[實用新型]一種無人撲翼飛行器

有效

• 申請號: 201420789411.9
• 申請日: 2014-12-15
• 公開（公告）號: CN204310048U
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 王志成
• 申請（專利權）人: 佛山市神風航空科技有限公司
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

一種無人撲翼飛行器，屬航空技術領域，尤其涉及一種撲翼飛行器。

背景技術

傳統的撲翼機靠翼片的上下煽動來產生升力，翼片上揚時阻力較大，效率較低，能產生的升力有限，很難實現重載飛行；專利號為ZL200910073435.8的中國專利公開的一種結構較復雜的靠撲翼提升機構使撲翼片復位的撲翼升力生成裝置，雖然效率較傳統撲翼高些，但翼片下撲過程中，只有中間位置翼片處于水平位置，其它時候翼片與水平面都存在一個夾角，越離開中間位置夾角越大，產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，故該現有技術的撲翼裝置產生升力的效率有限。

發明內容

本發明的目的是克服現有撲翼機的上述不足，發明一種結構簡單的效率更高的無人撲翼飛行器。

一種無人撲翼飛行器，主要由機身、尾翼、左撲翼裝置、右撲翼裝置和起落架組成。機身內配有操控系統、電源系統、機載設備和重心調節裝置。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。升降舵在操控系統的操控下上下偏轉使該飛行器上仰或下俯。方向舵在操縱系統的操控下左右偏轉，使該飛行器向左或向右偏航。左撲翼裝置和右撲翼裝置結構、參數和工作原理都相同，它們對稱布置于機身的左右兩側，用來產生升力。機身的左右兩側對稱分布著左缺口和右缺口，它們是為了方便左撲翼裝置和右撲翼裝置的上下撲動而設置的，該飛行器結構緊湊。起落架采用滑撬式起落架。操控系統包括操縱裝置和自動導航裝置或遙控裝置。電源系統包括電池、電子調速器、開關及連接用電線。電池采用方便充電的鋰電池。重心調節裝置包括滑架、導軌和調心舵機，組成電源系統的電池安裝在滑架上，在操控系統的控制下，調心舵機牽引滑架沿導軌前后滑動來調節該飛行器的重心位置，從而實現該飛行器的向前、向后或懸停飛行姿態。

右撲翼裝置包括電機、擺軸、翼軸、翼片、中心軸、單向軸承、中心齒輪、近心齒輪、擺軸套管、遠心齒輪和翼齒輪。翼片為矩形平板剛性翼片。電機固定安裝在機身右側的右缺口內，電機的輸出軸縱向水平布置。電機的輸出軸的前端與擺軸的一端垂直固連，擺軸的另一端與翼軸的前端垂直固連，電機的輸出軸、擺軸和翼軸三者在同一平面內。翼軸的后端通過軸承與固定于翼片前邊的翼齒輪相連于翼齒輪的中心孔內，翼齒輪能繞翼軸靈活轉動，翼軸與翼片共面。中心軸的前端固定安裝在機身的右缺口的前壁上，中心軸的后段通過單向軸承與中心齒輪相連于中心齒輪的中心孔內，中心軸與單向軸承的內圈固連，單向軸承的外圈與中心齒輪固連。中心軸、單向軸承、中心齒輪和電機的輸出軸四者同軸。單向軸承采用只能向一個方向轉動的軸承。從該飛行器的尾端往前端看：單向軸承的內圈是固定的，其外圈只能向逆時針方向轉動而不能向順時針方向轉動。組裝右撲翼裝置時，確保擺軸處于電機的輸出軸正上方豎直位置時翼片水平布置。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靈活轉動。近心齒輪和遠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前邊的正中位置。

右撲翼裝置的工作原理是：下撲過程：下撲起始位置為擺軸豎直布置于電機的輸出軸的正上方即擺軸處于12點鐘位置，此時翼片處于水平位置并位于最高處，從該飛行器的尾端往前端看，起動電機，在動力的驅動下，擺軸順時針轉動，由于單向軸承的作用，中心齒輪固定不動，由于中心齒輪與翼齒輪的傳動比為1∶1，翼齒輪帶動翼片逆時針自轉，保持翼片處于水平位置下撲，當擺軸轉至電機的輸出軸正下方處于豎直位置即擺軸處于6點鐘位置時電機轉速為零，此時翼片處于最低位置，完成了下撲過程。翼片水平下撲過程產生的升力較大，且效率高。上揚過程：從翼片處于最低位置開始，由操控系統控制電機反轉，在動力的驅動下，擺軸逆時針轉動，翼片受空氣的阻力會自動尋找低阻方向上揚，由于上揚過程中心齒輪擺脫單向軸承的約束，會在近心齒輪的帶動下逆時針轉動，翼片將保持與擺軸垂直狀態上揚，即切向上揚。當擺軸轉至電機的輸出軸正上方處于豎直位置即擺軸又回到12點鐘位置時電機停止轉動，此時翼片處于最高位置且水平布局，完成了上揚過程，右撲翼裝置回到了下撲過程的起始狀態。翼片切向上揚，阻力較小。控制系統控制電機再換向轉動，將進入下一個撲動周期，擺軸如此反復轉擺180°實現翼片連續下撲和上揚運動過程，產生向上的升力，撲動越快，產生的升力越大，若該飛行器的重心往前移動則該升力的向前的分力就成了推力能使該飛行器向前飛行。