[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410234096.8
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN103991546A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市神風(fēng)航空科技有限公司
• 主分類號(hào): B64C33/02
• 分類號(hào): B64C33/02;B64C33/00
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技術(shù)領(lǐng)域

一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，屬飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種撲翼飛行器用推力生成裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的撲翼飛行器是靠曲軸連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)撲翼，撲翼上下?lián)鋭?dòng)而產(chǎn)生升力，其效率較低，不方便調(diào)整升力方向，且對(duì)撲翼材料的疲勞強(qiáng)度要求較高；現(xiàn)有的滾翼的翼片翼型多采用對(duì)稱翼型，阻力大，升阻比小，效率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)飛行器的上述缺陷，發(fā)明一種效率較高的可旋轉(zhuǎn)的類似滾翼的撲翼推力生成裝置。

一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸、轉(zhuǎn)臂、撲翼、翼軸、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器組成。主軸的一端通過滾動(dòng)軸承與撲翼飛行器機(jī)身相連，轉(zhuǎn)臂的一端與主軸的另一端垂直固連，轉(zhuǎn)臂的另一端與翼軸的一端垂直固連，翼軸、轉(zhuǎn)臂和主軸處于同一平面內(nèi)形成曲柄結(jié)構(gòu)，翼軸的另一端通過軸承并穿過與撲翼前緣平行的接近前緣的孔與撲翼相連，撲翼能繞翼軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，但翼軸不能作軸向直線運(yùn)動(dòng)；撲翼的靠近轉(zhuǎn)臂的端面即撲翼的根部端面與撲翼的前緣垂直，導(dǎo)向桿的一端與撲翼固連于該端面弦線與后緣的交點(diǎn)處，導(dǎo)向桿在該端面弦線向后緣外的延長(zhǎng)線上且與翼軸垂直，導(dǎo)向桿的另一端穿過導(dǎo)向器；導(dǎo)向器由直線軸承和關(guān)節(jié)軸承組合而成，直線軸承固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承內(nèi)，導(dǎo)向器靠其關(guān)節(jié)軸承的外殼與撲翼飛行器的機(jī)身相連；導(dǎo)向桿插入導(dǎo)向器的直線軸承內(nèi)，導(dǎo)向桿能在直線軸承內(nèi)靈活作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并隨著直線軸承一起能繞導(dǎo)向器的關(guān)節(jié)軸承中心轉(zhuǎn)擺；導(dǎo)向桿的長(zhǎng)度應(yīng)足夠確保在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向桿的一端始終在導(dǎo)向器內(nèi)而不脫落；導(dǎo)向器接近翼軸的旋轉(zhuǎn)圓周安裝，但導(dǎo)向器到主軸之間的距離大于轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度與撲翼的最大弦長(zhǎng)之和，以便撲翼順利旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)臂的形式有兩種：第一種是一條扁平桿件；第二種是由圓桿和套裝在其上的對(duì)稱翼型槳葉組成，槳葉的攻角像傳統(tǒng)直升機(jī)尾槳一樣可以調(diào)節(jié)，能產(chǎn)生橫向的空氣動(dòng)力，用以改變飛行器的方向。

為減小空氣的阻力，提高升阻比，提高撲動(dòng)效率，撲翼的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型，這一點(diǎn)對(duì)于傳統(tǒng)的滾翼即擺線槳和傳統(tǒng)的半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)撲翼來說是沒有意義的。

該一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的工作原理是：發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)減速后傳遞給主軸，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)翼軸旋轉(zhuǎn)，在翼軸的牽引下?lián)湟硇D(zhuǎn)撲動(dòng)，由于導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器的控制，撲翼旋轉(zhuǎn)時(shí)其攻角在一個(gè)工作周期即旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)會(huì)發(fā)生有規(guī)律的變化，符合高升力機(jī)制，有利于產(chǎn)生推力。由于導(dǎo)向器接近翼軸的旋轉(zhuǎn)圓周，在一個(gè)周期內(nèi)，撲翼下?lián)洚a(chǎn)生的效果遠(yuǎn)大于上撲，產(chǎn)生升力的效率較高。改變轉(zhuǎn)速會(huì)改變推力的大小，當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過改變導(dǎo)向器到主軸之間的距離也能改變推力的大小；推力的方向是通過改變導(dǎo)向器相對(duì)主軸的方位來實(shí)現(xiàn)的。由于撲翼作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)材料的疲勞強(qiáng)度要求不高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的主視示意圖；圖2是圖1的俯視圖。

圖中，1-主軸，2-轉(zhuǎn)臂，3-撲翼，4-翼軸，5-導(dǎo)向桿，6-導(dǎo)向器，61-直線軸承，62-關(guān)節(jié)軸承；圖1中：大的帶箭頭的虛線圓表示翼軸4的旋轉(zhuǎn)軌跡和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖1和附圖2舉例對(duì)本發(fā)明加以說明：一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸1、轉(zhuǎn)臂2、撲翼3、翼軸4、導(dǎo)向桿5和導(dǎo)向器6組成。主軸1的一端通過滾動(dòng)軸承與撲翼飛行器機(jī)身相連，轉(zhuǎn)臂2的一端與主軸1的另一端垂直固連，轉(zhuǎn)臂2的另一端與翼軸4的一端垂直固連，翼軸4、轉(zhuǎn)臂2和主軸1處于同一平面內(nèi)形成曲柄結(jié)構(gòu)，翼軸4的另一端通過軸承并穿過與撲翼3前緣平行的接近前緣的孔與撲翼3相連，撲翼3能繞翼軸4靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，但翼軸4不能作軸向直線運(yùn)動(dòng)；撲翼3的靠近轉(zhuǎn)臂2的端面即撲翼3的根部端面與撲翼3的前緣垂直，導(dǎo)向桿5的一端與撲翼3固連于撲翼3根部端面弦線與撲翼3后緣的交點(diǎn)處，導(dǎo)向桿5在該端面弦線向后緣外的延長(zhǎng)線上且與翼軸4垂直，導(dǎo)向桿5的另一端穿過導(dǎo)向器6；導(dǎo)向器6由直線軸承61和關(guān)節(jié)軸承62組合而成，直線軸承61固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承62內(nèi)，導(dǎo)向器6靠其關(guān)節(jié)軸承62的外殼與撲翼飛行器的機(jī)身相連；導(dǎo)向桿5插入導(dǎo)向器6的直線軸承61內(nèi)，導(dǎo)向桿5能在直線軸承61內(nèi)靈活作直線運(yùn)動(dòng)，并隨著直線軸承61一起能繞導(dǎo)向器6的關(guān)節(jié)軸承62中心轉(zhuǎn)擺；導(dǎo)向桿5的長(zhǎng)度應(yīng)足夠確保在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向桿5的一端始終在導(dǎo)向器6內(nèi)而不脫落；導(dǎo)向器6接近翼軸4的旋轉(zhuǎn)圓周安裝，但導(dǎo)向器6到主軸1之間的距離大于轉(zhuǎn)臂2長(zhǎng)度與撲翼3的最大弦長(zhǎng)之和，以便撲翼3順利旋轉(zhuǎn)。