扑翼飞机制造技术

一种扑翼飞机，包括机舱、机翼、尾翼、起落架、动力系统、传动系统、操纵系统。所述的机翼包括一对上直翼及一对扑翼设在机舱的上方，所述的上直翼与扑翼通过扑翼支撑框架与机舱相连，所述的上直翼设在扑翼支撑框架的顶部，而所述的一对扑翼在所述的扑翼支撑框架的两侧向外延伸，所述的扑翼由主中梁端部的凹形球关节与支撑框架上传动装置上的凸形球关节相连接构成球关节，在传动系统的作用下成弧形上下扑动。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所属的领域是飞机，特别是一种扑翼飞机。
技术介绍
扑翼飞机是依靠扑翼的扑动而飞行。早在人类学习飞行时，就是从鸟类的扑翼飞行开始的，但扑翼飞行由于所涉及的飞行力学，制造工艺太复杂和太精确，已超出了专业设计的范围，所以迄今为止，还没有一架真正的扑翼飞机问世。在目前现有的飞行器中，刚性直翼飞机和旋翼直升机，尽管技术已相当成熟，但却各自有其局限性，前者是靠发动机驱动螺旋桨，获得推力，借助于机翼产生升力飞行，起飞或降落，需要平坦的专用场地；后者是靠发动机驱动旋翼及机尾抗扭螺旋桨产生升力和推力而飞行，虽能定点起飞和降落，但发动机一旦出故障，螺旋桨失去动力，两者面临的将是飞机坠毁的可能。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造一种靠两翼上下扑动产生升力和推力的扑翼飞机，该飞机具有象鸟类扑翼飞行的技能，可在空中悬停、倒飞。升空后，可关闭发动机，利用人体动力及扑翼的气动力装置飞行，不需要专用场地，可在地面或水面定点起飞、降落。其基本重量约80～100公斤，最大起飞重量约250～280公斤，水陆两栖型，最大起飞重量约300公斤，配一台25～50马力发动机。为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种扑翼飞机，包括动力系统、传动装置、操纵系统、机舱、起落架、机翼、尾翼，其中，所述机翼包括设置在机舱上方的上直翼及扑翼，所述上直翼位于扑翼支撑框架的顶部，所述扑翼在所述扑翼支撑框架的两侧向外延伸，其特征在于所述扑翼包括有翼梁、翼梁关节、翼掌梁、掌关节和翼掌，其中翼梁包括可伸缩的主翼梁、中翼梁和前翼梁，三者依次从支撑框架向扑翼翼尖方向延伸；主翼梁一端与扑翼支撑框架活动连接，另一端通过翼梁关节与中翼梁相连；前翼梁一端通过翼梁关节与中翼梁另一端相连，而前翼梁另一端与翼掌梁相连；掌翼梁包括掌翼前梁、掌翼中梁和掌翼后梁；掌关节包括掌前节、掌中节和掌后节；掌翼前梁与掌翼后梁是可控的伸缩梁；掌翼梁一端与翼梁活动连接，另一端通过掌关节与翼掌连接；翼掌包括掌心盘、掌环、掌筋、掌指，掌心盘套接在掌中节的外部，掌指分别穿过掌筋、掌环、固定在掌心盘上，形成翼掌扇面；掌环卡在U形掌翼中梁内，以加强翼掌与主翼间的强度。所述的扑翼主翼梁可以包括主前梁、主中梁和主后梁；所述翼梁关节的主关节包括主前节、主中节、主后节；主前梁与主后梁是可伸缩梁，它们的一端分别与扑翼支撑框架相连接，另一端分别与主前节、主后节相连接；主中梁也是一个伸缩梁，其一端是凸形球关节，该关节与传动装置上的凹形球关节相配合形成球关节；其另一端穿过主中节，在中部与主中节相连接；主中节是一个球形关节，它是主中梁的支点，也是扑翼的支点关节；在主中梁力矩的作用下，主关节可上下、左右转动，从而带动扑翼能上下、前后扑动。所述的扑翼中翼梁可以包括中前梁、中心梁和中后梁；所述翼梁关节的中关节包括中前节)和中后节；中前梁的一端与主前节相连接，另一端与中前节相连接；中后梁的一端与主后节相连接，另一端与中后节相连接；中心梁是主中梁在中翼梁段的延伸；当扑翼在主中梁力矩的作用下上下扑动时，中翼梁与中关节使扑翼的翼中心产生前后移位，即上扑时由后下方扑向前上方；下扑时由前上方扑向后下方，翼尖划过的轨道呈螺旋形。所述的扑翼前翼梁可以包括前前梁、前中梁和前后梁；所述翼梁关节的前关节包括前前节、前中节和前后节；前前梁和前后梁都是可控的伸缩梁；前前梁的一端与中前节相连接，另一端与前前节相连接；前后梁的一端与中后节相连接，另一端与前后节相连接；前中梁是主中梁在前翼梁段的延伸，位于其端部的前中节是扑翼的中心结点；位于前中节中心的张力线支柱支撑着横向张力线和纵向张力线，以加强扑翼的刚性与强度；前翼梁与前关节在左右翼盘的操纵下，两翼可前后伸展。本专利技术的扑翼飞机具有较强的机动性、稳定性和安全性。而且操作简单、经济实用，可用于空中旅行、交通管理、森林、农田的防护及各种空中作业，是工矿、企业、机关团体及家庭理想的空中交通工具，也可作为航模玩具，开发少年儿童的智力。通过下面的详细说明，本
