一種平板翼片撲翼飛行器的制造方法
【專利摘要】一種平板翼片撲翼飛行器，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】，由機(jī)身、左撲翼裝置、右撲翼裝置、尾部螺旋槳、控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和起落架組成。左撲翼裝置和右撲翼裝置結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同并對稱布置于機(jī)身的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力。尾部螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜。右撲翼裝置包括右電機(jī)、右減速器、右主軸、右前擺臂、右后擺臂、右翼片、右中心鏈輪、右鏈條和右翼鏈輪。右中心鏈輪與右翼鏈輪的傳動(dòng)比為1∶1。左撲翼裝置包括左電機(jī)、左減速器、左主軸、左前擺臂、左后擺臂、左翼片、左中心鏈輪、左鏈條和左翼鏈輪。左中心鏈輪與左翼鏈輪的傳動(dòng)比為1∶1。該飛行器結(jié)構(gòu)簡單，效率高，適用于航拍、地理測量、交通執(zhí)勤、軍事偵查和搶險(xiǎn)救災(zāi)等多種任務(wù)。
【專利說明】一種平板翼片撲翼飛行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種平板翼片撲翼飛行器，屬航空【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種撲翼飛行器。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的撲翼機(jī)靠翼片的上下煽動(dòng)來產(chǎn)生升力，翼片上揚(yáng)時(shí)阻力較大，效率較低，能產(chǎn)生的升力有限，很難實(shí)現(xiàn)重載飛行；專利號(hào)為ZL200910073435.8的中國專利公開的一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的靠撲翼提升機(jī)構(gòu)使撲翼片復(fù)位的撲翼升力生成裝置，雖然效率較傳統(tǒng)撲翼高些，但翼片下?lián)溥^程中，只有中間位置翼片處于水平位置，其它時(shí)候翼片與水平面都存在一個(gè)夾角，越離開中間位置夾角越大，產(chǎn)生的升力是翼片作用力的豎直方向的分量，水平方向的分量成了損耗，故該現(xiàn)有技術(shù)的撲翼裝置產(chǎn)生升力的效率有限。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有撲翼機(jī)的上述不足，發(fā)明一種結(jié)構(gòu)簡單的效率更高的平板翼片撲翼飛行器。
[0004]一種平板翼片撲翼飛行器，由機(jī)身、左撲翼裝置、右撲翼裝置、尾部螺旋槳、控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和起落架組成。左撲翼裝置和右撲翼裝置結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同并對稱布置于機(jī)身的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力。機(jī)身上左右兩兩對稱分布著四個(gè)缺口，它們是左前缺口、右前缺口、左后缺口和右后缺口，它們是為了方便左撲翼裝置和右撲翼裝置的上下?lián)鋭?dòng)而設(shè)置的。尾部螺旋槳由小電機(jī)驅(qū)動(dòng)，尾部螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜，在控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)的操控下能產(chǎn)生向上、向左側(cè)或向右側(cè)的拉力，以實(shí)現(xiàn)該飛行器的俯仰及偏航飛行姿態(tài)。起落架采用滑撬式起落架。
[0005]右撲翼裝置包括右電機(jī)、右減速器、右主軸、右前擺臂、右后擺臂、右翼片、右中心鏈輪、右鏈條和右翼鏈輪。右翼片由右前翼軸、右平板和右后翼軸構(gòu)成，右平板處于右前翼軸和右后翼軸之間，右前翼軸和右后翼軸同軸地分別固定在右平板的前后兩端的中間，右前翼軸、右平板和右后翼軸三者處于同一平面內(nèi)。右電機(jī)固定安裝在機(jī)身上，右電機(jī)通過右減速器與右主軸的前端相連。右主軸通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身上，右前擺臂的一端與右主軸垂直固連于機(jī)身的右前缺口內(nèi)，右前擺臂的另一端通過軸承與右翼片的右前翼軸垂直相連于右前翼軸的中段。右后擺臂的一端與右主軸后端垂直固連于機(jī)身的右后缺口內(nèi)，右后擺臂的另一端通過軸承與右翼片的右后翼軸后端垂直相連。右前翼軸和右后翼軸與右主軸平行。右前擺臂、右后擺臂、右前翼軸、右后翼軸和右主軸處于同一平面內(nèi)。右中心鏈輪通過右內(nèi)單向軸承與右主軸相連于機(jī)身的右前缺口內(nèi)并處于右前擺臂的前邊，右內(nèi)單向軸承的內(nèi)圈與右主軸固連，右內(nèi)單向軸承的外圈與右中心鏈輪固連；右中心鏈輪還通過右外單向軸承與機(jī)身相連，右外單向軸承的內(nèi)圈與右中心鏈輪固連，右外單向軸承的外圈與機(jī)身固連。右翼鏈輪固連于右前翼軸前端，右翼鏈輪和右中心鏈輪通過右鏈條相連，右中心鏈輪與右翼鏈輪的傳動(dòng)比為1:1。右鏈條運(yùn)動(dòng)平面與右主軸垂直。
