隐身”特性的目的。

本发明由机身A、左机翼B、左保护鞘翅C、等离子体发射装置D、右机翼E和右保护鞘翅F组成，其中所述的左机翼B和右机翼E、左保护鞘翅C和右保护鞘翅F是关于机身a-a中心线的对称结构；左机翼B中的左外齿轮Ⅰ8-1下部的轴8b穿过左机翼B中左外齿轮Ⅲ11-1和机身A的孔bb活动连接；左机翼B中左外齿轮Ⅳ12-1下部的轴12c与机身A孔cc活动连接；右机翼E中的右外齿轮Ⅰ8-2下部的轴8b穿过右机翼E中右外齿轮Ⅲ11-2和机身A的孔dd活动连接，右机翼E中右外齿轮Ⅳ12-2下部的轴与机身A孔ee活动连接；左保护鞘翅C中左支撑架32下部的孔z1z1与左传动轴7中右齿轮Ⅱ7a上的孔hh通过螺栓Ⅳ33固接，其中左支撑架32右表面和左传动轴7的右齿轮Ⅱ7a左表面重合；右保护鞘翅F中右支撑架31下部的孔z2z2与右传动轴4中左齿轮Ⅰ4a上的孔ii通过螺栓Ⅳ33固接，其中右支撑架31左表面和右传动轴4左齿轮Ⅰ4a右表面重合；等离子体发射装置D固接在机身A的孔aa中。

所述的机身A由起落架组1、步进电机2、电机传动轴3、右传动轴4、轴承盖组5、螺栓组Ⅰ6和左传动轴7组成，机身A外围轮廓为，机身侧平面长h1为：86.0mm-87.0mm、机身总宽h2为：94.5mm-95.5mm、机身总长h3为：175.0mm-180.0mm、机身高h4为：37.0mm-38.0mm，其中步进电机2固接于机身A的中部上面，电机传动轴3后端固接于步进电机2的输出端；电机传动轴3前端设有前齿轮3b和后齿轮3a，前齿轮3b和后齿轮3a各具有二分之一齿,且前轮齿3b和后齿轮3a前后投影时恰好组成一完整的轮齿，后齿轮3a与左传动轴7的右齿轮Ⅱ7a啮合，前齿轮3b和右传动轴4的左齿轮Ⅰ4a啮合；左传动轴7具有右齿轮Ⅱ7a和左齿轮Ⅱ7b；右传动轴4具有左齿轮Ⅰ4a和右齿轮Ⅰ4b；左传动轴7和右传动轴4活动连接于机身A上部的轴槽T中；轴承盖组5的两个轴承盖通过螺栓组Ⅰ6的两个螺栓固接在机身A中孔组f的两个孔中；左传动轴7左端设有孔bb和cc；右传动轴4右端设有孔ee和孔dd；机身A的前部上面设有孔aa；起落架组1的六个起落架对称固接于机身A的左右两侧,其尺寸轮廓为,上腿长h5为：38.5mm-39.5mm、下腿长h6为：55.0mm-56.0mm、虫腿弯度β1为：115°-125°、虫腿直径φ1为：4.8mm-5.2mm。

