CN218489901U - 一种扑翼机机身 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及扑翼机技术领域，公开了一种扑翼机机身，包括呈流线型的壳体和设置在所述壳体内的机身骨架；所述机身骨架包括连接杆及相对设置的两块机架板，两块所述机架板用于连接驱动机构及扑翼，所述连接杆的一端插入所述壳体并连接所述机架板，所述连接杆的另一端用于连接尾翼。本实用新型提供的扑翼机机身，通过在壳体内设置两块机架板连接驱动机构及扑翼，同时设置连接杆插入壳体并连接机架板，从而实现了只需要一根连接杆即可实现机身的定位支撑，不需要在机身上分段设置机架板进行支撑，结构简单，方便拆装。同时，由于直接制作壳体，而不是在扑翼机机架上蒙皮，避免了再用蒙皮导致的机身破损。
Description
技术领域
本实用新型涉及扑翼机技术领域，特别是涉及一种扑翼机机身。
背景技术
仿生扑翼机是一种模仿飞行生物扑翼飞行、集多种前沿技术于一体的新型飞行器，目前己成为国际上的研究热点之一，在军民领域都有广阔的应用前景。
机身是整个扑翼机的主要骨架，起到承载驱动机构和定位部件的作用。然而目前在大型仿鸟扑翼机的设计过程中，通常侧重于扑翼机构、驱动机构、尾翼结构设计，机身仅参照鸟类外形尺寸构建或直接在扑翼机机架上蒙皮。由于只注重于鸟类外形的仿真，或出于减重的考虑舍弃机身设计，导致现有的飞行器对扑翼机机身的气动设计不足。
另外，虽然有少数考虑了气动设计，如专利CN202210596015.3公开了一种扑翼折翼机械鸟，机身上侧比较平顺下侧流线凸起较为明显，在飞行时机身下侧会形成较大的阻力面，在反作用力的作用下，会使机械鸟获得较大的向上推力。但其运动机构通过机身肋板与机身连接，机身设计仍不够简洁，机身是通过机身肋板定位，然后再蒙皮，缺点如下：1、机身肋板定位问题，需要限制肋板前后位置的移动；2、机身蒙皮方法容易破损；3、拆装不便。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种扑翼机机身，简化机身定位支撑，避免机身破损，方便拆装。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种扑翼机机身，包括呈流线型的壳体和设置在所述壳体内的机身骨架；
所述机身骨架包括连接杆及相对设置的两块机架板，两块所述机架板用于连接驱动机构及扑翼，所述连接杆的一端插入所述壳体并连接所述机架板，所述连接杆的另一端用于连接尾翼。
优选地，所述壳体的上侧平整，所述壳体的下侧呈中部宽两端窄的凸面。
优选地，所述壳体包括安装部及设置在所述安装部两端的前部及后部，所述安装部的外周长大于所述前部及所述后部，所述机架板设置在所述安装部。
优选地，所述前部朝远离所述安装部的方向外周长逐渐减小，且其远离所述安装部的一端呈鸟喙形；
所述后部朝远离所述安装部的方向外周长逐渐减小。
优选地，所述壳体的内部的两端设有用于安装所述连接杆的定位孔。
优选地，所述壳体的材质为聚苯乙烯-高密度微孔发泡泡沫。
优选地，所述机架板包括固设在所述壳体内部的机架板主体，所述机架板主体上设有延伸至所述壳体外部的连接耳，两个所述机架板上相对的所述连接耳之间设有用于连接扑翼的第一安装杆。
优选地，所述连接杆的后端可摆动地设有用于安装尾翼的第二安装杆。
本实用新型实施例的一种扑翼机机身，与现有技术相比，其有益效果在于：通过在壳体内设置两块机架板连接驱动机构及扑翼，同时设置连接杆插入壳体并连接机架板，从而实现了只需要一根连接杆即可实现机身的定位支撑，不需要在机身上分段设置机架板进行支撑，结构简单，方便拆装。同时，由于直接制作壳体，而不是在扑翼机机架上蒙皮，避免了蒙皮过于薄弱易出现破损的情况。本实用新型使用效果好，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的扑翼机机身的结构示意图。
图2为本实用新型的机身骨架的结构示意图。
图3、4为两种对比机身的结构示意图。
图5为采用本实用新型的扑翼机机身的扑翼机的结构示意图。
其中：1-机架板，2-安装部，3-前部，4-后部，5-机架板主体，6-连接耳，7-第一安装杆，8-第二安装杆，9-连接杆，100-壳体，200-扑翼，300-尾翼。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1-2所示，本实用新型实施例优选实施例的一种扑翼机机身，包括呈流线型的壳体100和设置在所述壳体100内的机身骨架；
所述机身骨架包括连接杆9及相对设置的两块机架板1，两块所述机架板1用于连接驱动机构及扑翼200，所述连接杆9的一端插入所述壳体100并连接所述机架板1，所述连接杆9的另一端用于连接尾翼300。
基于上述技术特征的扑翼机机身，通过在壳体100内设置两块机架板1连接驱动机构及扑翼200，同时设置连接杆9插入壳体100并连接机架板1，从而实现了只需要一根连接杆9即可实现机身的定位支撑，不需要在机身上分段设置机架板1进行支撑，结构简单，方便拆装。同时，由于直接制作壳体100，而不是在扑翼机机架上蒙皮，避免了蒙皮过于薄弱易出现破损的情况。本实用新型使用效果好，易于推广使用。