里的技术人员能够认识到本专利技术的其它目的和优点。而详细说明部分仅仅介绍了本专利技术的最佳实施例，目的是给出实施本专利技术的最佳方式，更确切地说，常用的双座式扑翼飞机的结构部件保护范围，包含有单座式及多座式的结构部件，只是尺寸略加增减，所以，本专利技术还具有其它不同的实施例，在不脱离本专利技术的实质内容的情况下，还能够对本专利技术作出各种不同的改进而实现相同的目的，因此，附图和详细说明仅仅是解释性的，不应对本专利技术产生限制。附图概述附图说明图1是本专利技术实施例的扑翼飞机整体结构的透视图。图2是本专利技术扑翼飞机的动力系统的环形传动装置的结构透视图。图3是本专利技术另一实施例的扑翼飞机的椭圆轨道传动装置的结构透视图。图4是本专利技术又一实施例的扑翼飞机的推拉臂机传动装置的结构透视图。图5是本专利技术再一实施例的扑翼飞机的中心轴传动装置的结构透视图。图6是本专利技术扑翼飞机的翼型结构透视图。图7是本专利技术又一实施例的扑翼飞机的翼型结构透视图。图8是本专利技术扑翼飞机的主体框架及操纵系统的透视图。图9是本专利技术另一实施例的扑翼飞机的伸缩式行驶起落架的结构图。图10是本专利技术扑翼飞机的扑翼幅角及翼掌运行轨迹的主视图。图11是示出本专利技术扑翼飞机的主翼前伸后掠及尾翼上翘下压的俯视图。图12是本专利技术扑翼飞机的翼面气动力装置前缘襟翼，后缘襟翼及翼尖操纵的俯视图。图13是示出本专利技术扑翼飞机翼掌前伸后掠的俯视图。图14是本专利技术另一实施例的扑翼飞机四片旋扑翼的整体结构透视图。图15是本专利技术又一种实施例的扑翼飞机操纵系统及结构的透视图。图16是本专利技术再一实施例的扑翼飞机中心轮传动系统的结构图。图17是本专利技术扑翼飞机下扑翼侧视飞行力学图。图18是本专利技术扑翼飞机上扑翼侧视飞行力学图。本专利技术的最佳实施方式图1-2和6-13显示了本专利技术扑翼飞机200的一个实施例，它是由上直翼A、扑翼支撑框架B、机舱C、扑翼D、尾翼E、水陆行驶起落架F、动力系统、传动系统、操纵系统所组成。上直翼A是一对前部向上拱起且自中部向两端呈大约15°上反角的平面翼，设置在机身的上部，其后部与支撑框架B后部管件114、115相扣接，前部通过仰角扣12与框架前部管件112、113相套接，上直翼A的仰角可在正负30°范围内由机舱右侧的上直翼仰角控制器34调整。在扑翼飞行时，上直翼可起到平衡及提高升力的作用，正如甲壳昆虫在起飞与飞行中甲壳翼的作用，尤其是在高频率快速飞行时，上直翼配合机身后部的螺旋桨推进器，可提高扑翼飞机的稳定性。该翼可用柔性材料制成平面翼，也可制成充有惰性气体的气囊翼。作为辅助翼，也可以拆除。扑翼支撑框架B设置在机身的中部，由四根竖向管件112、113、114、115，其上部与上直翼A相连接，下部与机舱C相连接，在竖向管件的中部或下部连接着四根横向管件74、74′和76、76′，构成左右扑翼支撑主翼梁；在框架的两侧，是环形传动装置G，该装置可为扑翼提供动力，同时也标定扑翼运动的原始轨迹(参见图2)。在图8中，机舱C位于支撑框架B与水陆行驶起落架F的之间，主要是由四根纵向管件138、139、140、141与前后两个椭圆形管件142、143相连接，在椭圆管件的前后端各有一个U型管件144、145与之相连接，在U形管件的弯曲处，上下各有4根弯曲管146、147、1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊涛，
申请(专利权)人：樊涛，
类型：发明
国别省市：CN[中国]