CN201049212Y - 扑翼飞机电磁转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扑翼飞机电磁转向装置，包括线圈、线圈固定件、主磁铁、定位磁铁、磁铁固定件和尾翼，主磁铁可转动地安装在线圈中央的支撑轴上，发出的磁力线和线圈的轴线正交，定位磁铁位于线圈外，发出的磁力线和主磁铁方向保持一致，线圈通过线圈固定件安装在扑翼飞机的尾部，尾翼通过磁铁固定件与主磁铁相联。该转向装置从仿生学角度出发，解决了扑翼飞机在空中飞行时转向的控制难题，既保证了扑翼机的外形，又实现了转向的控制，具有结构简单、成本极低、容易制造、性能可靠、转弯效率高等优点。

Description

扑翼飞机电磁转向装置

技术领域

本实用新型涉及一种航空模型的转向装置，更确切地说是一种用于扑翼飞机的电磁转向装置。

背景技术

现在市场上有两大类航模玩具，一种是固定翼飞机，它的转向主要是靠垂直尾翼的方向舵实现的，方向舵是机尾竖起的稳定面，后部分(方向舵)可以左右偏转，在空气的作用下实现飞机水平转向，类似于船舵；另一种是直升机，它的转向是靠尾翼上的尾桨产生横向推力，产生相对于飞机重心的偏转力矩来实现的，这两种转向技术已经非常成熟。

而扑翼类飞行器，是独立于固定翼飞机以及直升机以外的另外一种飞行器，它是靠类似鸟一样拍打翅膀产生升力实现飞行。调查表明，市场上扑翼类飞行器产品极少，因此所能得到的扑翼机转向控制装置技术可供参考的资料非常有限，只是根据国内外的相关研究文献获知，一些扑翼机虽然实现了扑翼飞行的方式，但是其转向装置依然采用了固定翼飞机的那种垂直尾翼方向舵控制，如图1中的扑翼机，它的尾部与飞机的尾部一样，采用方向舵1转弯，像真性大大降低，不适合用于扑翼机；图2是日本的一个扑翼机产品项目，他们采用的转向装置是类似于直升机尾桨的装置，当扑翼机需要转弯时，位于扑翼机尾部的桨叶2开始转动，从而实现转向。

总之，现有扑翼机的转向装置得到大规模应用的并不多，而且大多数都是借鉴了固定翼飞机和直升机所采用的转向装置，这些转向装置虽然能够实现转向，但是由于其不能做成像鸟类那样的尾翼形状而大大降低了扑翼机的像真效果。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、成本极低、容易制造、性能可靠、转弯效率高的扑翼飞机电磁转向装置。该转向装置从仿生学角度出发，解决了扑翼飞机在空中飞行时转向的控制难题，既保证了扑翼机的外形，又实现了转向的控制。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种扑翼飞机电磁转向装置，包括线圈、线圈固定件、主磁铁、定位磁铁、磁铁固定件和尾翼，所述主磁铁可转动地安装在线圈中央，发出的磁力线和线圈的轴线正交，定位磁铁位于线圈外，发出的磁力线和主磁铁方向保持一致，线圈通过线圈固定件安装在扑翼飞机的尾部，尾翼通过磁铁固定件与主磁铁相联。

所述线圈固定件从侧面安装在线圈上，其主体呈圆环形，具有向前延伸的连接板，内环面的前后两侧设有插入线圈内孔当中的弧形板，弧形板上开设有轴孔，磁铁固定件的主体为一套筒，其内安装主磁铁，左右两侧向外延伸有侧板，磁铁固定件通过其外圆周面前后两端的短轴可转动地安装在线圈固定件的弧形板之间，尾翼前端与磁铁固定件的侧板相联。

所述尾翼的安装轴线与机身轴线有10-20度的夹角。

所述尾翼的安装轴线与机身轴线有15度的夹角。

本实用新型利用电磁感应原理来实现转向，即通电后线圈产生磁场，进而和主磁铁的磁场相互作用，使主磁铁沿着磁力线方向偏转，带动尾翼产生相对于机身的转动，尾翼的安装轴线与机身轴线本身有一定夹角，由空气动力学原理可知，尾翼在转动过程中能够产生一个横侧的分力，该分力能实现扑翼机在飞行中的转向控制，具有部件极少、集成度高、重量轻、可靠性好等有益效果。

