一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)制造技術(shù)

一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，包括機(jī)身、尾翼、左拍翼裝置、右拍翼裝置和起落架。機(jī)身內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和電源設(shè)備。采用自動導(dǎo)航自主駕駛和遙控兩種方式飛行。左拍翼裝置和右拍翼裝置結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同對稱布置于機(jī)身的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力和推力。尾翼用來控制俯仰及轉(zhuǎn)彎飛行姿態(tài)。右拍翼裝置包括電機(jī)、主軸、擺軸、翼軸、翼片、中心齒輪、近心齒輪、擺軸套管、遠(yuǎn)心齒輪和翼齒輪。翼片是非剛性的，呈矩形，翼型采用上凸下凹型或上凸下平型。中心齒輪與翼齒輪的傳動比為1∶1，中心齒輪固定。翼片在上下拍動的過程中不會在橫向產(chǎn)生水平分力，效率較高。該撲翼機(jī)可用于航拍、軍事偵查和搶險(xiǎn)救災(zāi)任務(wù)。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)，屬航空
，尤其涉及一種撲翼機(jī)。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)撲翼機(jī)的翅膀是按圓弧軌跡撲動的，翅膀上下拍動時(shí)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飛行器的前行和升空都沒有正面效果，是動力的一種損耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有撲翼機(jī)的上述不足，專利技術(shù)一種效率較高的小型平拍翼無人撲翼機(jī)。一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)，包括機(jī)身、尾翼、左拍翼裝置、右拍翼裝置和起落架。機(jī)身內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和電源設(shè)備。該撲翼機(jī)飛行姿態(tài)由操控系統(tǒng)操縱，機(jī)載設(shè)備包括各種飛行儀器儀表和拍攝設(shè)備。機(jī)身內(nèi)配置了自動導(dǎo)航自主駕駛裝置和遙控設(shè)備，采用自動導(dǎo)航自主駕駛和遙控兩種方式飛行，遠(yuǎn)距離飛行采用自動導(dǎo)航自主駕駛模式，近距離飛行采用遙控模式飛行。左拍翼裝置和右拍翼裝置結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同，它們對稱布置于機(jī)身的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力和推力。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的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的活動部分即方向舵組成。升降舵在操控系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)，向上偏轉(zhuǎn)會使該撲翼機(jī)抬頭，實(shí)現(xiàn)上仰；向下偏轉(zhuǎn)會使該撲翼機(jī)低頭，實(shí)現(xiàn)下俯。方向舵在操控系統(tǒng)的操控下左右偏轉(zhuǎn)，能使該撲翼機(jī)向左或向右偏航。起落架采用輪式起落架。為了結(jié)構(gòu)緊湊且方便左拍翼裝置和右拍翼裝置能靈活上下?lián)鋭樱跈C(jī)身的左右兩側(cè)分別設(shè)置了左缺口和右缺口。電源系統(tǒng)包括電池、電子調(diào)速器、開關(guān)及連接用電線。電池采用方便充電的鋰電池。右拍翼裝置的具體結(jié)構(gòu)為:它包括電機(jī)、主軸、擺軸、翼軸、翼片、中心齒輪、近心齒輪、擺軸套管、遠(yuǎn)心齒輪和翼齒輪。翼片是非剛性的，翼片的前緣渾圓厚實(shí)，后緣尖細(xì)，靠近前緣的部分較硬，靠近后緣的部分較軟。翼片平面形狀呈矩形，翼型采用上凸下凹型或上凸下平型。電機(jī)固定安裝在機(jī)身右側(cè)的右缺口內(nèi)，電機(jī)的輸出軸縱向水平布置，電機(jī)的輸出軸的前端與主軸的后端固連。擺軸的一端與主軸垂直固連于主軸的中段，擺軸的另一端與翼軸的前端垂直固連，主軸、擺軸和翼軸三者在同一平面內(nèi)。翼軸的后端通過軸承與固定于翼片的前緣的翼齒輪相連于翼齒輪的中心孔內(nèi)，翼齒輪能繞翼軸靈活轉(zhuǎn)動，翼軸與翼片共面。中心齒輪固定安裝在機(jī)身的右缺口的前壁上，主軸的前端通過軸承與中心齒輪相連于中心齒輪的中心孔內(nèi)，主軸能在該中心孔內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動。主軸、中心齒輪和電機(jī)的輸出軸三者同軸。擺軸套管通過軸承套裝在擺軸的外周，擺軸能在擺軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動。近心齒輪和遠(yuǎn)心齒輪分別固連于擺軸套管的兩端。