CN1248910C - 飞行器的动力翼执行装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞行器的动力翼执行装置，它包括设置在壳体内由调速电机驱动的旋转阀及由旋转阀控制运动的活塞，液力推杆与壳体上方一端的支承座内的支撑轴连接，与液力推杆采用铰链式固定连接的机翼轴，安装在机翼轴上的机翼总成，两端分别与液力推杆、壳体固定连接的回力弹簧，所述液力推杆由活塞杆驱动。本发明通过发动机提供的液压能作为动力，由一套动力翼执行装置产生往复运动来驱动机翼产生能变换角度的扑动，实现自由、平衡的飞行，使之成为多用途的空中飞行工具，并兼有海上航行及陆上移动的功能。

Description

飞行器的动力翼执行装置

技术领域

本发明涉及一种飞行器的机翼，特别是涉及一种用于飞行器的动力翼执行装置。

背景技术

现有飞行器均以大功率发动机通过机械传动装置带动螺旋桨，高速推动空气产生飞行力。由于叶片与空气的作用力与飞行及重力方向存在较大的角度，因此动力的实际效率较低，且为达到转向、平衡、减速等目的，需要一套繁锁的机械装置，既增加了制造成本，又增加了飞行器的自重。如何象飞禽、飞虫一样达到以双翼的力量，直接以与飞行方向相反的动力推动飞行器飞行，以提高飞行效率，是人类达到自由飞行的梦想。至今尚没有出现这类实用的动力型飞行器，其主要原因是没有轻巧实用的机翼运动装置及机翼本身。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种飞行器的动力翼执行装置，通过发动机提供的液压能作为动力，由一套动力翼执行装置产生往复运动来驱动机翼产生能变换角度的扑动，实现自由、平衡的飞行，使之成为多用途的空中飞行工具，并兼有海上航行及陆上移动的功能。

为解决上述技术问题，本发明飞行器的动力翼执行装置，包括一壳体，设置在壳体内由调速电机驱动的旋转阀，设置在壳体内旋转阀的上方且由旋转阀控制运动的活塞，设置在壳体上方一端的支承座，安装在支承座内的支撑轴，经滚柱轴承与支撑轴连接的液力推杆，与液力推杆采用铰链式固定连接的机翼轴，安装在机翼轴上的机翼总成，两端分别与液力推杆、壳体固定连接的回力弹簧，所述液力推杆由活塞杆驱动。

由于采用上述结构，本发明由发动机提供液压能作为动力源，通过进油管路，在旋转阀的控制作用下，油缸内活塞与回力弹簧配合运动，使液力推杆产生上下的往复运动。液力推动杆以支承轴为支点，带动与之相连接的动力翼产生扑动，通过空气的反作用力使飞行器产生提升的动力。支承轴的支承座在执行装置的壳体内通过升降操纵杆的控制，可以绕机翼的水平轴线转动，从而可操纵机翼随支承轴座转动，使机翼的单一上下扑动转变为偏向前侧(后侧)的扑动，飞行器产生前进(后退)的作用力。为使飞行器保持平衡，及时修正水平角度和灵活转向，本发明可在飞行器上采用数对机翼，每只机翼通过调节与旋转阀相连接的电机转速，可达到调节机翼扑动频率的作用。当左前角下倾时，则应提高左前侧的机翼扑动频率。如向左转弯，则可通过升降操纵杆将右前翼前倾，并提高适当的拍动频率，使右翼的前进速度大于左翼，达到向左转弯的目的。将机翼保持在水平位置上下拍动，通过调节旋转阀的转速，可使飞行器停在空中，或作上下垂直升降。需后退或减速时，可通过同时调节两侧机翼向后倾斜角实现。向前飞行时则同时通过调节两侧升降杆使机翼同时向前倾。在调节机翼前后倾角时，应同时提高该机翼的扑动频率，以补偿升力的下降。

为解决机翼向上复位时空气对飞行器的反向负作用力，本发明飞行器的机翼在翼片上设置多个均布的空气单向阀片，使机翼向上复位时的负作用力通过单向阀片卸压，同时因单向叶片将空气向后侧导向，也提供了部分前进的动能。

