一種雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種類撲翼機。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)撲翼飛行器的翅膀是按圓弧軌跡撲動的，翅膀上下拍動時在橫向的水平方向產(chǎn)生了一部分空氣動力分量，該水平方向的分量對撲翼飛行器的前行和升空都沒有正面效果，是動力的一種損耗。翅膀上下?lián)鋭?，存在換向過程，動作連貫性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有撲翼飛行器的上述不足，發(fā)明一種效率較高的雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機。
[0004]一種雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機，包括機身、尾翼、左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置、右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置和起落架。機身內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機載設(shè)備和能源設(shè)備，該類撲翼機飛行姿態(tài)由操控系統(tǒng)操縱，機載設(shè)備包括各種飛行儀器儀表和拍攝設(shè)備。配置了遙控設(shè)備，采用遙控方式飛行。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由前段的固定部分即水平安定面和后段活動部分即升降舵組成，垂直尾翼由前段的固定部分即垂直安定面和后段活動部分即方向舵組成。升降舵在操縱系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)，向上偏轉(zhuǎn)會使該飛機抬頭，實現(xiàn)上仰；升降舵向下偏轉(zhuǎn)會使該飛機低頭，實現(xiàn)下俯。方向舵在操縱系統(tǒng)的操控下左右偏轉(zhuǎn)，能使該飛機向左或向右偏航。左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置和右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同，它們對稱布置于機身的左右兩側(cè)分別安裝在機身的左支架和右支架上，為該類撲翼機提供升力和推力。起落架采用后三點式輪式起落架。
[0005]右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的具體結(jié)構(gòu)是:它包括發(fā)動機、主軸、轉(zhuǎn)臂、第一翼軸、第二翼軸、第一翼片、第二翼片、前同步帶傳動機構(gòu)和后同步帶傳動機構(gòu)。第一翼片和第二翼片結(jié)構(gòu)相同，它們是非剛性的具有彈性，平面形狀呈矩形，翼型采用上凸下凹型或上凸下平型，它們的前緣比后緣厚實些。前同步帶傳動機構(gòu)和后同步帶傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，前同步帶傳動機構(gòu)由前中心同步輪、前同步帶和前翼同步輪，后同步帶傳動機構(gòu)由后中心同步輪、后同步帶和后翼同步輪。前中心同步輪和前翼同步輪的傳動比為1: 1，后中心同步輪和后翼同步輪的傳動比也為1:1。前中心同步輪固定安裝在右支架的后側(cè)，后中心同步輪與前中心同步輪同軸安裝固連于前中心同步輪的后端。發(fā)動機固定安裝在右支架的前側(cè)，主軸縱向水平布置，主軸的前段穿著后中心同步輪的中心孔并通過軸承與前中心同步輪相連于前中心同步輪的中心孔內(nèi)，主軸能在后中心同步輪的中心孔和前中心同步輪的中心孔內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，主軸的前端與發(fā)動機的經(jīng)減速后的輸出軸相連，主軸的后端與轉(zhuǎn)臂垂直固連于轉(zhuǎn)臂的正中位置，轉(zhuǎn)臂的兩端分別通過軸承與第一翼軸和第二翼軸垂直相連。主軸、轉(zhuǎn)臂、第一翼軸和第二翼軸四者處于同一平面內(nèi)。第一翼軸的前端與前翼同步輪固連，第一翼軸為前翼同步輪的轉(zhuǎn)軸，第一翼軸的后端與第一翼片固連于第一翼片的前邊正中位置，第一翼軸與第一翼片的前邊垂直，第一翼軸與第一翼片在同一平面內(nèi)。第二翼軸的前端與后翼同步輪固連，第二翼軸為后翼同步輪的轉(zhuǎn)軸，第二翼軸的后端與第二翼片固連于第二翼片的前邊正中位置，第二翼軸與第二翼片的前邊垂直，第二翼軸與第二翼片在同一平面內(nèi)。前翼同步輪與前中心同步輪通過前同步帶相連；后翼同步輪與后中心同步輪通過后同步帶相連。轉(zhuǎn)臂、前同步帶的轉(zhuǎn)動平面和后同步帶的轉(zhuǎn)動平面三者相互平行。