一种非对称旋转扑翼飞行器

摘要

一种非对称旋转扑翼飞行器，属航空技术领域，主要由机身、尾部螺旋桨、左扑翼装置、右扑翼装置和起落架组成。左扑翼装置和右扑翼装置结构、参数和工作原理都相同并对称布置于机身的左右两侧。尾部螺旋桨旋转平面能向左或向右倾斜，以实现该飞行器的俯仰及偏航飞行姿态。右扑翼装置包括发动机、减速器、主轴、转臂架、导向罩、中心半齿齿轮和安装在转臂架上的均匀分布的四个相同的转翼装置。每个转翼装置包括近心齿轮、远心齿轮和翼片。远心齿轮与近心齿轮的传动比为1∶1。近心齿轮与中心半齿齿轮啮合的传动比也为1∶1。翼片保持水平状态下扑，保持与转臂垂直上扬，产生升力的效率较高。该飞行器用于航拍、救灾、农林牧作业和军事需求。

主权项

一种非对称旋转扑翼飞行器，其特征在于：主要由机身（1）、尾部螺旋桨（2）、左扑翼装置（3）、右扑翼装置（4）和起落架（5）组成；机身（1）内配有操控系统和与地面设备相匹配的遥控装置；左扑翼装置（3）和右扑翼装置（4）结构、参数和工作原理都相同并对称布置于机身（1）的左右两侧；机身（1）上左右对称分布着左缺口（11）和右缺口（12）；尾部螺旋桨（2）由小电机（21）驱动，尾部螺旋桨（2）旋转平面能向左或向右倾斜；左扑翼装置（3）和右扑翼装置（4）分别安装在机身（1）的左缺口（11）和右缺口（12）处；右扑翼装置（4）的具体结构是：它包括发动机（40）、减速器（41）、主轴（42）、转臂架（43）、导向罩（46）、中心半齿齿轮（44）和安装在转臂架（43）上的均匀分布在中心半齿齿轮（44）周围的四个结构相同的转翼装置（45）；中心半齿齿轮（44）是一个只有半周带齿的齿轮，它通过主轴（42）的轴套（421）固定安装于机身（1）上，中心半齿齿轮（44）的带齿半周（441）朝右，无齿半周（442）朝左，无齿半周（442）的边缘半径小于带齿半周（441）的齿谷半径；主轴（42）纵向水平布置，主轴（42）的后段与转臂架（43）固连于转臂架（43）的中心，主轴（42）的后端通过轴承安装在机身（1）上，主轴（42）的中段通过轴承与中心半齿齿轮（44）相连于中心半齿齿轮（44）的中心孔内，主轴（42）的前段除前端外被主轴的轴套（421）套住，主轴的轴套（421）的后端与中心半齿齿轮（44）固连，主轴的轴套（421）的前端与机身（1）固连，主轴（42）能在中心半齿齿轮（44）的中心孔内和主轴的轴套（421）内灵活转动；主轴（42）的前端与减速器（41）相连，发动机（40）固定在机身（1）上，发动机（40）的动力通过减速器（41）传递给主轴（42）；转臂架（43）是由四条相同的转臂（431）组成的一个完全对称的十字支架，用来支撑四个转翼装置（45）；每个转翼装置（45）包括近心齿轮（451）、远心齿轮（452）和翼片（453）；翼片（453）为刚性矩形平板翼片；翼片（453）的左右两条母线边中部安装有用以减小翼片（453）左右两端紧贴导向罩（46）内壁滑动摩擦的能灵活滚动的减摩滚筒（454）；翼片（453）的后端对称固定在远心齿轮（452）的前端面中部，翼片（453）与远心齿轮（452）垂直；远心齿轮（452）的转轴通过轴承安装在转臂架（43）的转臂（431）的末梢，近心齿轮（452）的转轴通过轴承安装在转臂架（43）的转臂（431）的中部，同一转翼装置（45）上的远心齿轮（452）与近心齿轮（451）啮合，其传动比为1∶1；四个近心齿轮（451）在主轴（42）的右侧时均与中心半齿齿轮（44）啮合，其啮合传动比为1∶1；导向罩（46）呈半圆弧形，靠左固定安装在机身（1）上，导向罩（46）的包角范围稍大于180°，上至当转臂架（43）的一条转臂（431）处于12点钟位置时相应的翼片（453）的处于右侧的减摩滚筒（454）处，下至当转臂架（43）的一条转臂（431）处于6点钟位置时相应的翼片（453）的处于左侧的减摩滚筒（454）处；导向罩（46）内壁是以主轴（42）的轴线为中心线的光滑的圆弧形曲面，该圆弧半径尺寸刚好使得翼片（453）在主轴（42）的左侧运行时翼片（453）左右两端的减摩滚筒（454）都能同时紧贴导向罩（46）内壁滚动，确保翼片（453）在主轴（42）左侧从最低处运行到最高处的过程中始终保持与转臂架（43）的相应的转臂（431）垂直；转臂架（43）的转臂（431）处于主轴（42）正上方竖直位置时相应的翼片（453）水平布置。