[發明專利]一種平振雙翼振翅懸停器

有效

• 申請號: 201911354830.3
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110979664B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 張德遠;周祥聰;宋曉剛;馮林
• 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: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王立普

本發明公開了一種平振雙翼振翅懸停器，包括可變攻角翼面機構、機架、驅動機構和傳動機構，機架包括水平移動架和傳動固定架，傳動固定架固定在水平移動架的中心處，驅動機構固定在水平移動架的下側，傳動機構轉動設置在傳動固定架上，驅動機構能夠驅動傳動機構動作，可變攻角翼面機構包括兩個翼面，兩個翼面關于水平移動架的中心鏡面對稱設置，兩個翼面分別鉸接有滑塊，兩個翼面能夠相向或相離偏轉一定攻角角度，滑塊均與水平移動架滑動連接，滑塊均與傳動機構連接，傳動機構能夠分別帶動兩個滑塊以及翼面在水平移動架上同步反向的水平往復移動。本發明結構簡單、制作成本低、飛行效率高同時又能夠穩定懸停飛行。

技術領域

本發明涉及飛行器技術領域，特別是涉及一種平振雙翼振翅懸停器。

背景技術

飛行器按其飛行方式主要可分為固定翼、旋翼和撲翼三種，其中旋翼和撲翼飛行器可實現懸停飛行。目前旋翼飛行器是最成熟的并且具有垂直起降和懸停功能，其旋翼結構布局有單旋翼式、雙旋翼垂直分布式、四旋翼水平分布式和六旋翼分布式等，其中四旋翼水平分布式和六旋翼分布式運用最為廣泛。撲翼飛行器是參照鳥類、蝙蝠以及昆蟲的撲翼飛行模式設計而成的產物，在更小尺度空間和低雷諾數下均能夠保持較高的飛行效率，其相對與旋翼飛行器在機動性、隱蔽性等方面更有優勢。現有的撲翼飛行器有2014年紐約大學研制的仿生水母飛行器、荷蘭代爾夫特大學研制的Delfly系列、美國Aero Vironment公司研制的仿蜂鳥飛行器Nano Hummingbird、及德國FESTO公司研制的仿生海鷗、仿生蝴蝶和仿生狐蝠飛行器等。

近年來還提出一種撲旋翼飛行器，很好地融合了撲翼和旋翼的特點，借鑒昆蟲等利用撲翼產生高升力的原理獲得較大的升力。

以上三種可以實現懸停的飛行器雖然各有優勢，但同時也存在各種弊端。旋翼式飛行器同時旋翼中心扭矩集中，靠近中心位置線速度低，飛行效率低；撲翼飛行器結構和運動機理都比較復雜，機構實現困難，且翅繞根部轉動，越靠近根部線速度越低，升力效率較低，在低雷諾數下氣動性能惡化顯著；撲旋翼飛行器旋轉的不可控性很容易影響其自身的懸停穩定性，同時同旋翼一樣存在中心轉軸扭矩集中的固有缺陷。因此，開發一種結構簡單、制作成本低、飛行效率高同時又可穩定懸停飛行的飛行器是目前亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、制作成本低、飛行效率高同時又能夠穩定懸停飛行的平振雙翼振翅懸停器，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種平振雙翼振翅懸停器，包括可變攻角翼面機構、機架、驅動機構和傳動機構，所述機架包括水平移動架和傳動固定架，所述傳動固定架固定在所述水平移動架的中心處，所述驅動機構固定在所述水平移動架的下側，所述傳動機構轉動設置在所述傳動固定架上，所述驅動機構能夠驅動所述傳動機構動作，所述可變攻角翼面機構包括兩個翼面，兩個所述翼面關于所述水平移動架的所述中心鏡面對稱設置，兩個所述翼面分別鉸接有滑塊，兩個所述翼面能夠相向或相離偏轉一定攻角角度，所述滑塊均與所述水平移動架滑動連接，所述滑塊均與所述傳動機構連接，所述傳動機構能夠分別帶動兩個所述滑塊以及所述翼面在所述水平移動架上同步反向的水平往復移動。

優選的，所述傳動機構包括傳動桿和兩個連桿，所述傳動桿的上端與所述傳動固定架轉動連接，所述傳動桿的下端與所述驅動機構傳動連接，兩個所述連桿的一端分別與所述傳動桿的兩端鉸接，所述連桿的另一端分別與所述滑塊一一對應鉸接，所述傳動桿和所述連桿均由碳纖維板材切割制成。

優選的，所述傳動桿為S型結構并包括依次固定連接的第一短桿、第一彎折桿、長桿、第二彎折桿和第二短桿，兩個所述連桿分別鉸接在所述第一彎折桿和所述第二彎折桿上，一所述連桿能夠從所述第一短桿和所述長桿之間的空隙通過，另一所述連桿能夠從所述長桿與所述第二短桿之間的空隙通過，從所述第一短桿和所述長桿之間的空隙通過的所述連桿與所述滑塊的連接處固定設置有補距轉軸，所述補距轉軸與所述滑塊轉動連接。