CN112455671A - 一种平拍式旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平拍式旋翼飞行器，包括：飞行器本体；转轴；转轴竖直布置于飞行器本体的顶部，且与飞行器本体的顶端转动连接；旋翼；旋翼设有两个，两个旋翼在同一条直线上对称布置于转轴的两侧，且旋翼的端部与转轴相连接；拍翼；拍翼置于旋翼远离转轴的一端，且做平拍运动；驱动组件；驱动组件连接在旋翼和拍翼之间，且用于驱动拍翼沿转轴的轴线方向做平拍运动。本发明中的飞行器通过拍翼做平拍运动，使得飞行器的飞行灵活且效率高。

Description

一种平拍式旋翼飞行器

技术领域

本发明涉及飞行器设计及制造技术领域，更具体的说是涉及一种平拍式旋翼飞行器。

背景技术

飞行器按飞行特点可分为三类：固定翼、旋翼和扑翼。扑翼飞行器是采用仿自然界飞行生物产生气动力的原理而形成的一种仿生飞行器，它的特点在于可以利用理想的仿生效果通过尾迹气流捕获等升力机制得到较高升力，节省能量，并且在小尺寸情况下的气动效率比固定翼及旋翼飞行器要高。传统扑翼飞行器的翅膀是按圆弧轨迹扑动的，翅膀上下拍动时在横向的水平方向产生了一部分空气动力分量，该水平方向的分量对扑翼飞行器的前行和升空都没有正面效果，是动力的一种损耗。并且翅膀上下扑动，存在转向过程，动作连贯性差。

因此，研究出一种飞行灵活且效率高的平拍式旋翼飞行器是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种飞行灵活且效率高的平拍式旋翼飞行器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种平拍式旋翼飞行器，包括：

飞行器本体；

转轴；所述转轴竖直布置于所述飞行器本体的顶部，且与所述飞行器本体的顶端转动连接；

旋翼；所述旋翼设有两个，两个所述旋翼在同一条直线上对称布置于所述转轴的两侧，且所述旋翼的端部与所述转轴相连接；

拍翼；所述拍翼置于所述旋翼远离所述转轴的一端，且做平拍运动；

驱动组件；所述驱动组件连接在所述旋翼和所述拍翼之间，且用于驱动所述拍翼沿所述转轴的轴线方向做平拍运动。

采用上述技术方案的有益效果是，本发明中飞行器在飞行过程中通过拍翼进行上下拍动，为飞行器提供飞行的动力，动作灵活，克服了传统飞行器的机翼上下扑动，存在转向过程，动作连贯性差的问题。

优选的，所述拍翼设有两个，分别与所述旋翼相连接，所述旋翼的安装角为4-8°，所述拍翼的安装角为8-15°。

优选的，所述驱动组件包括：第一支撑板、支撑杆、第一伸缩件；所述第一支撑板靠近所述拍翼的一侧设有滑槽，所述支撑杆的表面设有第一滑块，所述第一滑块在所述滑槽内滑动；所述第一伸缩件固定于所述第一支撑板靠近所述拍翼的一侧；所述支撑杆的底部与所述第一伸缩件相连接；所述拍翼与所述支撑杆固定连接。通过第一伸缩件带动支撑杆上下运动，支撑杆的上下运动进而实现拍翼的上下拍动，支撑杆通过第一滑块在第一支撑板上滑动，使得拍翼的上下拍动更加流畅、准确。

优选的，所述第一支撑板靠近所述拍翼的一侧设置主动齿轮、从动齿轮、扇形齿轮；所述从动轮设有两个分别置于所述主动轮的两侧，所述扇形齿轮设有两个分别与所述从动轮同轴设置，并随所述从动轮同步转动。

优选的，所述支撑杆的两侧设有齿条，所述齿条与所述扇形齿轮相啮合。两个扇形齿轮的摆放位置角度不同，并且两个扇形齿轮交叉与支撑杆啮合，由于从动齿轮的转动方向相同，其中一个扇形齿轮与支撑杆啮合会带动支撑杆向下移动，另一个扇形齿轮与支撑杆啮合会带动支撑杆向上移动，扇形齿轮与支撑杆啮合可以对支撑杆的移动起到导向作用。

优选的，所述第一支撑板呈“十”字型，可以减小第一支撑杆的面积，进而减小飞行器飞行过程中的阻力。

优选的，所述拍翼设有四个，所述旋翼端部设有两个重叠且反向做平拍运动的所述拍翼。

优选的，所述驱动组件包括：第二支撑板、第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆、第五连杆、第二伸缩件、连接板；所述第二伸缩件置于所述旋翼的内部；所述第二伸缩件的伸缩端与所述第一连杆的一端连接；所述第一连杆的另一端与所述第二连杆和第三连杆的端部连接；所述第二连杆的另一端与所述第四连杆连接，所述第三连杆的另一端与所述第五连杆连接，所述第五连杆与所述第四连杆交叉布置且在交叉部位铰接；两个所述拍翼相对的侧壁上设有所述连接板，所述第五连杆和所述第四连杆的端部分别与两个所述拍翼上的所述连接板连接；所述第二支撑板的一侧与所述旋翼连接，另一侧设有滑槽与所述拍翼滑动连接。通过第二伸缩杆的伸缩运动带动第一连杆运动，第一连杆带动第二连杆、第三连杆运动，在带动第四连杆、第五连杆运动，进而实现两个拍翼相对的上下运动。