所述的左机翼B和右机翼E为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均由外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、翅脉Ⅰ13、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26、翅膜27组成，其中外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12在左右机翼中的对应零部件分别为左外齿轮Ⅰ8-1、右外齿轮Ⅰ8-2，左翅尖9-1、右翅尖9-2，左外齿轮Ⅱ10-1、右外齿轮Ⅱ10-2，左外齿轮Ⅲ11-1、右外齿轮Ⅲ11-2，左外齿轮Ⅳ12-1、右外齿轮Ⅳ12-2，外齿轮Ⅰ8上部的齿轮8a经链条14与外齿轮Ⅴ15的外侧齿轮15b活动连接；外齿轮Ⅱ10下部为轮齿10a上部为凸台10b；外齿轮Ⅱ10上部的凸台10b穿过翅尖9的孔jj与之固接；外齿轮Ⅰ8下部的轴8b穿过翅尖9、外齿轮Ⅱ10和外齿轮Ⅲ11，轴8b与翅尖9和外齿轮Ⅱ10活动连接，轴8b与外齿轮Ⅲ11固接；外齿轮Ⅳ12最上部为四分之一齿轮12a，再下为全齿轮12b，最下部为轴12c，最上部四分之一齿轮12a与外齿轮Ⅱ10啮合传动，全齿轮12b与外齿轮Ⅲ11啮合传动；翅脉Ⅰ13右端与翅尖9在点pp处焊接，翅脉Ⅰ13左端孔tt经螺栓Ⅱ29与外齿轮Ⅴ15活动连接；外齿轮Ⅴ15外端和内齿轮16内端啮合传动；翅脉Ⅱ17右端和翅脉Ⅲ18上端通过螺栓Ⅲ28活动连接在内齿轮16的孔uu中；翅脉Ⅲ18下部、翅脉Ⅳ19上部和翅脉Ⅴ20上部在点qq处焊接；翅脉Ⅵ21上部和翅脉Ⅶ22下部在点rr处焊接；翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24和翅脉Ⅺ26上部分别焊接在翅尖9的点oo、nn、mm和ll处；翅膜27粘附于翅尖9、翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25和翅脉Ⅺ26的表面；机翼外围轮廓由圆弧半径R1为：24.0mm-24.5mm、圆弧直线距h15为：33.5mm-34mm的圆弧线；直线h7为：95.0mm-95.5mm；圆弧半径R3为：91.0mm-9.15mm、圆弧直线距h8为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R4为：65.8mm-66.3mm、圆弧直线距h9为：64.5mm-65.0mm的圆弧线；圆弧半径R5为：35.8mm-35.3mm、圆弧直线距h10为：35.2mm-35.7mm的圆弧线；圆弧半径R6为：77.0mm-77.5mm、圆弧直线距h11为：53.0mm-53.5mm的圆弧线；圆弧半径R7为：54.5mm-55.0mm、圆弧直线距h12为：34.0mm-34.5mm的圆弧线；圆弧半径R8为：14.2mm-14.7mm、圆弧直线距h13为：20.0mm-20.5mm的圆弧线；直线h14为：44.0mm-45.5mm顺序连接而成；机翼翅脉对应的尺寸如下为：翅脉Ⅱ17为圆弧半径R9为：95.5mm-100.0mm、圆弧直线距h16为：82.2mm-82.7mm的圆弧线；圆弧半径R10为：94.5mm-95.0mm、圆弧直线距h17为：82.0mm-82.5mm的圆弧线；直线h18为：69.0mm-69.5mm；直线h19为：24.5mm-25mm；圆弧半径R11为：78.2mm-78.7mm、圆弧直线距h20为：47.0mm-47.5mm的圆弧线；直线h21为：86.5mm-87.0mm；圆弧半径R12为：112.0mm-112.5mm、圆弧直线距h22为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R14为：59.5mm-60.0mm、圆弧直线距h23为：36.0mm-36.5mm的圆弧线；圆弧半径R15为：69.5mm-70.0mm、圆弧直线距h24为：37.5mm-38.0mm的圆弧线；圆弧半径R13为：36.2mm-36.7mm、圆弧直线距h25为：29.5mm-30.0mm的圆弧线。

所述的左保护鞘翅C和右保护鞘翅F为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均为“隐身结构型RAM”材料制成的磨砂面，鞘翅外围轮廓由一椭圆面裁剪得到其中:短半轴h27为：538mm-543mm；长半轴h28为：897mm-902mm；翅前宽h26为：425mm-430mm；直线段h29为：478mm-483mm；倒角圆弧半径R16为：38mm-42mm；左保护鞘翅C设有左支撑架32，右保护鞘翅F设有右支撑架31；左保护鞘翅C右端设有孔ww，孔ww左侧设有槽xx；左支撑架32上部设有孔y1y1下部设有孔z1z1，右支撑架31上部设有孔y2y2下部设有孔z2z2；左支撑架32上部放在左保护鞘翅C槽xx中，销子30穿过孔ww、槽xx和孔yy，将左支撑架32和左保护鞘翅C活动连接。

所述的翅尖9、翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26材料均为碳纤维；外齿轮Ⅰ8、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16的材料为POM塑料。

所述的机身A、左保护鞘翅C、右保护鞘翅F、外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、翅脉Ⅰ13、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26上喷涂磁损性涂料。

所述的翅膜27为低噪音高弹性介电薄膜。

所述的翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26、机身A其外表面均布有锯齿纹，其齿顶角β2为：47°-51°；齿宽h28为：0.08mm-0.12mm；齿间距h29为：0.03mm-0.035mm。