附图说明

图1为现有扑翼机的结构示意图，其尾部安装有方向舵；

图2为另一种现有扑翼机的结构示意图，其尾部安装有桨叶；

图3为本实用新型的组装结构示意图；

图4为主磁铁安装在线圈中央的结构示意图；

图5为线圈固定件的结构示意图；

图6为磁铁固定件的结构示意图；

图7为扑翼机在直飞时尾翼的正视图；

图8为扑翼机在左转飞行时尾翼的正视图；

图9为扑翼机在右转飞行时尾翼的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

附图标记说明如下：

1——方向舵     2——桨叶

3——线圈固定件 4——连接板

5——弧形板     6——轴孔

7——线圈       8——磁铁固定件

9——主磁铁     10——侧板

11——短轴      12——尾翼

13——定位磁铁

如图3、图4、图5、图6所示，线圈固定件3的主体呈圆环形，具有向前延伸的连接板4，内环面的前后两侧设有弧形板5，该弧形板的内表面为平面，外表面为弧面，其上开设有轴孔6，线圈固定件3通过弧形板5从侧面插装在线圈7的内孔中，磁铁固定件8的主体为一套筒，用于安装主磁铁9，左右两侧向外延伸有侧板10，磁铁固定件8通过其外圆周面前后两端的短轴11可转动地安装在线圈固定件3的弧形板之间，尾翼12的前端与磁铁固定件的侧板10相联，主磁铁9发出的磁力线和线圈的轴线正交，定位磁铁13位于线圈外，发出的磁力线和主磁铁方向保持一致，线圈通过连接板4安装在扑翼飞机的尾部，尾翼12的安装轴线与机身轴线有15度的夹角，线圈未通电时，主磁铁可以保持较稳定的指向，线圈通电后，产生磁场，和主磁铁的磁场相互作用，使主磁铁偏转，带动尾翼偏转，达到改变扑翼飞机的转向目的。

图7至图9为尾翼12在转弯过程中的姿态，都是从机头看过去的正视图，图1中线圈7未通电，主磁铁9在定位磁铁13的作用下保持稳定，扑翼机处于直飞状态，图2中线圈7通电，主磁铁9在线圈磁力的作用下向左偏转，控制扑翼机左转弯，图3中线圈7反向通电，主磁铁9在线圈磁力的作用下向右偏转，控制扑翼机右转弯。该转向装置最适合扑翼机使用，与现有扑翼机的转弯装置相比，既保证了扑翼飞行器需要的像真外形，更实现了可控的转弯功能，另外，其结构简单、成本极低、容易制造、性能可到、转弯效率高，这些优点都是现有的扑翼机转弯装置不能比拟的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (4)

1.一种扑翼飞机电磁转向装置，其特征在于，包括线圈、线圈固定件、主磁铁、定位磁铁、磁铁固定件和尾翼，所述主磁铁可转动地安装在线圈中央，发出的磁力线和线圈的轴线正交，定位磁铁位于线圈外，发出的磁力线和主磁铁方向保持一致，线圈通过线圈固定件安装在扑翼飞机的尾部，尾翼通过磁铁固定件与主磁铁相联。

2.根据权利要求1所述的扑翼飞机电磁转向装置，其特征在于，所述线圈固定件从侧面安装在线圈上，其主体呈圆环形，具有向前延伸的连接板，内环面的前后两侧设有插入线圈内孔当中的弧形板，弧形板上开设有轴孔，磁铁固定件的主体为一套筒，其内安装主磁铁，左右两侧向外延伸有侧板，磁铁固定件通过其外圆周面前后两端的短轴可转动地安装在线圈固定件的弧形板之间，尾翼前端与磁铁固定件的侧板相联。

3.根据权利要求2所述的扑翼飞机电磁转向装置，其特征在于，所述尾翼的安装轴线与机身轴线有10-20度的夹角。

4.根据权利要求3所述的扑翼飞机电磁转向装置，其特征在于，所述尾翼的安装轴线与机身轴线有15度的夹角。

Images