[發(fā)明專利]一種仿蜻蜓雙翅微型撲翼飛行器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611178553.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106585981B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 榮臻;鄭耀;陳相如;邵燁程;孫家駿;高朝輝;唐慶博;吳勝寶;童科偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

本發(fā)明公開了一種仿蜻蜓雙翅微型撲翼飛行器，包括機(jī)架、撲動翼、齒輪組、連桿、無刷電機(jī)和伺服電機(jī)等，前撲動翼具有繞軸撲動的一個自由度，后撲動翼具有繞軸撲動和前后翻轉(zhuǎn)兩個自由度；本發(fā)明所述的微型撲翼飛行器相比于現(xiàn)有的固定翼飛機(jī)，能源利用效率高，適應(yīng)于低雷諾數(shù)流場，基于仿生學(xué)設(shè)計，日后可廣泛用于火星探測、軍事偵察等不同場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明專利屬于航空航天領(lǐng)域，涉及一種仿蜻蜓雙翅微型撲翼飛行器。

背景技術(shù)

微型撲翼飛行器是一種模仿鳥類或昆蟲飛行的新概念飛行器，與固定翼和旋翼相比，撲翼飛行器將上升、懸停和推進(jìn)集于一個撲動系統(tǒng)，僅需要較小的能量損耗即可完成長距離飛行，撲翼翅膀在高頻狀態(tài)下的撲動和扭轉(zhuǎn)使其獲得無與倫比的機(jī)動性。

昆蟲和鳥類的體型比常規(guī)飛機(jī)小得多，產(chǎn)生的氣動力絕對值非常小，且撲動頻率高，所以其周圍流場呈現(xiàn)尺度小，變化快的特點(diǎn)。現(xiàn)有的雙翅撲翼飛行器主要用于研究一對翅的單自由度撲動中的氣動特性，無法將其應(yīng)用于方蜻蜓四翅撲翼微型飛行器的設(shè)計和研發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明專利的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種仿蜻蜓雙翅微型撲翼飛行器。

本發(fā)明專利的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種仿蜻蜓雙翅微型撲翼飛行器，包括機(jī)架、兩個前撲動翼、兩個后撲動翼、主動齒輪、軸齒輪、四個支桿、兩個前連接桿、兩個前轉(zhuǎn)動軸、兩個后轉(zhuǎn)動軸、兩個后連接桿、一級從動齒輪、兩個二級從動齒輪、兩個三級從動齒輪、兩個前球頭連桿、兩個后球頭連桿、兩個舵機(jī)連桿、直流無刷電機(jī)、兩個伺服電機(jī)；直流無刷電機(jī)和兩個伺服電機(jī)均固定安裝在機(jī)架上。

主動齒輪安裝在機(jī)架內(nèi)側(cè)，與直流無刷電機(jī)輸出軸相連。一級從動齒輪與主動齒輪嚙合。一級從動齒輪與主動齒輪的齒數(shù)比為55：27。軸齒輪中心軸與一級從動齒輪中心軸相連，兩者以相同角速度轉(zhuǎn)動。軸齒輪與一級從動齒輪的齒數(shù)比為8：55；兩個二級從動齒輪對稱安裝在機(jī)架兩側(cè)，與軸齒輪嚙合；三級從動齒輪對稱安裝在機(jī)架兩側(cè)，分別與二級從動齒輪嚙合，三級從動齒輪與二級從動齒輪齒數(shù)比為1:1，二級從動齒輪與軸齒輪的齒數(shù)比為66:8。

所述二級從動齒輪和三級從動齒輪上均固定有連接件,兩個二級從動齒輪上的連接件對稱布置，兩個三級從動齒輪上的連接件對稱布置；同側(cè)的二級從動齒輪和三級從動齒輪上的連接件具有180°的相位差；

四個支桿前后依次垂直固定在機(jī)架上，前轉(zhuǎn)動軸通過軸承與機(jī)架前部的兩個支桿相連，后轉(zhuǎn)動軸通過軸承與機(jī)架后部的兩個支桿相連；所述前球頭連桿一端與三級從動齒輪上的連接件相連，另一端與前連接桿的一端相連，前連接桿的另一端穿過前轉(zhuǎn)動軸，與前撲動翼相連；后球頭連桿一端與二級從動齒輪上的連接件相連，另一端與后連接桿的一端相連，后連接桿的另一端與后轉(zhuǎn)動軸相連；后撲動翼安裝在后轉(zhuǎn)動軸上。舵機(jī)連桿一頭與伺服電機(jī)相連，另一頭與后撲動翼相連。

進(jìn)一步地，所述微型撲翼飛行器還包括遙控接收器、電子調(diào)速器、鋰電池。電子調(diào)速器與電池、遙控接收器、直流無刷電機(jī)和伺服電機(jī)相連。

本發(fā)明專利的有益效果是：微型撲翼飛行器相比于現(xiàn)有的固定翼飛機(jī)，能源利用效率高，適應(yīng)于低雷諾數(shù)流場，基于仿生學(xué)設(shè)計，研制成功后可廣泛用于火星探測、低速高機(jī)動飛行等不同場合。

附圖說明

圖1是微型撲翼飛行器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是微型撲翼飛行器的撲動傳動結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是微型撲翼飛行器的后撲動翼翻轉(zhuǎn)示意圖；

圖4是支桿和轉(zhuǎn)動軸的安裝示意圖(俯視圖)。

圖中包括機(jī)架101、前撲動翼102、后撲動翼103、支桿104、軸齒輪105、三級從動齒輪106、二級從動齒輪107、前球頭連桿108、后球頭連桿109、舵機(jī)連桿110、前轉(zhuǎn)動軸111、伺服電機(jī)112、后轉(zhuǎn)動軸113。

具體實(shí)施方式