本发明的自动收翅和展翅过程如下：

本发明的可折叠的扑翼微飞行器在地面上准备展翅的状态称之为A状态。

A状态如图32所示，左机翼B和右机翼E处在收拢的状态，当等离子体发射装置D发出电磁信号后，步进电机2带动电机传动轴3进行顺时针旋转，电机传动轴3的前齿轮3b与右传动轴4的左齿轮Ⅰ4a啮合，后齿轮3a与左传动轴7的右齿轮Ⅱ7a啮合，从而带动左传动轴7和右传动轴4旋转；左传动轴7的左齿轮Ⅱ7b与外齿轮Ⅳ12下部的全齿轮12b啮合，带动外齿轮Ⅳ12向外旋转，外齿轮Ⅳ12上部的四分之一齿轮12a在左侧与外齿轮Ⅱ10下部的齿轮10a啮合，外齿轮Ⅳ12下部的全齿轮12b在左侧与外齿轮Ⅲ11啮合，从而带动外齿轮Ⅱ10和外齿轮Ⅲ11向外旋转；外齿轮Ⅱ10上部的凸台10b与翅尖9固接，外齿轮Ⅲ11与外齿轮Ⅰ8固接，从而带动翅尖9和外齿轮Ⅰ8同时向外旋转；外齿轮Ⅰ8上部的齿轮8a通过链条14与外齿轮Ⅴ15的外侧齿轮15b啮合，外齿轮Ⅴ15的内侧齿轮15a与内齿轮16啮合，从而带动内齿轮16向外旋转。首先电机传动轴3顺时针旋转45°带动左传动轴7和右传动轴4向上旋转45°，此时位于左传动轴7和右传动轴4上固接的左支撑架32和右支撑架31亦向上旋转45°达到最高位置，带动左保护鞘翅C和右保护鞘翅F打开，左传动轴7、右传动轴4与外齿轮Ⅳ12的传动比为1：2，带动外齿轮Ⅳ12向外旋转90°，在外齿轮12的传动下翅尖9和外齿轮Ⅰ8同时向外旋转90°机翼打开，由于外齿轮Ⅰ8、链条14和机翼没有相对运动，顾此时后翅仍处于折叠状态；然后电机传动轴3继续顺时针旋转45°带动左传动轴7和右传动轴4向上旋转45°，左支撑架32和右支撑架31向上旋转45°达到最低位置，带动左保护鞘翅C和右保护鞘翅F回落，外齿轮Ⅳ12继续向外旋转90°，但由于外齿轮Ⅳ12上部的齿轮只有四分之一齿，所以此时外齿轮Ⅱ10不再向外旋转，外齿轮Ⅰ8继续向外旋转90°从而在链条14和外齿轮Ⅴ15的传动下，带动内齿轮16向外旋转90°，实现后翅向外打开90°。

机翼收翅过程：当此飞行器完成飞行任务准备收翅时，电磁控制信号发出，首先电机传动轴3逆时针旋转45°带动左传动轴7和右传动轴4向下旋转45°，此时位于左传动轴7和右传动轴4上固接的左支撑架32和右支撑架31亦向上旋转45°达到最高位置，带动左保护鞘翅C和右保护鞘翅F打开，左传动轴7和右传动轴4与外齿轮Ⅳ12的传动比为1：2，带动外齿轮Ⅳ12向内旋转90°，由于外齿轮Ⅳ12上部的齿轮只有四分之一齿，所以此时外齿轮Ⅱ10不受传动，外齿轮Ⅰ8向内旋转90°从而在链条14和外齿轮Ⅴ15的传动下，带动内齿轮16向内旋转90°，实现后翅折叠；然后电机传动轴3继续逆时针旋转45°带动左传动轴7和右传动轴4向下旋转45°，左支撑架32和右支撑架31向下旋转45°达到最低位置，带动左保护鞘翅C和右保护鞘翅F回落，外齿轮Ⅳ12继续向内旋转90°，在外齿轮12的传动下翅尖9和外齿轮Ⅰ8同时向内旋转90°机翼收回。