[0006]左撲翼裝置包括左電機(jī)、左減速器、左主軸、左前擺臂、左后擺臂、左翼片、左中心鏈輪、左鏈條和左翼鏈輪。左翼片由左前翼軸、左平板和左后翼軸構(gòu)成，左平板處于左前翼軸和左后翼軸之間，左前翼軸和左后翼軸同軸地分別固定在左平板的前后兩端的中間，左前翼軸、左平板和左后翼軸三者處于同一平面內(nèi)。左電機(jī)固定安裝在機(jī)身上，左電機(jī)通過左減速器與左主軸的前端相連。左主軸通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身上，左前擺臂的一端與左主軸垂直固連于機(jī)身的左前缺口內(nèi)，左前擺臂的另一端通過軸承與左翼片的左前翼軸垂直相連于左前翼軸的中段。左后擺臂的一端與左主軸后端垂直固連于機(jī)身的左后缺口內(nèi)，左后擺臂的另一端通過軸承與左翼片的左后翼軸后端垂直相連。左前翼軸和左后翼軸與主軸平行。左前擺臂、左后擺臂、左前翼軸、左后翼軸和左主軸處于同一平面內(nèi)。左中心鏈輪通過左內(nèi)單向軸承與左主軸相連于機(jī)身的左前缺口內(nèi)并處于左前擺臂的前邊，左內(nèi)單向軸承的內(nèi)圈與左主軸固連，左內(nèi)單向軸承的外圈與左中心鏈輪固連；左中心鏈輪還通過左外單向軸承與機(jī)身相連，左外單向軸承的內(nèi)圈與左中心鏈輪固連，左外單向軸承的外圈與機(jī)身固連。左翼鏈輪固連于左前翼軸前端，左翼鏈輪和左中心鏈輪通過左鏈條相連，左中心鏈輪與左翼鏈輪的傳動(dòng)比為1:1。左鏈條運(yùn)動(dòng)平面與左主軸垂直。
[0007]右電機(jī)、左電機(jī)和小電機(jī)均采用方便充電的鋰電池供電，控制系統(tǒng)能對左電機(jī)和右電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。右內(nèi)單向軸承、右外單向軸承、左內(nèi)單向軸承和左外單向軸承均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承。右內(nèi)單向軸承和右外單向軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承和左外單向軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承和右內(nèi)單向軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也相反。從右主軸的后端往前端看:右內(nèi)單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；右外單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。從左主軸的后端往前端看:左內(nèi)單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；左外單向軸承的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。組裝該平板翼片撲翼飛行器時(shí)，確保右前擺臂處于右主軸正上方豎直位置時(shí)右翼片水平布置；左前擺臂處于左主軸正上方豎直位置時(shí)左翼片水平布置。
[0008]右撲翼裝置的工作原理是:下?lián)溥^程:下?lián)淦鹗嘉恢脼橛仪皵[臂和右后擺臂豎直布置于右主軸的正上方即右前擺臂和右后擺臂處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)右翼片處于水平位置并位于最高處，右電機(jī)的動(dòng)力經(jīng)右減速器減速后傳遞給右主軸，從右主軸的后端往前端看，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，右主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)右前擺臂和右后擺臂同步順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪固定不動(dòng)，由于右中心鏈輪與右翼鏈輪的傳動(dòng)比為1: 1，右鏈條帶動(dòng)右翼鏈輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持右翼片處于水平位置下?lián)洌?dāng)右前擺臂和右后擺臂轉(zhuǎn)至右主軸正下方處于豎直位置即右前擺臂和右后擺臂處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)右主軸轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)右翼片處于最低位置，完成了下?lián)溥^程。