[發明專利]一種復合式飛行器的撲動機構

有效

• 申請號: 201911291912.8
• 申請日: 2019-12-16
• 公開（公告）號: CN111017207B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 李道春;李華東;邵浩原;孫毅;張堯;王子瑜;向錦武
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 陳磊;張楨

本發明公開了一種復合式飛行器的撲動機構，包括機架、翼面、傳動模塊、撲翼鎖定模塊和尾翼。本發明采用的固定翼?撲翼復合式布局，撲翼翼面較小，因此結構受到的氣動載荷和振動較小，對于大型飛行器也可符合設計強度、剛度要求。由于固定翼翼段的存在，使得該飛行器相較于傳統撲翼飛行器的升推力變化幅度更小，因此飛行器飛行過程中抖動幅度也更小，舒適性更好。在飛行器滑翔階段可以將撲動機構鎖定成固定翼模態，提高飛行器氣動效率，延長航程和航時，并且能夠在固定翼模態下擁有更穩定的升力。同時，大大減小飛行過程中的氣動噪聲。

技術領域

本發明屬于飛行器技術領域，尤其涉及一種復合式飛行器，特別是一種復合式飛行器的撲動機構。

背景技術

現有的復合式飛行器大多采用固定翼與旋翼復合，旋翼產生前向推力。然而旋翼運動過程中會產生的大的氣動噪聲，隱蔽性差，并且可能造成嚴重的噪聲污染。

現有的撲翼飛行器的研究幾乎都集中于中小型撲翼機，大型撲翼機機構設計方面暫無太多研究。采用固定翼-撲翼復合式布局的飛行器，其飛行過程中固定翼翼段始終產生比較穩定的升力，左右撲翼上下撲動產生周期變化的升力和足夠的前向推力。

現有的撲翼飛行器由于尺寸小，結構受力較小，采用的撲動機構無需特別注意結構強度剛度、穩定性以及功率等方面的要求，因此現有的撲翼機幾乎都是整段機翼同時撲動，以產生足夠的升力和推力。但由于結構強度、功率以及舒適性等方面的要求，大型撲翼機很難整段機翼同時撲動。

當撲翼尺寸增大后，傳統撲翼飛行器傳動連桿長度增加并且受力增大，連桿很容易出現壓桿失穩的現象。傳統撲翼撲動一個周期內的升力變化較大，由于大型撲翼機尺寸、重量的限制，撲翼機的撲動頻率也會大大減小，導致傳統布局的撲翼飛行器飛行過程中會出現明顯的上下顛簸的現象。

現有撲翼飛行器關于撲翼滑翔鎖定的機構設計很少，設計出來的鎖定裝置依靠與齒輪的直接沖擊作用使得齒輪停止轉動，僅適用于速度較低、電機扭矩較小的常規撲翼飛行器。

發明內容

本發明立足于飛行安全性，旨在合理設計固定翼-撲翼復合式飛行器撲動機構，降低各機構的結構受力，增加結構穩定性，實現大型飛行器撲動過程中左右兩側撲翼對稱撲動以及滑翔飛行和著陸過程中的撲翼鎖定。本發明的具體技術方案如下：

一種復合式飛行器的撲動機構，其特征在于，包括機架、翼面、傳動模塊、撲翼鎖定模塊和尾翼，其中，

所述機架呈鈍角三角形，機翼前梁構成鈍角的兩條邊、機翼主梁為鈍角的對邊，機身主軸固定在所述機翼主梁的中點，所述尾翼安裝在所述機身主軸的末端，所述撲翼主梁與所述機翼主梁通過金屬銷A鉸接；

所述翼面包括粘接固定在所述機身主軸和所述撲翼主梁上的撲翼翼面，粘接固定在所述機翼前梁、所述機翼主梁和所述機身主軸上的固定翼翼面；

動力組整流罩固定在所述機架中部的所述機翼主梁和所述機身主軸的交叉點；

所述傳動模塊包括圓柱固定套筒、長連桿、金屬搖臂、球鉸、金屬銷A、金屬銷B，以及安裝在所述動力組整流罩內部的左側隨動齒輪、右側隨動齒輪、電機齒輪、固定夾片、卡槽、固定柱B、齒輪固定座、驅動電機，其中，所述動力組整流罩兩側分別固定安裝所述圓柱固定套筒，所述長連桿穿過所述圓柱固定套筒內部，所述驅動電機、所述左側隨動齒輪、所述右側隨動齒輪和所述電機齒輪均固定在所述齒輪固定座上，所述左側隨動齒輪和所述右側隨動齒輪上均固定安裝所述固定柱B，所述固定柱B穿過長連桿近機身側末端的所述卡槽，通過套在所述固定柱B兩端的所述固定夾片限制所述長連桿在垂直于自身軸線方向的運動；