CN216140172U - 飞行器机翼和飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及飞行器机翼和飞行器，该飞行器机翼包括：第一机翼主梁、第二机翼主梁以及通过第一机翼主梁、第二机翼主梁支撑的机翼面；在机翼面上设置开孔，通过机翼面上的开孔对飞行器机翼产生的动力位置进行调节，提升飞行器飞行稳定性。

Description

飞行器机翼和飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种飞行器机翼和飞行器。

背景技术

近年来，飞行器受到越来越多的人的喜爱。现有飞行器主要分为有翼飞行器和无翼飞行器。有翼飞行器包括诸如滑翔机的定翼飞行器，以及诸如旋翼飞行器和扑翼飞行器的动翼飞行器。仿生扑翼飞行器已经有30年以上的发展历史，但受限于扑翼飞行方式带来的载荷能力低、自主飞行能力差等技术难点，商业化的仿生扑翼飞行器举步维艰。

现有的仿生扑翼飞行器的飞行姿态不稳定，时常会出现飞行不稳定、飞行过程中起波浪、时而上冲时而下冲的问题。

发明内容

基于上述内容，第一方面，本实用新型提供了一种飞行器机翼，该飞行器机翼包括：第一机翼主梁、第二机翼主梁以及通过所述第一机翼主梁、所述第二机翼主梁支撑的机翼面；所述机翼面上设置有开孔。

第二方面，本实用新型还提供了一种飞行器，所述飞行器包括：如上述第一方面所述的飞行器机翼、传动机构、机身、尾翼以及机头；机头，设置在飞行器的前端，用于指向飞行器的飞行方向；机身，与机头连接，用于安装所述机翼、所述传动机构和所述尾翼。

本实用新型的实施例的飞行器机翼，包括第一机翼主梁、第二机翼主梁以及机翼面；在机翼面上设置开孔，可根据飞行器实际飞行姿态和飞行器的重心设计所述开孔，通过调整开孔的位置、形状、大小以及数量，可使得飞行器飞行动力的作用点和飞行器重心重合，提升飞行器的飞行稳定性。

附图说明

通过结合附图对本实用新型的实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将变得更加明显。附图用来提供对本实用新型的实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分。附图与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，但是并不构成对本实用新型的限定。在附图中，除非另有明确指示，否则相同的参考标号表示相同的部件、步骤或元素。在附图中，

图1示出了根据本实用新型的实施例的飞行器的示例；

图2示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之一；

图3示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之二；

图4示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之三；

图5示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之四；

图6示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之五；

图7示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之四；

图8示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之五；

图9示出了根据本实用新型的实施例的机翼面示意图之六。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限定。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在该词前面的元素或者物件涵盖出现在该词后面列举的元素或者物件及其等同，而不排除其他元素或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，否则术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示出了根据本实用新型的实施例的飞行器的示例。如图1所示，根据本实用新型的实施例的飞行器100(例如，扑翼飞行器)可以包括：机头110，设置在飞行器的前端，用于指向飞行器的飞行方向；机身120，与机头110连接，用于安装机翼130、尾翼140和传动结构150。

如图1所示，传动机构150固定于机身120之上；尾翼140通过第一连接部件连接于机身120的第一端；机头110通过第二连接件固定于机身120的第二端；机翼130通过第三连接件固定于机身上，机翼130包括第一机翼主梁1301、第二机翼主梁1302以及机翼面，第一机翼主梁1301和第二机翼主梁1302，分别与传动机构的摇杆1501相连。第一连接件、第二连接件以及第三连接件的具体形式，可由本领域技术人员根据实际情况进行设置，本实用新型实施例中对此不作具体限制。例如：第一连接件为连接轴、第二连接件为螺丝、第三连接件为连接轴。如图1所示，第一机翼主梁1301、第二机翼主梁1302通过第三连接件即连接轴分别与传动机构的摇杆1501连接固定，使得第一机翼主梁1301支撑的第一机翼和第二机翼主梁1302支撑的第二机翼能够弯折。

在一种可选地实施例中，尾翼140的边缘为平滑状，即边缘平滑无凸起部或凹陷部。在另一种可选地实施例中，尾翼140的边缘间隔设置有凹陷部，即边缘间隔一定距离设置凹陷部，使得边缘呈现齿状，进而使得尾翼边缘部分向机身方向缩进。

在一种可选地实施例中，飞行器还可以包括机头套，用于包覆机头110。机头套设置有第一开口，通过第一开口可以将机头套套装于机头110，使得机头套包覆机头110。为机头110设置机头套，可使得飞行器的外观更加美观、造型更加多样、不易损坏，在飞行器发生撞击时保护机头且能增大缓冲时间，从而提高了飞行器碰撞时的安全系数。

此外，在本实用新型中的一个实施例中，图1所示的飞行器100的机头110与机身120还可以一体成型，以增强飞行器的结构稳定性。在一个实施例中，飞行器的机翼、尾翼、机头套中的至少一个可拆卸，这有利于这些部件的更换。当然，在其他的实施例中，机头110和机身120可以是可拆卸的。