上揚(yáng)過程:從右翼片處于最低位置開始，由控制系統(tǒng)控制右電機(jī)反轉(zhuǎn)，右主軸在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)右前擺臂和右后擺臂逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪和右內(nèi)單向軸承隨右主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪、右鏈條和右翼鏈輪同步繞右主軸軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右翼片與右前擺臂保持垂直不變。當(dāng)右前擺臂和右后擺臂轉(zhuǎn)至右主軸正上方處于豎直位置即右前擺臂和右后擺臂又回到12點(diǎn)鐘位置時(shí)右主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)右翼片處于最高位置，完成了上揚(yáng)過程，右撲翼裝置回到了下?lián)溥^程的起始狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)控制右電機(jī)再換向，右主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)撲動(dòng)周期，右主軸如此反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使右前擺臂和右后擺臂下上轉(zhuǎn)擺即能實(shí)現(xiàn)右翼片連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過程，產(chǎn)生向上的升力。撲動(dòng)越快，產(chǎn)生的升力越大，撲動(dòng)頻率通過控制右電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。
[0009]左撲翼裝置的工作原理與右撲翼裝置相同。左前擺臂和左后擺臂從最高位置即處于左主軸的正上方豎直位置逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°至最低位置即處于左主軸的正下方豎直位置為左翼片下?lián)溥^程，左翼片下?lián)鋾r(shí)始終處于水平位置；左前擺臂和左后擺臂從最低位置即處于左主軸的正下方豎直位置順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°至最高位置即處于左主軸的正上方豎直位置為左翼片上揚(yáng)過程，左翼片上揚(yáng)時(shí)始終保持與左前擺臂垂直。
[0010]控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)能控制左撲翼裝置和右撲翼裝置產(chǎn)生的升力大小。
[0011]機(jī)身內(nèi)配有攝像機(jī)及信息處理系統(tǒng)，能進(jìn)行航拍，能將拍攝的影像信息傳送到地面設(shè)備。機(jī)身內(nèi)配裝自動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備能進(jìn)行自主飛行；或配置遙控設(shè)備能實(shí)現(xiàn)遙控飛行。各電機(jī)功率足夠大且設(shè)置配置合理的話可實(shí)現(xiàn)載人飛行，由駕駛員直接操縱飛行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一種平板翼片撲翼飛行器的后視示意圖，此圖中，左撲翼裝置和右撲翼裝置處于下?lián)溥^程中，右前擺臂和右后擺臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于I點(diǎn)半鐘位置，左前擺臂和左后擺臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于10點(diǎn)半鐘位置，左翼片和右翼片都處于水平位置；圖2是圖1的俯視不意圖；圖3是圖1的左視不意圖；圖4是本發(fā)明一種平板翼片撲翼飛行器左翼片和右翼片處于上揚(yáng)過程中的后視示意圖，此圖中，右前擺臂和右后擺臂逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于I點(diǎn)半鐘位置，左前擺臂和左后擺臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)處于10點(diǎn)半鐘位置，右翼片與右前擺臂垂直，左翼片與左前擺臂垂直；圖5是圖2中的A區(qū)域的放大圖；圖6是圖3中的B區(qū)域的放大圖。