由于本发明的创新之处在于飞行器结构本身及降噪和隐身特性，故未将飞行器驱动系统，动力源及控制系统包括在本发明之中。

本发明的有益效果在于：

1.本发明利用“隐身”材料和技术，能实现扑翼微飞行器的“隐身”性，可弥补微飞行器在反侦察方面的空白。

2.本发明利用高弹性材料和仿生杆纹实现扑翼微飞行器的低噪音飞行，可弥补微飞行器在降噪方面的空白。

3.本发明的可折叠扑翼利用齿轮啮合以及齿轮和链条的啮合可实现微飞行器后翅的打开折叠功能。

附图说明

图1为低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器轴测图

图2为去掉保护鞘翅后的飞行器轴测图

图3为机身上各零部件指示图1

图4为机身上各零部件指示图2

图5为机身外部轮廓图1

图6为机身外部轮廓图2

图7为起落架轮廓图

图8电机传动轴和左右传动轴传动示意图

图9为电机传动轴的轴侧图

图10为左右机翼的示意图

图11为机翼零部件指示图1

图12为机翼零部件指示图2

图13为机翼零部件指示图3

图14为机翼外部轮廓图

图15为机翼内部翅脉轮廓图

图16为翅尖处零部件装配指示图1

图17为翅尖处零部件装配指示图2

图18为机翼翅尖处与机身装配指示图1

图19为机翼翅尖处与机身装配指示图2

图20为外齿轮Ⅱ的轴测图

图21为机翼折叠处各零部件指示图

图22为外齿轮Ⅴ的轴测图

图23为鞘翅外部的轮廓图

图24为鞘翅零部件指示图1

图25为鞘翅零部件指示图2

图26为鞘翅与机身装配的示意图

图27、28、29为鞘翅打开收拢过程的示意图

图30为锯齿形结构的示意图

图31为机翼收拢一半的示意图

图32为机翼完全收拢的示意图

其中：A.机身 B.左机翼 C.左保护鞘翅 D.等离子体发射装置 E.右机翼 F.右保护鞘翅 1.起落架组 2.步进电机 3.电机传动轴 3a.后齿轮 3b.前轮齿 4.右传动轴 4a.左齿轮Ⅰ 4b.右齿轮Ⅰ 5.轴承盖组 6.螺栓组Ⅰ 7.左传动轴 7a.右齿轮Ⅱ 7b.左齿轮Ⅱ 8.外齿轮Ⅰ 8a.齿轮 8b.轴Ⅰ 8-1.左外齿轮Ⅰ 8-2.右外齿轮Ⅰ 9.翅尖 9-1.左翅尖 9-2.右翅尖 10.外齿轮Ⅱ 10a.轮齿 10b.凸台 10-1.左外齿轮Ⅱ 10-2.右外齿轮Ⅱ 11.外齿轮Ⅲ11-1.左外齿轮Ⅲ 11-2.右外齿轮Ⅲ 12.外齿轮Ⅳ 12a.四分之一齿轮 12b.全齿轮 12c.轴Ⅱ 12-1.左外齿轮Ⅳ 12-2.右外齿轮Ⅳ 13.翅脉Ⅰ 14.链条 15.外齿轮Ⅴ 15a.内侧齿轮 15b.外侧齿轮 16.内齿轮 17.翅脉Ⅱ 18.翅脉Ⅲ 19.翅脉Ⅳ 20.翅脉Ⅴ 21.翅脉Ⅵ22.翅脉Ⅶ 23.翅脉Ⅷ 24.翅脉Ⅸ 25.翅脉Ⅹ 26.翅脉Ⅺ 27.翅膜 28.螺栓Ⅲ 29.螺栓Ⅱ30.销子 31.右支撑架 32.左支撑架 33.螺栓Ⅳ

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

如图1和图2所示，本发明由机身A、左机翼B、左保护鞘翅C、等离子体发射装置D、右机翼E和右保护鞘翅F组成，其中所述的左机翼B和右机翼E、左保护鞘翅C和右保护鞘翅F是关于机身a-a中心线的对称结构；左机翼B中的左外齿轮Ⅰ8-1下部的轴8b穿过左机翼B中左外齿轮Ⅲ11-1和机身A的孔bb活动连接；左机翼B中左外齿轮Ⅳ12-1下部的轴12c与机身A孔cc活动连接；右机翼E中的右外齿轮Ⅰ8-2下部的轴8b穿过右机翼E中右外齿轮Ⅲ11-2和机身A的孔dd活动连接，右机翼E中右外齿轮Ⅳ12-2下部的轴与机身A孔ee活动连接；左保护鞘翅C中左支撑架32下部的孔z1z1与左传动轴7中右齿轮Ⅱ7a上的孔hh通过螺栓Ⅳ33固接，其中左支撑架32右表面和左传动轴7的右齿轮Ⅱ7a左表面重合；右保护鞘翅F中右支撑架31下部的孔z2z2与右传动轴4中左齿轮Ⅰ4a上的孔ii通过螺栓Ⅳ33固接，其中右支撑架31左表面和右传动轴4左齿轮Ⅰ4a右表面重合；等离子体发射装置D固接在机身A的孔aa中。

如图3至图9所示，所述的机身A由起落架组1、步进电机2、电机传动轴3、右传动轴4、轴承盖组5、螺栓组Ⅰ6和左传动轴7组成，机身A外围轮廓为，机身侧平面长h1为：86.0mm-87.0mm、机身总宽h2为：94.5mm-95.5mm、机身总长h3为：175.0mm-180.0mm、机身高h4为：37.0mm-38.0mm，其中步进电机2固接于机身A的中部上面，电机传动轴3后端固接于步进电机2的输出端；电机传动轴3前端设有前齿轮3b和后齿轮3a，前齿轮3b和后齿轮3a各具有二分之一齿,且前轮齿3b和后齿轮3a前后投影时恰好组成一完整的轮齿，后齿轮3a与左传动轴7的右齿轮Ⅱ7a啮合，前齿轮3b和右传动轴4的左齿轮Ⅰ4a啮合；左传动轴7具有右齿轮Ⅱ7a和左齿轮Ⅱ7b；右传动轴4具有左齿轮Ⅰ4a和右齿轮Ⅰ4b；左传动轴7和右传动轴4活动连接于机身A上部的轴槽T中；轴承盖组5的两个轴承盖通过螺栓组Ⅰ6的两个螺栓固接在机身A中孔组f的两个孔中；左传动轴7左端设有孔bb和cc；右传动轴4右端设有孔ee和孔dd；机身A的前部上面设有孔aa；起落架组1的六个起落架对称固接于机身A的左右两侧,其尺寸轮廓为,上腿长h5为：38.5mm-39.5mm、下腿长h6为：55.0mm-56.0mm、虫腿弯度β1为：115°-125°、虫腿直径φ1为：4.8mm-5.2mm。