上述为对飞行器整机结构的相关介绍，飞行器机翼是飞行器的重要组成部分，飞行器机翼的结构一定程度上决定着飞行器飞行的稳定性。飞行器机翼包括第一机翼主梁、第二机翼主梁和机翼面，本申请实用新型中通过对飞行器机翼面的结构进行改进，来提升飞行器飞行稳定性。在机翼面内设置开孔，作为一个实施例，在第一机翼区域和第二机翼区域对称设置开孔，开孔的位置可以是靠近中轴区域，还可以是在第一机翼区域和第二机翼区域的边沿位置。作为另一个实施例，还可以是在机翼的中轴区域设置开孔，开孔位置可以在靠近机头方向，也可以选择靠近尾翼方向。下面结合附图2-9对本实用新型实施例中的飞行器机翼进行说明。

图2示出了本实用新型实施例的一种机翼面示意图。

如图2所示，机翼面20包括：中轴区域201、分别位于中轴区域两侧的第一机翼区域202以及第二机翼区域203。

第一机翼区域202和第二机翼区域203内对称设置有预设区域，对称设置的预设区域中对称设置开孔，开孔的个数为N个，N为≥1的正整数。具体地，第一机翼区域202的预设区域中设置有第一开孔2021，第二机翼区域203的预设区域中对称设置有第二开孔2031。第一开孔2021与第二开孔2031沿飞行器纵向中轴线对称设置，纵向指飞行器沿机头向尾翼方向的延伸或尾翼向机头方向的延伸为纵向。其中，预设区域为相应机翼区域中虚线框框出的部分。预设区域可以与开孔位置完全重叠，也可以大于开孔的面积。

图2中仅示例性示出了在两侧预设区域中分别对称设置三个开孔，且为开孔形状相同尺寸递减的布局方式，开孔尺寸的递减为自上向下的递减，也可以为自下向上的递减。在实际实现过程中，并不限于此，两侧预设区域中的开孔数量也可以如图3中的机翼面所示，分别对称设置两个第一开孔3021、两个第二开孔3031，或者如图4、图5中的机翼面所示分别在各预设区域中对称设置一个第一开孔4021、5021，一个第二开孔4031、5031。本实用新型实施例中，对于预设区域中设置开孔的具体数量不做限制。

在一种可选地实施例中，如图2-图5中所示，预设区域对称设置在第一机翼区域和第二机翼区域内，第一机翼区域、第二机翼区域内的预设区域的特定位置对称设置数量相同、形状相同的开孔。根据扑翼飞行器的飞行姿态和扑翼飞行器的重心设置该特定位置即开孔位置、以及开孔的数量和形状，实现飞行器飞行动力的作用点和飞行器重心的重合，使得飞行器的飞行稳定性更好。飞行动力的作用点指机翼扑动时产生的动力所形成的合力的中心点，该中心点与飞行器重心最大限度地趋于重合，可以增强飞行器的飞行稳定性。

图2-图5中示例性地示出了在第一机翼区域、第二机翼区域靠近中轴区域处对称设置预设区域，在预设区域中靠近中轴区域选择特定位置对称设置开孔的方案。在实际实现过程中，并不局限于此，还可以如图6-7中所示，在第一机翼区域和第二机翼区域的边沿位置对称设置预设区域601、602、701、702，在该边沿位置根据需要对称设置开孔。当机翼扑动的动力中心点位于飞行器重心前方时，开孔位置位于机翼朝向机头方向的前边沿，开孔所占区域为预设区域，开孔后的机翼面示意图如图6所示；当机翼扑动的动力中心点位于飞行器重心后方时，开孔位置可位于机翼远离机头方向的后边沿，开孔所占区域为预设区域，开孔后的机翼面示意图如图7所示。

在一种可选地实施例中，除图2至图7所示的附图中，在第一机翼区域、第二机翼区域中分别设置预设区域，在预设区域中对称设置开孔的设置方式外，还可以在中轴区域中设置开孔，开孔所占区域可视为预设区域。

对于在第一机翼区域、第二机翼区域、中轴区域中设置开孔的位置、数量、尺寸、形状，本实用新型实施例中对此不做具体限制，例如：开孔的数量至少为一个，可设置为1、2或者3个及以上，形状可以设置为矩形、三角形或者条形等。

机翼上设置的开孔用于调节飞行器飞行时产生的动力位置，因此，该开孔又可称为动力位置调节孔。本实用新型中在机翼面上设置的动力位置调节孔，其在预设区域中的具体设置位置，可根据飞行器实际飞行姿态和飞行器的重心来设计，通过调整开孔的位置、开孔的数量和开孔的形状来实现飞行动力的作用点和飞行器重心的重合。本申请所有实施例通过调节开孔的形状、大小、数量、位置，对飞行器翅膀产生的动力位置进行调节，从而实现对飞行稳定性的调节。