[0013]圖中，1-機(jī)身，11-左前缺口，12-右前缺口，13-左后缺口，14-右后缺口 ；2-尾部螺旋槳，21-小電機(jī)；3_左撲翼裝置，31-左主軸，321-左前擺臂，322-左后擺臂，33-左翼片，331-左前翼軸，332-左平板，333-左后翼軸，34-左中心鏈輪，35-左鏈條，36-左翼鏈輪，37-左內(nèi)單向軸承，38-左外單向軸承，391-左電機(jī)，392-左減速器；4_右撲翼裝置，41-右主軸，421-右前擺臂，422-右后擺臂，43-右翼片，431-右前翼軸，432-右平板，433-右后翼軸，44-右中心鏈輪，45-右鏈條，46-右翼鏈輪，47-右內(nèi)單向軸承，48-右外單向軸承，491-右電機(jī)，492-右減速器；5_起落架；6_左翼片下?lián)溥^程左后翼軸的運(yùn)動(dòng)軌跡；7-右翼片下?lián)溥^程右后翼軸的運(yùn)動(dòng)軌跡；8_左翼片上揚(yáng)過程左后翼軸的運(yùn)動(dòng)軌跡；9-右翼片上揚(yáng)過程右后翼軸的運(yùn)動(dòng)軌跡。

【具體實(shí)施方式】
[0014]現(xiàn)結(jié)合附圖1~6對本發(fā)明加以具體說明:一種平板翼片撲翼飛行器，由機(jī)身1、尾部螺旋槳2、左撲翼裝置3、右撲翼裝置4、控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和起落架5組成。左撲翼裝置3和右撲翼裝置4結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同并對稱布置于機(jī)身I的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力。機(jī)身I上左右兩兩對稱分布著四個(gè)缺口，它們是左前缺口 11、右前缺口 12、左后缺口 13和右后缺口 14，它們是為了方便左撲翼裝置3和右撲翼裝置4的上下?lián)鋭?dòng)而設(shè)置的。尾部螺旋槳2由小電機(jī)21驅(qū)動(dòng)，尾部螺旋槳2旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜，在控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)的操控下能產(chǎn)生向上、向左側(cè)或向右側(cè)的拉力，以實(shí)現(xiàn)該飛行器的俯仰及偏航飛行姿態(tài)。起落架5采用滑撬式起落架。
[0015]右撲翼裝置4包括右電機(jī)491、右減速器492、右主軸41、右前擺臂421、右后擺臂422、右翼片43、右中心鏈輪44、右鏈條45和右翼鏈輪46。右翼片43由右前翼軸431、右平板432和右后翼軸433構(gòu)成，右平板432處于右前翼軸431和右后翼軸433之間，右前翼軸431和右后翼軸433同軸地分別固定在右平板432的前后兩端的中間，右前翼軸431、右平板432和右后翼軸433三者處于同一平面內(nèi)。右電機(jī)491固定安裝在機(jī)身I上，右電機(jī)491通過右減速器492與右主軸41的前端相連。右主軸41通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身I上，右前擺臂421的一端與右主軸41直固連于機(jī)身I的右前缺口 12內(nèi)，右前擺臂421的另一端通過軸承與右翼片43的右前翼軸431垂直相連于右前翼軸431的中段。右后擺臂422的一端與右主軸41后端垂直固連于機(jī)身I的右后缺口 14內(nèi)，右后擺臂422的另一端通過軸承與右翼片43的右后翼軸433后端垂直相連。右前翼軸431和右后翼軸433與右主軸41平行。右前擺臂421、右后擺臂422、右前翼軸431、右后翼軸433和右主軸41處于同一平面內(nèi)。右中心鏈輪44通過右內(nèi)單向軸承47與右主軸41相連于機(jī)身I的右前缺口 12內(nèi)并處于右前擺臂421的前邊，右內(nèi)單向軸承47的內(nèi)圈與右主軸41固連，右內(nèi)單向軸承47的外圈與右中心鏈輪44固連；右中心鏈輪44還通過右外單向軸承48與機(jī)身I相連，右外單向軸承48的內(nèi)圈與右中心鏈輪44固連，右外單向軸承48的外圈與機(jī)身I固連。右翼鏈輪46固連于右前翼軸431前端，右翼鏈輪46和右中心鏈輪44通過右鏈條45相連，右中心鏈輪44與右翼鏈輪46的傳動(dòng)比為1:1。右鏈條45運(yùn)動(dòng)平面與右主軸41垂直。