如图10至图22所示，所述的所述的左机翼B和右机翼E为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均由外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、翅脉Ⅰ13、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26、翅膜27组成，其中外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12在左右机翼中的对应零部件分别为左外齿轮Ⅰ8-1、右外齿轮Ⅰ8-2，左翅尖9-1、右翅尖9-2，左外齿轮Ⅱ10-1、右外齿轮Ⅱ10-2，左外齿轮Ⅲ11-1、右外齿轮Ⅲ11-2，左外齿轮Ⅳ12-1、右外齿轮Ⅳ12-2，外齿轮Ⅰ8上部的齿轮8a经链条14与外齿轮Ⅴ15的外侧齿轮15b活动连接；外齿轮Ⅱ10下部为轮齿10a上部为凸台10b；外齿轮Ⅱ10上部的凸台10b穿过翅尖9的孔jj与之固接；外齿轮Ⅰ8下部的轴8b穿过翅尖9、外齿轮Ⅱ10和外齿轮Ⅲ11，轴8b与翅尖9和外齿轮Ⅱ10活动连接，轴8b与外齿轮Ⅲ11固接；外齿轮Ⅳ12最上部为四分之一齿轮12a，再下为全齿轮12b，最下部为轴12c，最上部四分之一齿轮12a与外齿轮Ⅱ10啮合传动，全齿轮12b与外齿轮Ⅲ11啮合传动；翅脉Ⅰ13右端与翅尖9在点pp处焊接，翅脉Ⅰ13左端孔tt经螺栓Ⅱ29与外齿轮Ⅴ15活动连接；外齿轮Ⅴ15外端和内齿轮16内端啮合传动；翅脉Ⅱ17右端和翅脉Ⅲ18上端通过螺栓Ⅲ28活动连接在内齿轮16的孔uu中；翅脉Ⅲ18下部、翅脉Ⅳ19上部和翅脉Ⅴ20上部在点qq处焊接；翅脉Ⅵ21上部和翅脉Ⅶ22下部在点rr处焊接；翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24和翅脉Ⅺ26上部分别焊接在翅尖9的点oo、nn、mm和ll处；翅膜27粘附于翅尖9、翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25和翅脉Ⅺ26的表面；机翼外围轮廓由圆弧半径R1为：24.0mm-24.5mm、圆弧直线距h15为：33.5mm-34mm的圆弧线；直线h7为：95.0mm-95.5mm；圆弧半径R3为：91.0mm-9.15mm、圆弧直线距h8为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R4为：65.8mm-66.3mm、圆弧直线距h9为：64.5mm-65.0mm的圆弧线；圆弧半径R5为：35.8mm-35.3mm、圆弧直线距h10为：35.2mm-35.7mm的圆弧线；圆弧半径R6为：77.0mm-77.5mm、圆弧直线距h11为：53.0mm-53.5mm的圆弧线；圆弧半径R7为：54.5mm-55.0mm、圆弧直线距h12为：34.0mm-34.5mm的圆弧线；圆弧半径R8为：14.2mm-14.7mm、圆弧直线距h13为：20.0mm-20.5mm的圆弧线；直线h14为：44.0mm-45.5mm顺序连接而成；机翼翅脉对应的尺寸如下为：翅脉Ⅱ17为圆弧半径R9为：95.5mm-100.0mm、圆弧直线距h16为：82.2mm-82.7mm的圆弧线；圆弧半径R10为：94.5mm-95.0mm、圆弧直线距h17为：82.0mm-82.5mm的圆弧线；直线h18为：69.0mm-69.5mm；直线h19为：24.5mm-25mm；圆弧半径R11为：78.2mm-78.7mm、圆弧直线距h20为：47.0mm-47.5mm的圆弧线；直线h21为：86.5mm-87.0mm；圆弧半径R12为：112.0mm-112.5mm、圆弧直线距h22为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R14为：59.5mm-60.0mm、圆弧直线距h23为：36.0mm-36.5mm的圆弧线；圆弧半径R15为：69.5mm-70.0mm、圆弧直线距h24为：37.5mm-38.0mm的圆弧线；圆弧半径R13为：36.2mm-36.7mm、圆弧直线距h25为：29.5mm-30.0mm的圆弧线。