优选的，所述第二支撑板的中部设有长形孔，所述第五连杆与所述第四连杆穿过所述长形孔，且所述第五连杆与所述第四连杆的铰接处与所述长形孔的侧壁相连接，对第五连杆和第四连杆的位置起到限定作用，使拍翼的拍动更加准确。

优选的，所述旋翼与所述第二支撑板的连接端设有开口朝向所述第二支撑板的U型槽，所述第二连杆和所述第三连杆置于所述U型槽内，U型槽的开设方便第一连杆和第二连杆的运动。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种平拍式旋翼飞行器，其有益效果是，本发明中飞行器在飞行过程中通过拍翼进行平拍运动，为飞行器的飞行提供推力，使飞行器可以更加平稳的飞行，克服了传统飞行器的机翼上下扑动，存在转向过程，动作连贯性差的问题，进而使得飞行器飞行灵活且效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的带有两个拍翼的飞行器的结构示意图；

图2附图为本发明提供的实施例1中驱动组件的结构示意图；

图3附图为本发明提供的带有四个拍翼的飞行器的结构示意图；

图4附图为本发明提供的实施例2中驱动器组件的结构示意图；

图5附图为本发明提供的第二支撑板的结构示意图。

其中，图中，

1-飞行器本体；2-转轴；

3-旋翼；4-拍翼；

5-驱动组件；

501-第一支撑板；

5011-第一滑槽；

502-支撑杆；503-第一伸缩件；504-主动齿轮；505-从动齿轮；506-扇形齿轮；

507-第二支撑板；

5071-第二滑槽；5072-长形孔；

508-第一连杆；509-第二连杆；510-第三连杆；511-第四连杆；512-第五连杆；513-第二伸缩件；514-连接板；515-第二滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本发明实施例公开了一种平拍式旋翼飞行器，包括：

飞行器本体1；

转轴2；转轴2竖直布置于飞行器本体1的顶部，且与飞行器本体1的顶端转动连接；

旋翼3；旋翼3设有两个，两个旋翼3在同一条直线上对称布置于转轴2的两侧，且旋翼3的端部与转轴2相连接；

拍翼4；拍翼4置于旋翼3远离转轴2的一端，且做平拍运动；

驱动组件5；驱动组件5连接在旋翼3和拍翼4之间，且用于驱动拍翼4沿转轴2的轴线方向做平拍运动。

为了进一步优化上述技术方案，拍翼4设有两个，分别与旋翼3相连接，旋翼3的安装角为4-8°，拍翼4的安装角为8-15°。旋翼3和拍翼4的内部均设置用于调整角度的安装角调节器。

为了进一步优化上述技术方案，驱动组件5包括：第一支撑板501、支撑杆502、第一伸缩件503；第一支撑板501靠近拍翼4的一侧设有第一滑槽5011，支撑杆502的表面设有滑块，滑块在第一滑槽5011内滑动；第一伸缩件503固定于第一支撑板501靠近拍翼4的一侧；支撑杆502的底部与第一伸缩件503相连接；拍翼4与支撑杆502固定连接。

为了进一步优化上述技术方案，第一支撑板501靠近拍翼4的一侧设置主动齿轮504、从动齿轮505、扇形齿轮506；从动轮505设有两个分别置于主动轮504的两侧，扇形齿轮506设有两个分别与从动轮505同轴设置，并随从动轮505同步转动。

为了进一步优化上述技术方案，支撑杆502的两侧设有齿条，齿条与扇形齿轮506相啮合。第一伸缩件503为液压伸缩杆，液压伸缩杆的伸缩带动支撑杆502上下移动，扇形齿轮506与支撑杆502啮合不仅可以带动支撑杆502上下移动，还可以对支撑杆502的移动起到导向作用。

为了进一步优化上述技术方案，第一支撑板501呈“十”字型。

实施例2：

拍翼4设有四个，旋翼3端部设有两个重叠且反向做平拍运动的拍翼4。旋翼3的安装角为4-8°，拍翼4的安装角为8-15°。旋翼3和拍翼4的内部均设置用于调整角度的安装角调节器。