[0016]左撲翼裝置包括左電機(jī)391、左減速器392、左主軸31、左前擺臂321、左后擺臂322、左翼片33、左中心鏈輪34、左鏈條35和左翼鏈輪36。左翼片33由左前翼軸331、左平板332和左后翼軸333構(gòu)成，左平板332處于左前翼軸331和左后翼軸333之間，左前翼軸331和左后翼軸333同軸地分別固定在左平板332的前后兩端的中間，左前翼軸331、左平板332和左后翼軸333三者處于同一平面內(nèi)。左電機(jī)391固定安裝在機(jī)身I上，左電機(jī)391通過左減速器392與左主軸31的前端相連。左主軸31通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身I上，左前擺臂321的一端與左主軸31垂直固連于機(jī)身I的左前缺口 11內(nèi)，左前擺臂321的另一端通過軸承與左翼片33的左前翼軸331垂直相連于左前翼軸331的中段。左后擺臂322的一端與左主軸31后端垂直固連于機(jī)身I的左后缺口 13內(nèi)，左后擺臂322的另一端通過軸承與左翼片33的左后翼軸333后端垂直相連。左前翼軸331和左后翼軸333與左主軸31平行。左前擺臂321、左后擺臂322、左前翼軸331、左后翼軸333和左主軸31處于同一平面內(nèi)。左中心鏈輪34通過左內(nèi)單向軸承37與左主軸31相連于機(jī)身I的左前缺口 11內(nèi)并處于左前擺臂321的前邊，左內(nèi)單向軸承37的內(nèi)圈與左主軸31固連，左內(nèi)單向軸承37的外圈與左中心鏈輪34固連；左中心鏈輪34還通過左外單向軸承38與機(jī)身I相連，左外單向軸承38的內(nèi)圈與左中心鏈輪34固連，左外單向軸承38的外圈與機(jī)身I固連。左翼鏈輪36固連于左前翼軸331前端，左翼鏈輪36和左中心鏈輪34通過左鏈條35相連，左中心鏈輪34與左翼鏈輪36的傳動(dòng)比為1:1。左鏈條35運(yùn)動(dòng)平面與左主軸31垂直。
[0017]右電機(jī)491、左電機(jī)391和尾部的小電機(jī)21均采用方便充電的鋰電池供電，控制系統(tǒng)能對左電機(jī)391和右電機(jī)491的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制。右內(nèi)單向軸承47、右外單向軸承48、左內(nèi)單向軸承37和左外單向軸承38均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承。右內(nèi)單向軸承47和右外單向軸承48的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承37和左外單向軸承38的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承37和右內(nèi)單向軸承47的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也相反。從右主軸41的后端往前端看:右內(nèi)單向軸承47的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；右外單向軸承48的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。從左主軸31的后端往前端看:左內(nèi)單向軸承37的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；左外單向軸承38的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。組裝該平板翼片撲翼飛行器時(shí)，確保右前擺臂421處于右主軸41正上方豎直位置時(shí)右翼片43水平布置；左前擺臂321處于左主軸31正上方豎直位置時(shí)左翼片33水平布置。機(jī)身I及起落架5采用輕質(zhì)材料如鋁合金或塑料制作，左翼片33和右翼片43采用碳纖維材料制作。
[0018]右撲翼裝置4的工作原理是:下?lián)溥^程:下?lián)淦鹗嘉恢脼橛仪皵[臂421和右后擺臂422豎直布置于右主軸41的正上方即右前擺臂421和右后擺臂422處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)右翼片43處于水平位置并位于最聞處，右電機(jī)491的動(dòng)力經(jīng)右減速器492減速后傳遞給右主軸41，從右主軸41的后端往前端看，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，右主軸41順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)右前擺臂421和右后擺臂422同步順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪44固定不動(dòng)，由于右中心鏈輪44與右翼鏈輪46的傳動(dòng)比為1: 1，右鏈條45帶動(dòng)右翼鏈輪46逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，保持右翼片43處于水平位置下?lián)?，?dāng)右前擺臂421和右后擺臂422轉(zhuǎn)至右主軸41正下方處于豎直位置即右前擺臂421和右后擺臂422處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)右主軸41轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)右翼片43處于最低位置，完成了下?lián)溥^程。