近心齒輪與中心齒輪嚙合，中心齒輪與近心齒輪的傳動比為1:1。遠(yuǎn)心齒輪與翼齒輪嚙合，其傳動比為1:1。翼齒輪的后端端頭與翼片固連于翼片的前緣的正中位置。組裝右拍翼裝置時(shí)，確保擺軸處于主軸正上方豎直位置時(shí)翼片水平布置。由于中心齒輪與翼齒輪的傳動比為1: 1，且中心齒輪固定，無論擺軸轉(zhuǎn)擺至什么位置，翼片的前緣都會處于水平狀態(tài)。右拍翼裝置的工作原理是:下?lián)溥^程:假設(shè)下?lián)淦鹗嘉恢脼橐砥幱诟哂谶^主軸的水平面的一個(gè)較高位置，從該撲翼機(jī)的尾端往前端看，起動電機(jī)，在動力的驅(qū)動下，擺軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動，由于中心齒輪固定不動，且中心齒輪與翼齒輪的傳動比為1: 1，翼片繞主軸順時(shí)針公轉(zhuǎn)的同時(shí)，在翼齒輪的帶動下翼片會逆時(shí)針自轉(zhuǎn)，翼片的前緣會保持水平狀態(tài)下拍，沿翼展方向翼片相同弦長位置下拍的位移相同，實(shí)現(xiàn)向下平拍。由于翼片是非剛性的，有一定的柔度和彈性，翼片下拍時(shí)翼片的后緣要滯后翼片的前緣一些。由于翼片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型，翼片下拍能產(chǎn)生較大的向上的升力和較小的向前的推力。當(dāng)擺軸轉(zhuǎn)過一定角度時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)榱悖瓿闪讼聯(lián)溥^程。翼片向下平拍過程產(chǎn)生的升力較大，且效率高。上撲過程是:從翼片處于較低位置開始，操控系統(tǒng)控制電機(jī)反轉(zhuǎn)，在電機(jī)的驅(qū)動下，主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，帶動擺軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，因中心齒輪固定不動，且中心齒輪與翼齒輪的傳動比為1: 1，翼片繞主軸逆時(shí)針公轉(zhuǎn)的同時(shí)，在翼齒輪的帶動下翼片會順時(shí)針自轉(zhuǎn)，翼片的前緣會保持水平狀態(tài)上拍，沿翼展方向翼片相同弦長位置上拍的位移相同，實(shí)現(xiàn)向上平拍。由于翼片是非剛性的，有一定的柔度和彈性，翼片上拍時(shí)翼片的后緣也會滯后翼片的前緣。由于翼片的翼型是上凸下凹型或上凸下平型，與下拍相比，翼片的后緣滯后翼片的前緣的程度大一些。上拍翼片會產(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，上拍過程產(chǎn)生升力的大小與該撲翼機(jī)前飛的速度有關(guān)，前飛的速度越快產(chǎn)生的升力越大。翼片拍動的快慢和角度范圍是通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角進(jìn)行調(diào)節(jié)的，拍動的范圍在0°至180°之間可控可調(diào)。若上撲使擺軸轉(zhuǎn)至主軸正上方處于豎直位置，下?lián)涫箶[軸轉(zhuǎn)至主軸正下方處于豎直位置，則撲動的范圍為180°。左拍翼裝置的工作原理與右拍翼裝置的工作原理相同。拍動的方向是對稱的，從該專利技術(shù)撲翼機(jī)的尾端往前端看，左拍翼裝置的主軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，其翼片下拍；左拍翼裝置的主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動，其翼片上拍。兩個(gè)翼片在上下拍動的過程中不會在翼展方向即橫向產(chǎn)生水平分力，效率較高。左拍翼裝置和右拍翼裝置獨(dú)立分開控制，操控系統(tǒng)能對兩個(gè)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)角范圍進(jìn)行控制。撲動的幅度可調(diào)且可控，該撲翼機(jī)具較強(qiáng)的機(jī)動性和較高的安全性。【附圖說明】圖1是本專利技術(shù)一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)的后視示意圖，此圖中，左拍翼裝置和右拍翼裝置處于下?lián)溥^程中，左翼片和右翼片處于下拍中，它們的前緣朝下，后緣朝上；圖2是本專利技術(shù)一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)的俯視示意圖；圖3是圖2中右拍翼裝置的放大示意圖；圖4是右拍翼裝置的下?lián)溥^程示意圖；圖5是右拍翼裝置的上撲過程示意圖。圖中，1-機(jī)身，11-左缺口，12-右缺口 ；2_尾翼，21-水平尾翼，22-垂直尾翼；3-左撲翼裝置；4_右撲翼裝置，40-電機(jī)，41-主軸，42-擺軸，43-翼軸，44-翼片，45-中心齒輪，46-近心齒輪，47-擺軸套管，48-遠(yuǎn)心齒輪，49-翼齒輪；5_起落架；6_右撲翼裝置上撲時(shí)其擺軸的轉(zhuǎn)動方向指示；7_左撲翼裝置下?lián)鋾r(shí)其擺軸的轉(zhuǎn)動方向指示；8_右撲翼裝置下?lián)鋾r(shí)其擺軸的轉(zhuǎn)動方向指示；431表示右拍翼裝置4撲動時(shí)翼軸43可能的最長運(yùn)動軌跡。