組裝右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置時，使轉(zhuǎn)臂水平布置時，第一翼片和第二翼片都處于水平狀態(tài)，且轉(zhuǎn)臂、第一翼片和第二翼片三者處于同一水平面內(nèi)，這樣一來，由于前中心同步輪和后中心同步輪都是固定的，且前中心同步輪與前翼同步輪的傳動比為1: 1，后中心同步輪與后翼同步輪的傳動比也為1: 1，轉(zhuǎn)臂繞主軸轉(zhuǎn)動時，第一翼片和第二翼片在繞主軸公轉(zhuǎn)的同時分別在前翼同步輪和后同步輪的帶動下會反方向自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動到任何位置第一翼片的前緣和第二翼片的前緣都會處于水平位置。為減少能量損失，轉(zhuǎn)臂的截面做成翼型，翼型轉(zhuǎn)臂能起螺旋槳作用，調(diào)整好功角，轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生拉力。
[0006]從該類撲翼機的尾端往前端看，右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的工作原理是:假設(shè)起始位置為第一翼片和第二翼片同處于過主軸的水平面內(nèi)，在操控系統(tǒng)的控制下，啟動發(fā)動機，在動力的驅(qū)動下，主軸順時針轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)臂順時針轉(zhuǎn)動，由于前中心同步輪和后中心同步輪都是固定的，且前中心同步輪與前翼同步輪的傳動比為1: 1，后中心同步輪與后翼同步輪的傳動比也為1: 1，第一翼片和第二翼片在繞主軸公轉(zhuǎn)的同時分別在前翼同步輪和后翼同步輪的帶動下逆時針方向自轉(zhuǎn)，第一翼片下拍，其前緣保持水平狀態(tài)，沿翼展方向第一翼片相同弦長位置下拍的位移相同，實現(xiàn)向下平拍；第二翼片上拍，其前緣也保持水平狀態(tài)，沿翼展方向第二翼片相同弦長位置上拍的位移相同，實現(xiàn)向上平拍。發(fā)動機連續(xù)轉(zhuǎn)動，第一翼片和第二翼片交替進行下拍和上拍，由于第一翼片和第二翼片是非剛性的，有一定的柔度和彈性，第一翼片和第二翼片在下拍中途后緣要滯后前緣一些，上拍中途后緣要滯后前緣一些，由于它們的翼型是上凸下凹型或上凸下平型，它們下拍會產(chǎn)生較大的向上的升力和較小的向前的推力；與下拍相比，上拍時，它們的后緣滯后前緣的程度大一些，上拍時產(chǎn)生較大的向前的推力和較小的向上的升力或不產(chǎn)生升力，產(chǎn)生升力的大小與該類撲翼機前行的速度有關(guān)，前行速度越快，產(chǎn)生的升力越大；它們產(chǎn)生升力和推力來維持該類撲翼機飛行。下拍過程是在過主軸的縱向鉛垂面的右側(cè)完成的，上拍過程是在過主軸的縱向鉛垂面的左側(cè)完成的。第一翼片和第二翼片在上下拍動的過程中基本上不會在翼展方向即橫向產(chǎn)生水平分力，效率較高。
[0007]左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的工作原理與右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的工作原理相同，左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置和右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置轉(zhuǎn)動的方向相反，從該類撲翼機的尾端往前端看，左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的主軸的轉(zhuǎn)動方向是逆時針的。左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置和右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置獨立控制或聯(lián)動控制，獨立控制機動性強些，聯(lián)動控制穩(wěn)定性好些。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機的后視示意圖，此圖中，左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置和右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置都處于水平位置；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是圖1中放大了的右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的示意圖；圖4是圖2中放大了的右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置的示意圖；圖5是放大了的右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置旋轉(zhuǎn)過程的后視示意圖，圖中虛線表示右旋轉(zhuǎn)拍翼裝置所處的不同位置。