上揚(yáng)過程:從右翼片43處于最低位置開始，由控制系統(tǒng)控制右電機(jī)491反轉(zhuǎn)，右主軸41在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)右前擺臂421和右后擺臂422逆時(shí)針向上轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪44和右內(nèi)單向軸承47隨右主軸41 一起轉(zhuǎn)動(dòng)，右中心鏈輪44、右鏈條45和右翼鏈輪46同步繞右主軸41軸線逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，右翼片43與右前擺臂421保持垂直不變。當(dāng)右前擺臂421和右后擺臂422轉(zhuǎn)至右主軸41正上方處于豎直位置即右前擺臂421和右后擺臂422又回到12點(diǎn)鐘位置時(shí)右主軸41停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)右翼片43處于最高位置，完成了上揚(yáng)過程，右撲翼裝置4回到了下?lián)溥^程的起始狀態(tài)。控制系統(tǒng)控制右電機(jī)491再換向，右主軸41順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)撲動(dòng)周期，右主軸41如此反復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)180°使右前擺臂421和右后擺臂422下上轉(zhuǎn)擺即能實(shí)現(xiàn)右翼片43連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過程，產(chǎn)生向上的升力。撲動(dòng)越快，產(chǎn)生的升力越大，撲動(dòng)頻率通過控制右電機(jī)491轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。
[0019]左撲翼裝置3的工作原理與右撲翼裝置4相同。左前擺臂321和左后擺臂322從最高位置逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°至最低位置為左翼片33下?lián)溥^程，左翼片33下?lián)鋾r(shí)始終處于水平位置；左前擺臂321和左后擺臂322從最低位置順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)180°至最高位置為左翼片33上揚(yáng)過程，左翼片33上揚(yáng)時(shí)始終保持與左前擺臂321垂直。
[0020]控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)能控制左撲翼裝置3和右撲翼裝置4產(chǎn)生的升力大小。
[0021]機(jī)身I內(nèi)配有攝像機(jī)及信息處理系統(tǒng)，能進(jìn)行航拍，能將拍攝的影像信息傳送到地面設(shè)備。機(jī)上和地面配置匹配的遙控設(shè)備該飛行器能實(shí)現(xiàn)遙控飛行。
[0022]下面就該發(fā)明一種平板翼片撲翼飛行器的飛行姿態(tài)對該發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0023]起飛:起動(dòng)左電機(jī)391和右電機(jī)491，驅(qū)動(dòng)左撲翼裝置3和右撲翼裝置4撲動(dòng)，利用控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)使左撲翼裝置3和右撲翼裝置4產(chǎn)生大小相等的向上的升力，當(dāng)左電機(jī)391和右電機(jī)491輸出功率達(dá)到一定值時(shí)，調(diào)整好尾部螺旋槳2的拉力大小和方向，使總升力大于機(jī)體重量，總升力的方向豎直向上，該飛行器垂直升空。
[0024]前飛:起飛后，將尾部螺旋槳2加速，使總升力向前傾斜，便于向前飛行。
[0025]后飛:在空中飛行時(shí)，同時(shí)同步加快左撲翼裝置3和右撲翼裝置4的撲動(dòng)頻率或減慢尾部螺旋槳2的轉(zhuǎn)速，可使該飛行器實(shí)現(xiàn)后飛。
[0026]轉(zhuǎn)彎飛行:在前飛時(shí)，可以通過提高右撲翼裝置4的撲動(dòng)頻率同時(shí)調(diào)整尾部螺旋槳2的拉力大小和方向可實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)彎飛行；或提高左撲翼裝置3的撲動(dòng)頻率同時(shí)調(diào)整尾部螺旋槳2的拉力大小和方向可實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)彎飛行。
[0027]懸停:在空中飛行時(shí)，控制左撲翼裝置3和右撲翼裝置4的撲動(dòng)頻率相同，調(diào)整好尾部螺旋槳2的拉力大小和方向使得左撲翼裝置3、右撲翼裝置4和尾部螺旋槳2產(chǎn)生的合力垂直向上且等于機(jī)體重量，消除飛行慣性后該飛行器將處于懸停位置。