如图23至图29所示，所述的左保护鞘翅C和右保护鞘翅F为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均为“隐身结构型RAM”材料制成的磨砂面，鞘翅外围轮廓由一椭圆面裁剪得到其中:短半轴h27为：538mm-543mm；长半轴h28为：897mm-902mm；翅前宽h26为：425mm-430mm；直线段h29为：478mm-483mm；倒角圆弧半径R16为：38mm-42mm；左保护鞘翅C设有左支撑架32，右保护鞘翅F设有右支撑架31；左保护鞘翅C右端设有孔ww，孔ww左侧设有槽xx；左支撑架32上部设有孔y1y1下部设有孔z1z1，右支撑架31上部设有孔y2y2下部设有孔z2z2；左支撑架32上部放在左保护鞘翅C槽xx中，销子30穿过孔ww、槽xx和孔yy，将左支撑架32和左保护鞘翅C活动连接。

所述的翅尖9、翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26材料均为碳纤维；外齿轮Ⅰ8、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16的材料为POM塑料。

所述的机身A、左保护鞘翅C、右保护鞘翅F、外齿轮Ⅰ8、翅尖9、外齿轮Ⅱ10、外齿轮Ⅲ11、外齿轮Ⅳ12、翅脉Ⅰ13、链条14、外齿轮Ⅴ15、内齿轮16、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26上喷涂磁损性涂料。

所述的翅膜27为低噪音高弹性介电薄膜。

如图30所示，所述的翅脉Ⅰ13、翅脉Ⅱ17、翅脉Ⅲ18、翅脉Ⅳ19、翅脉Ⅴ20、翅脉Ⅵ21、翅脉Ⅶ22、翅脉Ⅷ23、翅脉Ⅸ24、翅脉Ⅹ25、翅脉Ⅺ26、机身A其外表面均布有锯齿纹，其齿顶角β2为：47°-51°；齿宽h28为：0.08mm-0.12mm；齿间距h29为：0.03mm-0.035mm。

Claims (8)

1.一种低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：由机身(A)、左机翼(B)、左保护鞘翅(C)、等离子体发射装置(D)、右机翼(E)和右保护鞘翅(F)组成，其中所述的左机翼(B)和右机翼(E)、左保护鞘翅(C)和右保护鞘翅(F)是关于机身a-a中心线的对称结构；左机翼(B)中的左外齿轮Ⅰ(8-1)下部的轴Ⅰ(8b)穿过左机翼(B)中左外齿轮Ⅲ(11-1)和机身(A)的孔b(b)活动连接；左机翼(B)中左外齿轮Ⅳ(12-1)下部的轴Ⅱ(12c)与机身(A)孔c(c)活动连接；右机翼(E)中的右外齿轮Ⅰ(8-2)下部的轴Ⅰ(8b)穿过右机翼(E)中右外齿轮Ⅲ(11-2)和机身(A)的孔d(d)活动连接，右机翼(E)中右外齿轮Ⅳ(12-2)下部的轴与机身(A)孔e(e)活动连接；左保护鞘翅(C)中左支撑架(32)下部的孔z1(z1)与左传动轴(7)中右齿轮Ⅱ(7a)上的孔h(h)通过螺栓Ⅳ(33)固接，其中左支撑架(32)右表面和左传动轴(7)的右齿轮Ⅱ(7a)左表面重合；右保护鞘翅(F)中右支撑架(31)下部的孔z2(z2)与右传动轴(4)中左齿轮Ⅰ(4a)上的孔i(i)通过螺栓Ⅳ(33)固接，其中右支撑架(31)左表面和右传动轴(4)左齿轮Ⅰ(4a)右表面重合；等离子体发射装置(D)固接在机身(A)的孔a(a)中。

2.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的机身(A)由起落架组(1)、步进电机(2)、电机传动轴(3)、右传动轴(4)、轴承盖组(5)、螺栓组Ⅰ(6)和左传动轴(7)组成，机身(A)外围轮廓为，机身侧平面长h1为：86.0mm-87.0mm、机身总宽h2为：94.5mm-95.5mm、机身总长h3为：175.0mm-180.0mm、机身高h4为：37.0mm-38.0mm，其中步进电机(2)固接于机身(A)的中部上面，电机传动轴(3)后端固接于步进电机(2)的输出端；电机传动轴(3)前端设有前齿轮(3b)和后齿轮(3a)，前齿轮(3b)和后齿轮(3a)各具有二分之一齿,且前轮齿(3b)和后齿轮(3a)前后投影时恰好组成一完整的轮齿，后齿轮(3a)与左传动轴(7)的右齿轮Ⅱ(7a)啮合，前齿轮(3b)和右传动轴(4)的左齿轮Ⅰ(4a)啮合；左传动轴(7)具有右齿轮Ⅱ(7a)和左齿轮Ⅱ(7b)；右传动轴(4)具有左齿轮Ⅰ(4a)和右齿轮Ⅰ(4b)；左传动轴(7)和右传动轴(4)活动连接于机身(A)上部的轴槽(T)中；轴承盖组(5)的两个轴承盖通过螺栓组Ⅰ(6)的两个螺栓固接在机身(A)中孔组(f)的两个孔中；左传动轴(7)左端设有孔b(b)和c(c)；右传动轴(4)右端设有孔e(e)和孔d(d)；机身(A)的前部上面设有孔a(a)；起落架组(1)的六个起落架对称固接于机身(A)的左右两侧,其尺寸轮廓为,上腿长h5为：38.5mm-39.5mm、下腿长h6为：55.0mm-56.0mm、虫腿弯度β1为：115°-125°、虫腿直径φ1为：4.8mm-5.2mm。