为了进一步优化上述技术方案，驱动组件5包括：第二支撑板507、第一连杆508、第二连杆509、第三连杆510、第四连杆511、第五连杆512、第二伸缩件513、连接板514；第二伸缩件513置于旋翼3的内部；第二伸缩件513的伸缩端与第一连杆508的一端连接；第一连杆508的另一端与第二连杆509和第三连杆510的端部连接；第二连杆509的另一端与第四连杆511连接，第三连杆510的另一端与第五连杆512连接，第五连杆512与第四连杆511交叉布置且在交叉部位铰接；两个拍翼4相对的侧壁上设有连接板514，第五连杆512和第四连杆511的端部分别与两个拍翼4上的连接板514连接；第二支撑板507的一侧与旋翼3连接，另一侧设有第二滑槽5071与拍翼4滑动连接。拍翼4通过第二滑块515在第二滑槽5071内进行上下移动和左右移动，便于在第五连杆512和第四连杆511移动时，对拍翼4的左右移动。

为了进一步优化上述技术方案，第二支撑板507的中部设有长形孔5072，第五连杆512与第四连杆511穿过长形孔5072，且第五连杆512与第四连杆511的铰接处与长形孔5072的侧壁相连接。

为了进一步优化上述技术方案，旋翼3与第二支撑板507的连接端设有开口朝向第二支撑板507的U型槽，第二连杆509和第三连杆510置于U型槽内。

实施例2中的其他技术特征与实施例1中的相同，在此便不在一一赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，包括：

飞行器本体(1)；

转轴(2)；所述转轴(2)竖直布置于所述飞行器本体(1)的顶部，且与所述飞行器本体(1)的顶端转动连接；

旋翼(3)；所述旋翼(3)设有两个，两个所述旋翼(3)在同一条直线上对称布置于所述转轴(2)的两侧，且所述旋翼(3)的端部与所述转轴(2)相连接；

拍翼(4)；所述拍翼(4)置于所述旋翼(3)远离所述转轴(2)的一端，且做平拍运动；

驱动组件(5)；所述驱动组件(5)连接在所述旋翼(3)和所述拍翼(4)之间，且用于驱动所述拍翼(4)沿所述转轴(2)的轴线方向做平拍运动。

2.根据权利要求1所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述拍翼(4)设有两个，分别与所述旋翼(3)相连接，所述旋翼(3)的安装角为4-8°，所述拍翼(4)的安装角为8-15°。

3.根据权利要求2所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述驱动组件(5)包括：

第一支撑板(501)、支撑杆(502)、第一伸缩件(503)；

所述第一支撑板(501)靠近所述拍翼(4)的一侧设有第一滑槽(5011)，所述支撑杆(502)的表面设有第一滑块，所述第一滑块在所述第一滑槽(5011)内滑动；

所述第一伸缩件(503)固定于所述第一支撑板(501)靠近所述拍翼(4)的一侧；所述支撑杆(502)的底部与所述第一伸缩件(503)相连接；

所述拍翼(4)与所述支撑杆(502)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述第一支撑板(501)靠近所述拍翼(4)的一侧设置主动齿轮(504)、从动齿轮(505)、扇形齿轮(506)；

所述从动轮(505)设有两个分别置于所述主动轮(504)的两侧，所述扇形齿轮(506)设有两个分别与所述从动轮(505)同轴设置，并随所述从动轮(505)同步转动。

5.根据权利要求4所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述支撑杆(502)的两侧设有齿条，所述齿条与所述扇形齿轮(506)相啮合。

6.根据权利要求3-5任一项所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述第一支撑板(501)呈“十”字型。

7.根据权利要求1所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述拍翼(4)设有四个，所述旋翼(3)端部设有两个重叠且反向做平拍运动的所述拍翼(4)。

8.根据权利要求7所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述驱动组件(5)包括：

第二支撑板(507)、第一连杆(508)、第二连杆(509)、第三连杆(510)、第四连杆(511)、第五连杆(512)、第二伸缩件(513)、连接板(514)；

所述第二伸缩件(513)置于所述旋翼(3)的内部；所述第二伸缩件(513)的伸缩端与所述第一连杆(508)的一端连接；

所述第一连杆(508)的另一端与所述第二连杆(509)和第三连杆(510)的端部连接；所述第二连杆(509)的另一端与所述第四连杆(511)连接，所述第三连杆(510)的另一端与所述第五连杆(512)连接，所述第五连杆(512)与所述第四连杆(511)交叉布置且在交叉部位铰接；

两个所述拍翼(4)相对的侧壁上设有所述连接板(514)，所述第五连杆(512)和所述第四连杆(511)的端部分别与两个所述拍翼(4)上的所述连接板(514)连接；

所述第二支撑板(507)的一侧与所述旋翼(3)连接，另一侧设有第二滑槽(5071)与所述拍翼(4)滑动连接。

9.根据权利要求8所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述第二支撑板(507)的中部设有长形孔(5072)，所述第五连杆(512)与所述第四连杆(511)穿过所述长形孔(5072)，且所述第五连杆(512)与所述第四连杆(511)的铰接处与所述长形孔(5072)的侧壁相连接。

10.根据权利要求8或9所述的一种平拍式旋翼飞行器，其特征在于，所述旋翼(3)与所述第二支撑板(507)的连接端设有开口朝向所述第二支撑板(507)的U型槽，所述第二连杆(509)和所述第三连杆(510)置于所述U型槽内。

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