[0009]圖中，1-機身，11-左支架，12-右支架；2_尾翼，21-水平尾翼，22-垂直尾翼；3-左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置；4-右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置，40-發(fā)動機，41-主軸，42-轉(zhuǎn)臂，43-第一翼軸，44-第二翼軸，45-第一翼片，451-第一翼片的前緣，452-第一翼片的后緣，46-第二翼片，461-第二翼片的前緣，462-第二翼片的后緣，47-前同步帶傳動機構(gòu)，471-前中心同步輪，472-前同步帶，473-前翼同步輪；48_后同步帶傳動機構(gòu)，481-后中心同步輪，482-后同步帶，483-后翼同步輪；5_起落架。
【具體實施方式】
[0010]現(xiàn)結(jié)合附圖1~5對本發(fā)明加以具體說明:一種雙發(fā)旋轉(zhuǎn)平拍類撲翼機，包括機身
1、尾翼2、左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置3、右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置4和起落架5。機身I內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機載設(shè)備和能源設(shè)備，該類撲翼機飛行姿態(tài)由操控系統(tǒng)操縱，機載設(shè)備包括各種飛行儀器儀表和拍攝設(shè)備。能源設(shè)備包括鋰電池及兩臺發(fā)動機用能源。兩臺發(fā)動機相同，它們采用內(nèi)燃機或電動機，采用內(nèi)燃機時用汽油作燃料，采用電動機時由鋰電池供電，由電子調(diào)速器調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速。尾翼2包括水平尾翼21和垂直尾翼22，水平尾翼21由前段的固定部分即水平安定面和后段活動部分即升降舵組成，垂直尾翼22由前段的固定部分即垂直安定面和后段活動部分即方向舵組成。升降舵在操縱系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)，向上偏轉(zhuǎn)會使該飛機抬頭，實現(xiàn)上仰；升降舵向下偏轉(zhuǎn)會使該飛機低頭，實現(xiàn)下俯。方向舵在操縱系統(tǒng)的操控下左右偏轉(zhuǎn)，能使該飛機向左或向右偏航。左旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置3和右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置4結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同，它們對稱布置于機身I的左右兩側(cè)分別安裝在機身I的左支架11和右支架12上，為該類撲翼機提供升力和推力。起落架5采用后三點式輪式起落架。
[0011]右旋轉(zhuǎn)平拍翼裝置4的具體結(jié)構(gòu)是:它包括發(fā)動機40、主軸41、轉(zhuǎn)臂42、第一翼軸
43、第二翼軸44、第一翼片45、第二翼片46、前同步帶傳動機構(gòu)47和后同步帶傳動機構(gòu)48。第一翼片45和第二翼片46結(jié)構(gòu)相同，它們是非剛性的具有彈性，平面形狀呈矩形，翼型采用上凸下凹型或上凸下平型，它們的前緣比后緣厚實些。前同步帶傳動機構(gòu)47和后同步帶傳動機48構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，前同步帶傳動機構(gòu)47由前中心同步輪471、前同步帶472和前翼同步輪473，后同步帶傳動機構(gòu)48由后中心同步輪481、后同步帶482和后翼同步輪483。前中心同步輪471和前翼同步輪473的傳動比為1: 1，后中心同步輪481和后翼同步輪483的傳動比也為1:1。前中心同步輪471固定安裝在右支架12的后側(cè)，后中心同步輪481與前中心同步輪471同軸安裝固連于前中心同步輪471的后端。發(fā)動機40固定安裝在右支架12的前側(cè)，主軸41縱向水平布置，主軸41的前段穿著后中心同步輪481的中心孔并通過軸承與前中心同步輪471相連于前中心同步輪471的中心孔內(nèi)，主軸41能在后中心同步輪481的中心孔和前中心同步輪471的中心孔內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動，主軸41的前端與發(fā)動機40的經(jīng)減速后的輸出軸相連，主軸41的后端與轉(zhuǎn)臂42垂直固連于轉(zhuǎn)臂42的正中位置，轉(zhuǎn)臂42的兩端分別通過軸承與第一翼軸43和第二翼軸44垂直相連。主軸41、轉(zhuǎn)臂42、第一翼軸43和第二翼軸44四者處于同一平面內(nèi)。第一翼軸43的前端與前翼同步輪473固連，第一翼軸43為前翼同步輪473的轉(zhuǎn)軸，第一翼軸43的后端與第一翼片45固連于第一翼片45的前邊正中位置，第一翼軸43與第一翼片45的前邊垂直，第一翼軸43與第一翼片45在同一平面內(nèi)。第二翼軸44的