应用本发明的飞行器也可在水中着落并以动力航行、起飞。要达到在水中动力航行，只要将动力翼执行装置壳体与飞行器机体的固定螺丝拆下使之沿机翼轴前转90度，并使机翼倾斜伸入水面的位置安装，这时，机翼作为桨的功能使用。为达到地面平移功能，可以以现有技术，如在飞行器底部配三至四只轮子，并配上液压马达来实现。本飞行器的导航、通讯、灯光、仪表可参照现有飞行器标准配置。

本发明发动机只提供液压能，与机翼的动力传递是通过液压管道来实现，故发动机可根据机身的重力平衡确定安放位置，因无机械传动轴及减速装置，简化了机构，既节省成本，又大幅减少了飞行器的自重，有利于飞行效率的提高。由于有多对机翼可分别单独操作，提高了操纵的灵活性与飞行的稳定性。在出现一只机翼机械故障时，只要调节其它动力翼的倾角与拍动频率，也能保证安全平稳着落。

附图说明

图1是飞行器的总体结构示意图；

图2是本发明动力翼执行装置的主视图；

图3是图2的左剖视图；

图4是机翼的结构图；

图5是旋转阀的另一种结构形式。

具体实施方式

图1是飞行器的总体结构示意图，本发明的实施例中采用2对动力翼。发动机24的油泵提供液压动力，经进油管25分别接到各机翼的动力执行装置1，将液压能转变为机翼总成28的上下扑动。所有机构安装在飞行器机体27上。本实施例用2台发动机，主要是考虑在一台发动机出故障时，可由另一台发动机提供保证安全降落的动能。如要达到扩大载重量，也可增加动力翼的对数。图2、3是本发明动力翼执行装置的结构图。图中调速电机29带动旋转阀19在阀套20内转动，阀套20固定在壳体22内。内、外端盖30、31起旋转阀的密封与调速电机的连接作用。支承座15的侧面设有齿合面，支承座15齿合面一侧设有同样带有齿合面的内端盖3，内端盖3固定在壳体22上。在支承座15的另一侧面设有锁止弹簧14，支承座15上固定连接一操纵杆4，在操纵杆4的轴向开有滑动槽，槽内设有锁止销7，锁止销7与锁止弹簧14一侧设有与壳体固定的外端盖8，操纵杆4上套设滑动手柄5，滑动手柄5内设有手柄弹簧6。

参见图4，所述机翼总成28的机翼体33上设有空气单向阀片32，单向阀片32的轴上装有扭力弹簧35。

当旋转阀上的进油孔将壳体22的进油口21与油缸活塞18的下油腔接通时，液体推动活塞18上移，进而推动液力推杆2上移，机翼轴13与液力推杆2连接，机翼绕支承轴9支点向下扑动产生升力。当旋转阀19上的油道转到将活塞18的下油腔与回油口23接通时(此时进油口与下油腔截止)，液力推杆2在回力弹簧16的弹力作用下将活塞18压下，带动机翼向上扑动。由于此时机翼上方的气压大于下方，空气克服机翼总成上的空气单向阀片32上的扭力弹簧35的弹力，推动单向阀片绕阀片轴34向下打开，空气从机翼体33的阀片口上通过，卸掉负作用的气压。在机翼下扑时，阀片在弹簧力与空气压力的作用下关闭。当旋转阀19转180度后，旋转阀19的进油孔的另一端又将活塞18的下油腔与进油口21接通，机翼开始下一扑动循环。这样，旋转阀19每转一圈，机翼扑动二个循环。活塞18在上止点前，由于回油孔被活塞18逐渐封闭，使活塞18在上止点前减速达到平稳转换运动方向。活塞18在下止点前，由于活塞18上的凸出的轴端斜面进入下回油孔并逐渐堵死回油孔，在节流缓冲作用下，达到平稳、缓冲转换运动方向。油缸由活塞端盖17密封。