【具體實(shí)施方式】現(xiàn)結(jié)合附圖1~5對本專利技術(shù)加以具體說明:一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)，包括機(jī)身1、尾翼2、左拍翼裝置3、右拍翼裝置4和起落架5。機(jī)身I內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和電源設(shè)備。該撲翼機(jī)飛行姿態(tài)由操控系統(tǒng)操縱，機(jī)載設(shè)備包括各種飛行儀器儀表和拍攝設(shè)備。機(jī)身采用鋁合金或超薄型玻璃鋼等硬質(zhì)輕質(zhì)材料制作。機(jī)身I內(nèi)配置了自動導(dǎo)航自主駕駛裝置和遙控設(shè)備，采用自動導(dǎo)航自主駕駛和遙控兩種方式飛行，遠(yuǎn)距離飛行采用自動導(dǎo)航自主駕駛模式，近距離飛行采用遙控模式飛行。左拍翼裝置3和右拍翼裝置4結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同，它們對稱布置于機(jī)身I的左右兩側(cè)，用來產(chǎn)生升力和推力。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的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的活動部分即方向舵組成。升降舵在操控系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)，向上偏轉(zhuǎn)會使該撲翼機(jī)抬頭，實(shí)現(xiàn)上仰；向下偏轉(zhuǎn)會使該撲翼機(jī)低頭，實(shí)現(xiàn)下俯。方向舵在操控系統(tǒng)的操控下左右偏轉(zhuǎn)，能使該撲翼機(jī)向左或向右偏航。起落架5采用輪式起本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種小型平拍翼無人撲翼機(jī)，包括機(jī)身（1）、尾翼（2）、左拍翼裝置（3）、右拍翼裝置（4）和起落架（5），其特征在于：機(jī)身（1）內(nèi)配有操控系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和電源設(shè)備；機(jī)身（1）內(nèi)配置了自動導(dǎo)航自主駕駛裝置和遙控設(shè)備，采用自動導(dǎo)航自主駕駛和遙控兩種方式飛行；左拍翼裝置（3）和右拍翼裝置（4）結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同，它們對稱布置于機(jī)身（1）的左右兩側(cè)；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的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的活動部分即方向舵組成；升降舵在操控系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)；方向舵在操控系統(tǒng)的操控下能左右偏轉(zhuǎn)；起落架（5）采用輪式起落架；機(jī)身（1）的左右兩側(cè)分別設(shè)置了左缺口（11）和右缺口（12）；電源設(shè)備包括電池；右拍翼裝置（4）的具體結(jié)構(gòu)為：它包括電機(jī)（40）、主軸（41）、擺軸（42）、翼軸（43）、翼片（44）、中心齒輪（45）、近心齒輪（46）、擺軸套管（47）、遠(yuǎn)心齒輪（48）和翼齒輪（49）；翼片（44）是非剛性的，翼片的前緣（441）渾圓厚實(shí)，后緣（442）尖細(xì)，靠近前緣（441）的部分較硬，靠近后緣（442）的部分較軟；電機(jī)（40）固定安裝在機(jī)身（1）右缺口內(nèi)，電機(jī)（40）的輸出軸縱向水平布置，電機(jī)（40）的輸出軸的前端與主軸（41）的后端固連；擺軸（42）的一端與主軸（41）垂直固連于主軸（41）的中段，擺軸（42）的另一端與翼軸（43）的前端垂直固連，主軸（41）、擺軸（42）和翼軸（43）三者在同一平面內(nèi)；翼軸（43）的后端通過軸承與固定于翼片的前緣（441）的翼齒輪（49）相連于翼齒輪（49）的中心孔內(nèi)，翼軸（43）與翼片（44）共面；中心齒輪（45）固定安裝在機(jī)身（1）的右缺口（12）的前壁上，主軸（41）的前端通過軸承與中心齒輪（45）相連于中心齒輪（45）的中心孔內(nèi)；主軸（41）、中心齒輪（45）和電機(jī)（40）的輸出軸三者同軸；擺軸套管（47）通過軸承套裝在擺軸（42）的外周；近心齒輪（46）和遠(yuǎn)心齒輪（48）分別固連于擺軸套管（47）的兩端；近心齒輪（46）與中心齒輪（45）嚙合，遠(yuǎn)心齒輪（48）與翼齒輪（49）嚙合，中心齒輪（45）與翼齒輪（49）的傳動比為1∶1；翼齒輪（49）的后端端頭與翼片（44）固連于翼片的前緣（441）的正中位置；擺軸（42）處于主軸（41）正上方豎直位置時(shí)翼片（44）水平布置。...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王志成，
申請(專利權(quán))人：佛山市神風(fēng)航空科技有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44