一种锥形旋转扑翼飞行器

摘要

一种锥形旋转扑翼飞行器，属飞行器技术领域。它由机身、起落架、能源系统、操控系统、左锥形旋转扑翼、右锥形旋转扑翼、尾杆、尾翼和配重平衡杆组成。能源系统包括左电机、左减速齿轮组、右电机、右减速齿轮组、方便充电的锂电池及电机调速控制装置，左电机和右电机参数相同，左减速齿轮组和右减速齿轮组的参数也相同；操控系统包括无线电导航装置和舵机；尾翼起平衡及俯仰飞行姿态控制作用；左锥形旋转扑翼和右锥形旋转扑翼结构相同，它们分别对称布置于机身的左右两侧并分别在左电机和右电机的驱动下提供推力。该飞行器可垂直升降和悬停，效率较高且机动灵活，带上拍摄设备可用于航拍、地理测量、交通执勤、军事侦查和抢险救灾等多种任务。

主权项

一种锥形旋转扑翼飞行器，包括机身（1）、起落架（2）、能源系统（3）、操控系统（4）、左锥形旋转扑翼（5）、右锥形旋转扑翼（6）、尾杆（7）、尾翼（8）和配重平衡杆（9），其特征在于：能源系统（3）包括左电机（31）、左减速齿轮组（32）、右电机（33）、右减速齿轮组（34）、方便充电的锂电池及电机调速控制装置；操控系统（4）包括无线电导航装置和舵机；机身（1）为框架结构，用碳纤维复合材料制成；起落架（2）为后三点式；尾杆（7）水平布置，尾杆（7）的前端与机身（1）尾部相连，尾翼（8）通过操控系统（4）的一个舵机与尾杆（7）相连于尾杆（7）的后端；左锥形旋转扑翼（5）和右锥形旋转扑翼（6）结构和工作原理均相同，它们分别对称布置于机身（1）的左右两侧；左锥形旋转扑翼（5）由左主轴（51）、左转臂（52）、左翼轴定位器（53）、左翼轴（54）、左翼片（55）、左导向杆（56）和左导向器（57）组成；右锥形旋转扑翼（6）由右主轴、右转臂、右翼轴定位器、右翼轴、右翼片、右导向杆和右导向器组成；左主轴（51）与右主轴在同一直线上，左主轴（51）通过左减速齿轮组（32）与左电机（31）相连，右主轴通过右减速齿轮组（34）与右电机（33）相连；左主轴（51）一端通过轴承与机身（1）相连，左转臂（52）的一端与左主轴（51）的另一端垂直固连，左转臂（52）的另一端与左翼轴（54）的一端固连，左翼轴（54）与左转臂（52）的夹角（α）在30°~45°之间，左翼轴（54）、左转臂（52）和左主轴（51）处于同一平面内；左翼轴（54）的另一端通过轴承与左翼片（55）相连于左翼片（55）前缘处，左翼轴（54）与左翼片（55）前缘平行；左翼片（55）的靠近左转臂（52）的端面即左翼片（55）的根部端面与左翼片（55）的前缘垂直；左翼轴定位器（53）在左翼片（55）和左转臂（52）之间，左翼轴（54）穿过左翼轴定位器（53）并被左翼轴定位器（53）套住，左翼轴（54）能绕左翼轴定位器（53）中心转摆，转摆的最大锥度大于120°，但不能作轴向移动；左导向杆（56）由左圆杆（561）、左U形叉（562）和左销轴（563）组成；左圆杆（561）的一端与左U形叉（562）的封闭端固连，左圆杆（561）与左U形叉（562）连成一条直线，左导向杆（56）通过其左U形叉（562）的开口端安装的与左圆杆（561）垂直的左销轴（563）与左翼片（55）活连于左翼片（55）的根部并靠近左翼轴（54）处，左销轴（563）垂直过左翼片（55）前缘和后缘的平面，左U形叉（562）厚度方向的开口大小确保夹着的左翼片（55）能在左U形叉（562）内灵活地作左翼片（55）平面方向的摆动；左导向器（57）由左直线轴承（571）固定镶入左万向轴承（572）中而构成；左导向器（57）通过其左万向轴承（572）的外壳与机身（1）相连；左圆杆（561）的另一端穿过左导向器（57）的左直线轴承（571），左圆杆（561）能在左直线轴承（571）中灵活地作往复直线运动，左圆杆（561）能绕左导向器（57）的中心灵活转摆；组成左导向杆（56）的左U形叉（562）有足够的长度，以确保左翼片（55）整个转动过程不会被卡住；左圆杆（561）有足够的长度以确保在左翼片（55）整个转动过程中左圆杆（561）不脱出左导向器（57）；左导向器（57）尽可能靠近左翼轴定位器（53）安装，但应确保在左翼片（55）整个转动过程中左翼片（55）和左U形叉（562）不会碰触到左导向器（57）；左主轴（51）和左翼轴定位器（53）分别在左转臂（52）旋转平面的两侧，左翼轴定位器（53）在左主轴（51）的延长线上，左导向器（57）与左翼轴定位器（53）在左转臂（52）旋转平面的同一侧；左导向器（57）到左转臂（52）旋转平面的距离在左翼轴定位器（53）到左转臂（52）旋转平面的距离的1.8倍~2.5倍之间。