液力推杆2经滚柱轴承10与支承轴9连接，支承轴9安装在支承座15内，可随支承座15作沿机翼轴的径向转动。升降操纵杆4与轴承座连接，拔动操纵杆可使轴承座转动，从而达到使机翼倾前或倾后转动一定角度，改变机翼的拍动方向，产生前进、后退的动力。为减少单向阀片32开关时的噪声及提高密封性，阀片上可涂上密封胶。为防止在固定方向飞行时机翼因风力，扑动时侧向分力的作用而自行转动，支承座15内侧端的齿面与固定的内端盖3上的齿面齿合，使其在不动操纵杆4时不能转动。当需要调节机翼拍动方向时，压下操纵杆4的滑动手柄5，使锁止销7下移离开固定在壳体22上的外端盖8的端面，在手柄杆的燕尾槽内向下滑动，解除锁止状态。操纵杆滑动手柄5上的斜面在壳体22的斜面的作用下向外移动，使支承座15顶开锁止弹簧14向外移动，支承座上的齿合面与内端盖的齿合脱开，使支承座15能随操纵杆转动。当松开操纵杆滑动手柄5时，滑动手柄5在手柄弹簧6的作用下向上回复，支承座15在弹簧14的弹力作用下又回到锁止的位置。

为简化操控动作，本实施例是采取将左右前翼的升降操纵杆与旋转阀的调速电机的调速开关分别设在驾机员方便操作的位置上，以便飞行时单独调整控制。左右后翼的升降操纵杆只根据飞行的配重及目的适当调整，在飞行过程中一般不作调整，故按结构特点随后翼放在机后。左右后翼的旋转阀电机并联用同一调速开关控制，开关放在驾机员的操控台上。在飞行过程中的正常操作是：左、右前翼旋转阀电机的调速开关与后翼旋转阀电机的调速开关用于调节飞行器的左、右、前后平衡及飞行时动力翼的拍动频率(即动力输出)的大小。左、右前翼的操纵杆调控转向、前进与后退的飞行动态。如需增大机型扩大载运能力，在提高发动机功率的前提下，可增加后翼的偶数量。

为了在飞行器停放时减少占用空间，各机翼轴13与液力推杆2采用铰链式固定连接，当需要折叠机翼时，拉出活动销12，使机翼随销11转动向上折叠，并可转动各机翼的操纵手柄使机翼再向前(后)倾，减少折叠高度。

在水中航行时，只须将动力翼装置的壳体22与飞行体27的连接绕机翼轴前转90度，并使机翼体伸入水面的位置安装，就能达到以翼代桨划行。

飞行器的导航、通迅、灯光、仪表及陆地平移功能，可以参照一般飞行器及陆上移动工具的现有技术配置，不涉及本发明的技术范围。图5是本发明旋转阀的另一种结构形式，该形式的旋转阀19没有单独的进油孔，其在圆周表面分布二个径向槽，每个槽在旋转阀19旋转时先后将油缸活塞18的下油腔与进油口21及回油口23分别接通来达到进油与泄油的目的。

Claims (6)

1、一种飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：包括一壳体，设置在壳体内由调速电机驱动的旋转阀，设置在壳体内旋转阀的上方且由旋转阀控制运动的活塞，设置在壳体上方一端的支承座，安装在支承座内的支撑轴，经滚柱轴承与支撑轴连接的液力推杆，与液力推杆采用铰链式固定连接的机翼轴，安装在机翼轴上的机翼总成，两端分别与液力推杆、壳体固定连接的回力弹簧，所述液力推杆由活塞杆驱动。

2、如权利要求1所述的飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：所述旋转阀的径向截面上开有进油与回油通道，与设置在壳体内的阀套上的进、回油孔次序接通。

3、如权利要求1所述的飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：各动力翼的旋转阀在调速电机的控制下，可以单独或分组调节转速。

4、如权利要求1所述的飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：液力推杆的支承轴在支承座内随支承座可作绕机翼轴线的转动。

5、如权利要求1所述的飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：支承座的侧面设有齿合面，支承座齿合面一侧设有同样带有齿合面的内端盖，内端盖固定在壳体上，在支承座的另一侧面设有锁止弹簧，支承座上固定连接一操纵杆，在操纵杆的轴向开有滑动槽，槽内设有锁止销，锁止销与锁止弹簧一侧设有与壳体固定的外端盖，操纵杆上套设滑动手柄，滑动手柄内设有手柄弹簧。

6、如权利要求1所述的飞行器的动力翼执行装置，其特征在于：所述机翼总成的机翼体上设有空气单向阀片，单向阀片的轴上装有扭力弹簧。

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