3.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的左机翼(B)和右机翼(E)为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均由外齿轮Ⅰ(8)、翅尖(9)、外齿轮Ⅱ(10)、外齿轮Ⅲ(11)、外齿轮Ⅳ(12)、翅脉Ⅰ(13)、链条(14)、外齿轮Ⅴ(15)、内齿轮(16)、翅脉Ⅱ(17)、翅脉Ⅲ(18)、翅脉Ⅳ(19)、翅脉Ⅴ(20)、翅脉Ⅵ(21)、翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)、翅脉Ⅹ(25)、翅脉Ⅺ(26)、翅膜(27)组成，其中外齿轮Ⅰ(8)、翅尖(9)、外齿轮Ⅱ(10)、外齿轮Ⅲ(11)、外齿轮Ⅳ(12)在左右机翼中的对应零部件分别为左外齿轮Ⅰ(8-1)、右外齿轮Ⅰ(8-2)，左翅尖(9-1)、右翅尖(9-2)，左外齿轮Ⅱ(10-1)、右外齿轮Ⅱ(10-2)，左外齿轮Ⅲ(11-1)、右外齿轮Ⅲ(11-2)，左外齿轮Ⅳ(12-1)、右外齿轮Ⅳ(12-2)，外齿轮Ⅰ(8)上部的齿轮(8a)经链条(14)与外齿轮Ⅴ(15)的外侧齿轮(15b)活动连接；外齿轮Ⅱ(10)下部为轮齿(10a)上部为凸台(10b)；外齿轮Ⅱ(10)上部的凸台(10b)穿过翅尖(9)的孔j(j)与之固接；外齿轮Ⅰ(8)下部的轴Ⅰ(8b)穿过翅尖(9)、外齿轮Ⅱ(10)和外齿轮Ⅲ(11)，轴Ⅰ(8b)与翅尖(9)和外齿轮Ⅱ(10)活动连接，轴Ⅰ(8b)与外齿轮Ⅲ(11)固接；外齿轮Ⅳ(12)最上部为四分之一齿轮(12a)，再下为全齿轮(12b)，最下部为轴Ⅱ(12c)，最上部四分之一齿轮(12a)与外齿轮Ⅱ(10)啮合传动，全齿轮(12b)与外齿轮Ⅲ(11)啮合传动；翅脉Ⅰ(13)右端与翅尖(9)在点p(p)处焊接，翅脉Ⅰ(13)左端孔t(t)经螺栓Ⅱ(29)与外齿轮Ⅴ(15)活动连接；外齿轮Ⅴ(15)外端和内齿轮(16)内端啮合传动；翅脉Ⅱ(17)右端和翅脉Ⅲ(18)上端通过螺栓Ⅲ(28)活动连接在内齿轮(16)的孔u(u)中；翅脉Ⅲ(18)下部、翅脉Ⅳ(19)上部和翅脉Ⅴ(20)上部在点q(q)处焊接；翅脉Ⅵ(21)上部和翅脉Ⅶ(22)下部在点r(r)处焊接；翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)和翅脉Ⅺ(26)上部分别焊接在翅尖(9)的点o(o)、n(n)、m(m)和l(l)处；翅膜(27)粘附于翅尖(9)、翅脉Ⅰ(13)、翅脉Ⅱ(17)、翅脉Ⅲ(18)、翅脉Ⅳ(19)、翅脉Ⅴ(20)、翅脉Ⅵ(21)、翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)、翅脉Ⅹ(25)和翅脉Ⅺ(26)的表面；机翼外围轮廓由圆弧半径R1为：24.0mm-24.5mm、圆弧直线距h15为：33.5mm-34mm的圆弧线；直线h7为：95.0mm-95.5mm；圆弧半径R3为：91.0mm-9.15mm、圆弧直线距h8为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R4为：65.8mm-66.3mm、圆弧直线距h9为：64.5mm-65.0mm的圆弧线；圆弧半径R5为：35.8mm-35.3mm、圆弧直线距h10为：35.2mm-35.7mm的圆弧线；圆弧半径R6为：77.0mm-77.5mm、圆弧直线距h11为：53.0mm-53.5mm的圆弧线；圆弧半径R7为：54.5mm-55.0mm、圆弧直线距h12为：34.0mm-34.5mm的圆弧线；圆弧半径R8为：14.2mm-14.7mm、圆弧直线距h13为：20.0mm-20.5mm的圆弧线；直线h14为：44.0mm-45.5mm顺序连接而成；机翼翅脉对应的尺寸如下为：翅脉Ⅱ(17)为圆弧半径R9为：95.5mm-100.0mm、圆弧直线距h16为：82.2mm-82.7mm的圆弧线；圆弧半径R10为：94.5mm-95.0mm、圆弧直线距h17为：82.0mm-82.5mm的圆弧线；直线h18为：69.0mm-69.5mm；直线h19为：24.5mm-25mm；圆弧半径R11为：78.2mm-78.7mm、圆弧直线距h20为：47.0mm-47.5mm的圆弧线；直线h21为：86.5mm-87.0mm；圆弧半径R12为：112.0mm-112.5mm、圆弧直线距h22为：103.0mm-103.5mm的圆弧线；圆弧半径R14为：59.5mm-60.0mm、圆弧直线距h23为：36.0mm-36.5mm的圆弧线；圆弧半径R15为：69.5mm-70.0mm、圆弧直线距h24为：37.5mm-38.0mm的圆弧线；圆弧半径R13为：36.2mm-36.7mm、圆弧直线距h25为：29.5mm-30.0mm的圆弧线。