本实施例中，所述壳体100的上侧平整，所述壳体100的下侧呈中部宽两端窄的凸面，从而使得机身具有良好的气动特性，保证扑翼机更好飞行。具体地，所述壳体100包括安装部2及设置在所述安装部2两端的前部3及后部4，所述安装部2的外周长大于所述前部3及所述后部4，所述机架板1设置在所述安装部2，即所述机架板1设置在所述机身中间最宽处，用于连接固定驱动机构及扑翼机构，主要结构集中在扑翼机中部有利于稳定重心。同时，所述前部3朝远离所述安装部2的方向外周长逐渐减小，且其远离所述安装部2的一端呈鸟喙形，与机身主体平滑连接；所述后部4朝远离所述安装部2的方向外周长逐渐减小。具体制作时，可以先分别制作所述安装部2及前部3和后部4，然后安装相应的驱动机构、机身骨架等，最后将安装部2及前部3和后部4粘连在一起形成所述壳体100。
下面以气动仿真过程及气动特征的测试数据证明本申请的机身的气动特性。
确定驱动机构和扑翼机构，根据机架板1确定机身最大直径尺寸。本次设计过程中机身横截面最大尺寸基准根据扑翼机机架碳板制定，机身长度定为500mm左右。
在此基础上，通过多种过度设计机身，最终设计出三种机身雏形(分别参考鸟类外形、客机外形、结合二者设计)：
机身一(附图3)、机身二(附图4)、机身三(附图1、即本申请)。
用SolidWorks建模，
设定流线及气动参数，并通过ANSYS Fluent进行气动仿真对比测试。对比3个方案，仿真结果证明本发明设计的机身具有更好的气动特性。
在ANSYS Fluent中建立8×4×4的流场进行风洞模拟，通过网格划分及入口速度设置后进行运算，三种机身仿真结果如表所示。
| 升力 | 阻力 | |
| 机身一 | -0.029614217 | 0.054188291 |
| 机身二 | -0.015065171 | 0.050156657 |
| 机身三 | 0.027300545 | 0.047801299 |
三种机身中只有机身三(本申请)的升力为正且阻力最小，故使用该方案作为扑翼机机身，经过优化及尺寸调整后，机身模型如图1。
本实施例中，所述壳体100的内部的两端设有用于安装所述连接杆9的定位孔，方便所述连接杆9的安装。同时，所述壳体100选用聚苯乙烯-高密度微孔发泡泡沫(35KG/m3)加工而成，为表面光滑的中空结构，正常机身壳体仅重几十克，如本实施例的机身重量仅63g，美观且轻、弹性好，抗摔能力更强，从而可以降低扑翼机测试过程损坏的概率。
本实施例中，所述机架板1包括固设在所述壳体100内部的机架板主体5，驱动机构设置在所述机架板1上。所述机架板主体5上设有延伸至所述壳体100外部的连接耳6，两个所述机架板1上相对的所述连接耳6之间设有用于连接扑翼200的第一安装杆7，所述连接杆9的后端可摆动地设有用于安装尾翼300的第二安装杆8，从而可以形成一个完整的扑翼机(如图5)。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种扑翼机机身，其特征在于：包括呈流线型的壳体和设置在所述壳体内的机身骨架；
所述机身骨架包括连接杆及相对设置的两块机架板，两块所述机架板用于连接驱动机构及扑翼，所述连接杆的一端插入所述壳体并连接所述机架板，所述连接杆的另一端用于连接尾翼。
2.如权利要求1所述的扑翼机机身，其特征在于：所述壳体的上侧平整，所述壳体的下侧呈中部宽两端窄的凸面。
3.如权利要求2所述的扑翼机机身，其特征在于：所述壳体包括安装部及设置在所述安装部两端的前部及后部，所述安装部的外周长大于所述前部及所述后部，所述机架板设置在所述安装部。
4.如权利要求3所述的扑翼机机身，其特征在于：所述前部朝远离所述安装部的方向外周长逐渐减小，且其远离所述安装部的一端呈鸟喙形；
所述后部朝远离所述安装部的方向外周长逐渐减小。
5.如权利要求1所述的扑翼机机身，其特征在于：所述壳体的内部的两端设有用于安装所述连接杆的定位孔。
6.如权利要求1所述的扑翼机机身，其特征在于：所述壳体的材质为聚苯乙烯-高密度微孔发泡泡沫。
7.如权利要求1所述的扑翼机机身，其特征在于：所述机架板包括固设在所述壳体内部的机架板主体，所述机架板主体上设有延伸至所述壳体外部的连接耳，两个所述机架板上相对的所述连接耳之间设有用于连接扑翼的第一安装杆。
8.如权利要求1所述的扑翼机机身，其特征在于：所述连接杆的后端可摆动地设有用于安装尾翼的第二安装杆。
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2022
- 2022-10-17 CN CN202222732002.2U patent/CN218489901U/zh active Active
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