[發明專利]一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器

在審

• 申請號: 202010765007.8
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111976977A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 張銳;胡薇;張海洋;余江福;劉崇;李帥;楊雙;武婉婉;王德蕊
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: B64C33/02
• 分類號: B64C33/02;B64C33/00
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 張曉健

本發明公開了一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器，包括主機架、驅動模塊、曲軸、左擺板、右擺板、機翼模塊、方向控制模塊及尾翼；所述驅動模塊設于主機架上，曲軸的后段轉動連接于主機架前端，驅動模塊驅動連接于曲軸的后段，且曲軸前段傾斜于曲軸后段；所述左擺板與右擺板轉動連接于主機架的前端并呈軸對稱設置；所述機翼模塊包括左連桿、右連桿、左上翅、左下翅、右上翅及右下翅，左連桿、右連桿的一端鉸接于曲軸前段，另一端分別鉸接于左擺板與右擺板的拐角處；所述左上翅及右下翅設于左擺板的兩個拐角處，所述右上翅及左下翅設于右擺板的兩個拐角處。本發明可實現節能飛行，提高其機動性能，有利于小型化，且轉向控制機構簡單可靠。

技術領域

本發明涉及飛行器技術領域，尤其涉及一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器。

背景技術

撲翼飛行器是一種新式飛行器，推力和升力只靠撲翼產生，在小尺度、低雷諾數時具有優異的氣動性能。由于其獨特的隱蔽性和飛行性能，在可見的未來，將成為新一代無人偵察機的探索方向，執行偵察，竊聽，情報收集等軍事任務。同時其尺寸小，安全性高，噪音小，也可用于災后搜救，飛行科普教育，居家攝像等民用領域。

延時失速、快速翻轉以及尾渦捕獲是目前已知的幾種撲翼飛行獲得升力的機制。目前多數撲翼飛行器也是基于這些高升力機制研制的，這些撲翼飛行器在本質上是模仿鳥類飛行，對于撲翼飛行器的機動控制只是簡單的照搬固定翼模式。

然而對于蠅、蝴蝶類等飛行生物，開合機制是產生升力的重要因素，同時這種機制更加節約能源。當前的撲翼飛行器由于撲動機制原因導致兩側翅膀以較大間距撲動，中間空擋需要額外材料補充，效率較低，不利于小型化，機動性能較差；同時當前撲翼飛行器只是簡單的模仿固定翼飛行器控制方式，采用兩套舵面分別控制偏航和俯仰機動飛行，控制機構復雜。

因此，發明一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器來解決上述問題很有必要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器，實現其節能飛行，提高其機動性能，有利于小型化，且轉向控制機構簡單可靠，以達到解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于開合機制的共軸四翅撲翼飛行器，包括主機架、驅動模塊、曲軸、左擺板、右擺板、機翼模塊、方向控制模塊及尾翼；所述驅動模塊設于主機架上，曲軸的后段轉動連接于主機架前端，驅動模塊驅動連接于曲軸的后段，且曲軸前段傾斜于曲軸后段；所述左擺板及右擺板均呈三角結構，左擺板與右擺板轉動連接于主機架的前端并呈軸對稱設置；所述機翼模塊包括左連桿、右連桿、左上翅、左下翅、右上翅及右下翅，左連桿、右連桿的一端鉸接于曲軸前段，另一端分別鉸接于左擺板與右擺板的拐角處；所述左上翅及右下翅設于左擺板的兩個拐角處，所述右上翅及左下翅設于右擺板的兩個拐角處；所述方向控制模塊包括舵機架及舵機組件，舵機架設于主機架的尾部，尾翼設于舵機架上，舵機組件控制尾翼上下或左右擺動。

本發明的進一步改進方案是，所述主機架整體呈P字型，主機架的前端固接有豎桿，豎桿與主機架之間形成齒輪箱，且豎桿的頂端固接有支座，主機架的后端設有舵機座A；所述驅動模塊包括電機及齒輪組，電機固接于支座上，齒輪組轉動連接于齒輪箱中，電機驅動連接于齒輪組的輸入端，曲軸的后段固接于齒輪組的輸出端。

本發明的進一步改進方案是，所述齒輪組包括第一齒輪、第二齒輪及第三齒輪；所述第一齒輪固接于電機的輸出軸上，第二齒輪為雙排結構且通過轉軸轉動連接于齒輪箱，其大齒輪嚙合于第一齒輪，小齒輪嚙合于第三齒輪，曲軸固接于第三齒輪上。

本發明的進一步改進方案是，所述曲軸的后段呈L字型，曲軸的前段呈Z字型，且曲軸前段傾斜于曲軸后段形成夾角β；所述左連桿鉸接于曲軸后段的尾部，右連桿鉸接于曲軸后段的頭部。