开孔形状包括：圆形、条形或者类三角形中的至少之一，还可以是其他任何形状。类三角形为图2至图4中所示的开孔形状，圆形为图5中所示的开孔形状。需要说明的是，在实际实现过程中，开孔的具体形状可由本领域技术人员灵活设置，除上述所列举的几种优选形状外，还可以设置为方形、三角形等任意形状；开孔的具体形状，可以根据外观的美化度以及预设区域的尺寸灵活调整。

开孔的尺寸也可以由本领域技术人员根据飞行器实际飞行的动力效果来区分。当飞行速度过快时，可以减小开孔的面积；当飞行速度过慢，或飞行过程中有波浪出现时，可增大开孔的面积。

对于开孔的数量，也可以由本领域技术人员根据实际需求进行设置，例如可以为一个孔，也可以为多个孔，具体孔的数量可根据飞行状态进行调节。

在一种可选地实施例中，除图2至图7所示的附图中，在第一机翼区域、第二机翼区域中分别设置预设区域，在预设区域的特定位置中对称设置开孔的设置方式外，还可以如图8中的机翼面所示，在中轴区域801中设置开孔8011，开孔所占区域可视为预设区域。

对于中轴区域中设置开孔的数量、尺寸、形状，本实用新型实施例中对此不做具体限制。

上述参照图2-图8以在单翼扑翼飞行器设置开孔为例进行说明，单翼扑翼飞行器可以是左右对称设置一个机翼，左右机翼可为一体式结构，也可以为分体式结构。

需要说明的是，在实际实现过程中，也可以将开孔设计方案应用于双翼扑翼飞行器上，双翼扑翼飞行器是在左右侧分别对称设置两个翅膀，左右侧设置的翅膀可为一体式结构，也可以是分体式结构。需要说明的是，上述内容中仅示例性地列举了在机翼边缘光滑的机翼面上设置开孔的方案。在实际实现过程中，还可以将上述所述的任意一种开孔设计方案应用在边缘为齿状的机翼上。

一种示例性的机翼边缘为齿状的机翼面的示意图如图9所示，机翼边缘903为齿状，该机翼面的第一机翼区域设置三个第一开孔901、第二机翼区域中与第一开孔901对称设置三个第二开孔902。

还需要说明的是，以上描述仅为本实用新型的一些实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这不应当理解为要求这些操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行来执行。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本实用新型的范围的限定。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实施例中。相反地，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实施例中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (14)

1.一种飞行器机翼，其特征在于，所述飞行器机翼包括：

第一机翼主梁、第二机翼主梁以及通过所述第一机翼主梁、所述第二机翼主梁支撑的机翼面；

所述机翼面上设置有开孔。

2.根据权利要求1所述的机翼，其特征在于，所述机翼面包括：中轴区域、分别位于所述中轴区域两侧的第一机翼区域、第二机翼区域；所述机翼面上设置有预设区域，所述开孔设置在所述预设区域。

3.根据权利要求2所述的机翼，其特征在于，所述开孔设置在所述中轴区域内。

4.根据权利要求2所述的机翼，其特征在于，所述开孔对称设置在所述第一机翼区域和所述第二机翼区域内。

5.根据权利要求4所述的机翼，其特征在于，所述开孔对称设置在所述第一机翼区域和所述第二机翼区域的边沿位置。

6.根据权利要求4或5所述的机翼，其特征在于，所述第一机翼区域、所述第二机翼区域内的预设区域中对称设置所述开孔。

7.根据权利要求6所述的机翼，其特征在于，每个所述预设区域内包括N个开孔，N个所述开孔的形状相同且尺寸递减，其中，N为≥1的正整数。

8.根据权利要求2所述的机翼，其特征在于，所述预设区域设置在所述第一机翼区域或所述第二机翼区域内。

9.根据权利要求1所述的机翼，其特征在于，所述开孔形状包括：圆形、条形或者三角形中的一个。

10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包括：如权利要求1-8中所述的飞行器机翼、传动机构、机身、尾翼以及机头；

所述机头，设置在所述飞行器的前端，用于指向所述飞行器的飞行方向；

所述机身，与所述机头连接，用于安装所述机翼、所述传动机构和所述尾翼。

11.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于：

所述传动机构固定于机身之上；所述尾翼通过第一连接件连接于所述机身的第一端；所述机头通过第二连接件固定于所述机身的第二端；所述机翼通过第三连接件固定于所述机身上，所述第一机翼主梁和所述第二机翼主梁，分别与所述传动机构的摇杆相连。

12.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述尾翼的边缘为平滑状。

13.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述尾翼的边缘间隔设置有凹陷部。

14.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器还包括：机头套；

所述机头套设置有第一开口，通过所述第一开口将机头套套装于所述机头外部，使得所述机头套包覆所述机头。

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