[0028]降落:將該飛行器調(diào)整至懸停位置后，慢慢同時(shí)降低左撲翼裝置3和右撲翼裝置4的撲動(dòng)頻率，且同時(shí)控制尾部小電機(jī)2減速，該飛行器可緩緩降落。
[0029]由于左電機(jī)391和右電機(jī)491分別單獨(dú)控制，本發(fā)明一種平板翼片撲翼飛行器比較方便實(shí)現(xiàn)側(cè)滾和懸停轉(zhuǎn)向。
[0030]以上說明是在沒有氣流干擾的工況下作出的，如果有氣流干擾的存在，則應(yīng)根據(jù)氣流的方向和流速進(jìn)行修偏。
[0031]本發(fā)明一種平板翼片撲翼飛行器可用于航拍、地理測量、交通執(zhí)勤、軍事偵查和搶險(xiǎn)救災(zāi)等多種任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.一種平板翼片撲翼飛行器，由機(jī)身(I)、尾部螺旋槳(2)、左撲翼裝置(3)、右撲翼裝置(4)、控制系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)和起落架(5)組成，其特征在于:左撲翼裝置(3)和右撲翼裝置(4)結(jié)構(gòu)和參數(shù)相同并對稱布置于機(jī)身(I)的左右兩側(cè)；機(jī)身(I)上左右兩兩對稱分布著四個(gè)缺口左前缺口( 11)、右前缺口( 12 )、左后缺口( 13 )和右后缺口( 14 );尾部螺旋槳(2 )旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜，在控制系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)的操控下能產(chǎn)生向上、向左側(cè)或向右側(cè)的拉力；右撲翼裝置(4)包括右電機(jī)(491)、右減速器(492)、右主軸(41)、右前擺臂(421)、右后擺臂(422)、右翼片(43)、右中心鏈輪(44)、右鏈條(45)和右翼鏈輪(46);右翼片(43)由右前翼軸(431)、右平板(432 )和右后翼軸(433 )構(gòu)成，右前翼軸(431)和右后翼軸(433 )同軸地分別固定在右平板(432)的前后兩端的中間，右前翼軸(431 )、右平板(432)和右后翼軸(433 )三者處于同一平面內(nèi)；右電機(jī)(491)固定安裝在機(jī)身(I)上，右電機(jī)(491)通過右減速器(492)與右主軸(41)的前端相連；右主軸(41)通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身(I)上，右前擺臂(421)的一端與右主軸(41)直固連于機(jī)身(I)的右前缺口( 12)內(nèi)，右前擺臂(421)的另一端通過軸承與右翼片(43 )的右前翼軸(431)垂直相連于右前翼軸(431)的中段；右后擺臂(422)的一端與右主軸(41)后端垂直固連于機(jī)身(I)的右后缺口(14)內(nèi)，右后擺臂(422)的另一端通過軸承與右翼片(43)的右后翼軸(433)后端垂直相連；右前翼軸(431)和右后翼軸(433)與右主軸(41)平行；右前擺臂(421 )、右后擺臂(422)、右前翼軸(431)、右后翼軸(433)和右主軸(41)處于同一平面內(nèi)；右中心鏈輪(44)通過右內(nèi)單向軸承(47)與右主軸(41)相連于機(jī)身(I)的右前缺口(12)內(nèi)并處于右前擺臂(421)的前邊，右內(nèi)單向軸承(47)的內(nèi)圈與右主軸(41)固連，右內(nèi)單向軸承(47)的外圈與右中心鏈輪(44)固連；右中心鏈輪(44 )還通過右外單向軸承(48 )與機(jī)身(I)相連，右外單向軸承(48 )的內(nèi)圈與右中心鏈輪(44 )固連，右外單向軸承(48 )的外圈與機(jī)身(I)固連；右翼鏈輪(46 )固連于右前翼軸(431)前端，右翼鏈輪(46)和右中心鏈輪(44)通過右鏈條(45)相連，右中心鏈輪(44)與右翼鏈輪(46)的傳動(dòng)比為1:1 ;右鏈條(45)運(yùn)動(dòng)平面與右主軸(41)垂直；左撲翼裝置包括左電機(jī)(391)、左減速器(392)、左主軸(31)、左前擺臂(321)、左后擺臂(322)、左翼片(33)、左中心鏈輪(34)、左鏈條(35)和左翼鏈輪(36);左翼片(33)由左前翼軸(331)、左平板(332 )和左后翼軸(333 )構(gòu)成，左前翼軸(331)和左后翼軸(333 )同軸地分別固定在左平板(332 )的前后兩端的中間，左前翼軸(331)、左平板(332 )和左后翼軸(333 )三者處于同一平面內(nèi)；左電機(jī)(391)固定安裝在機(jī)身(I)上，左電機(jī)(391)通過左減速器(392)與左主軸(31)的前端相連；左主軸(31)通過軸承前后方向布置水平安裝在機(jī)身(I)上，左前擺臂(321)的一端與左主軸(31)垂直固連于機(jī)身(I)的左前缺口(11)內(nèi)，左前擺臂(321)的另一端通過軸承與左翼片(33)的左前翼軸(331)垂直相連于左前翼軸(331)的中段；左后擺臂(322)的一端與左主軸(31)后端垂直固連于機(jī)身(I)的左后缺口( 