4.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的左保护鞘翅(C)和右保护鞘翅(F)为关于微飞行器a-a中心线的对称结构，其结构相同，方向相反，均为“隐身结构型RAM”材料制成的磨砂面，鞘翅外围轮廓由一椭圆面裁剪得到其中:短半轴h27为：538mm-543mm；长半轴h28为：897mm-902mm；翅前宽h26为：425mm-430mm；直线段h29为：478mm-483mm；倒角圆弧半径R16为：38mm-42mm；左保护鞘翅(C)设有左支撑架(32)，右保护鞘翅(F)设有右支撑架(31)；左保护鞘翅(C)右端设有孔w(w)，孔w(w)左侧设有槽x(x)；左支撑架(32)上部设有孔y1(y1)下部设有孔z1(z1)，右支撑架(31)上部设有孔y2(y2)下部设有孔z2(z2)；左支撑架(32)上部放在左保护鞘翅(C)槽x(x)中，销子(30)穿过孔w(w)、槽x(x)和孔y(y)，将左支撑架(32)和左保护鞘翅(C)活动连接。

5.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的翅尖(9)、翅脉Ⅰ(13)、翅脉Ⅱ(17)、翅脉Ⅲ(18)、翅脉Ⅳ(19)、翅脉Ⅴ(20)、翅脉Ⅵ(21)、翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)、翅脉Ⅹ(25)、翅脉Ⅺ(26)材料均为碳纤维；外齿轮Ⅰ(8)、外齿轮Ⅱ(10)、外齿轮Ⅲ(11)、外齿轮Ⅳ(12)、链条(14)、外齿轮Ⅴ(15)、内齿轮(16)的材料为POM塑料。

6.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的机身(A)、左保护鞘翅(C)、右保护鞘翅(F)、外齿轮Ⅰ(8)、翅尖(9)、外齿轮Ⅱ(10)、外齿轮Ⅲ(11)、外齿轮Ⅳ(12)、翅脉Ⅰ(13)、链条(14)、外齿轮Ⅴ(15)、内齿轮(16)、翅脉Ⅱ(17)、翅脉Ⅲ(18)、翅脉Ⅳ(19)、翅脉Ⅴ(20)、翅脉Ⅵ(21)、翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)、翅脉Ⅹ(25)、翅脉Ⅺ(26)上喷涂磁损性涂料。

7.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的翅膜(27)为低噪音高弹性介电薄膜。

8.按权利要求1所述的低噪音隐身仿生可折叠扑翼微飞行器，其特征在于：所述的翅脉Ⅰ(13)、翅脉Ⅱ(17)、翅脉Ⅲ(18)、翅脉Ⅳ(19)、翅脉Ⅴ(20)、翅脉Ⅵ(21)、翅脉Ⅶ(22)、翅脉Ⅷ(23)、翅脉Ⅸ(24)、翅脉Ⅹ(25)、翅脉Ⅺ(26)、机身(A)其外表面均布有锯齿纹，其齿顶角β2为：47°-51°；齿宽h28为：0.08mm-0.12mm；齿间距h29为：0.03mm-0.035mm。

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