13)內(nèi)，左后擺臂(322)的另一端通過軸承與左翼片(33)的左后翼軸(333)后端垂直相連；左前翼軸(331)和左后翼軸(333)與左主軸(31)平行；左前擺臂(321)、左后擺臂(322)、左前翼軸(331)、左后翼軸(333)和左主軸(31)處于同一平面內(nèi)；左中心鏈輪(34)通過左內(nèi)單向軸承(37)與左主軸(31)相連于機(jī)身(I)的左前缺口( 11)內(nèi)并處于左前擺臂(321)的前邊，左內(nèi)單向軸承(37)的內(nèi)圈與左主軸(31)固連，左內(nèi)單向軸承(37)的外圈與左中心鏈輪(34)固連；左中心鏈輪(34)還通過左外單向軸承(38)與機(jī)身(I)相連，左外單向軸承(38)的內(nèi)圈與左中心鏈輪(34)固連，左外單向軸承(38)的外圈與機(jī)身(I)固連；左翼鏈輪(36)固連于左前翼軸(331)前端，左翼鏈輪(36)和左中心鏈輪(34)通過左鏈條(35)相連，左中心鏈輪(34)與左翼鏈輪(36)的傳動(dòng)比為1:1 ;左鏈條(35)運(yùn)動(dòng)平面與左主軸(31)垂直；控制系統(tǒng)能對左電機(jī)(391)和右電機(jī)(491)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制；右內(nèi)單向軸承(47 )、右外單向軸承(48 )、左內(nèi)單向軸承(37 )和左外單向軸承(38 )均采用只能向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向軸承；右內(nèi)單向軸承(47)和右外單向軸承(48)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承(37)和左外單向軸承(38)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反；左內(nèi)單向軸承(37)和右內(nèi)單向軸承(47)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向也相反；從右主軸(41)的后端往前端看:右內(nèi)單向軸承(47)的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；右外單向軸承(48)的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；從左主軸(31)的后端往前端看:左內(nèi)單向軸承(37)的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；左外單向軸承(38)的外圈固定時(shí)其內(nèi)圈只能向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)而不能向逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；右前擺臂(421)處于右主軸(41)正上方豎直位置時(shí)右翼片(43)水平布置；左前擺臂(321)處于左主軸(31)正上方豎直位置時(shí)左翼片(33)水平布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:機(jī)身(I)及起落架(5)采用輕質(zhì)材料如鋁合金或塑料制作，左翼片(33)和右翼片(43)采用碳纖維材料制作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:起落架(5)采用滑撬式起落架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:右電機(jī)(491)、左電機(jī)(391)和小電機(jī)(21)均采用方便充電的鋰電池供電。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:機(jī)身(I)內(nèi)配有攝像機(jī)及信息處理系統(tǒng)，能進(jìn)行航拍，能將拍攝的影像信息傳送到地面設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:機(jī)身(I)內(nèi)配裝自動(dòng)導(dǎo)航設(shè)備能進(jìn)行自主飛行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種平板翼片撲翼飛行器，其特征在于:機(jī)身(I)內(nèi)配置遙控設(shè)備能實(shí)現(xiàn)遙控飛行。
【文檔編號(hào)】B64C33/02GK104477384SQ201410769571
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】王志成 申請人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司