一种滚翼飞行器制造技术

本发明专利技术提供了一种滚翼飞行器，包括飞行器本体和安装于所述飞行器本体上的多个滚翼，所述滚翼通过转轴与所述飞行器本体连接，每个滚翼对应设有一个安装于所述飞行器本体内部用于驱动其转动的动力机构一；每个所述滚翼还对应设有攻角调节组件，所述攻角调节组件包括调节盘和拉杆，所述拉杆一端与所述调节盘铰接，另一端与所述桨叶铰接，所述调节盘设置于所述转轴的外侧，所述调节盘还对应设有用于调节其位置的动力机构二。本发明专利技术所述的一种滚翼飞行器具有更高的气动效率，更加灵活、稳定，噪音小。

【技术实现步骤摘要】
一种滚翼飞行器
本专利技术属于航空
，尤其是涉及一种滚翼飞行器。
技术介绍
近年来随着无人机技术的高速发展，无人机开始广泛应用于各个行业，飞行器出现一种向中小型发展的分支，而现阶段最为主流的还是固定翼飞行器与旋翼飞行器，但是，这两种飞行器有着一些明显的缺点：首先，目前中小型无人机飞行高度一般在5到50米，飞行速度约在8m/s到15m/s之间，其平均弦长多分布在200mm至300mm，由此可计算出其对应雷诺数在109492到511433之间，在这种相对较低的雷诺数下，机翼的边界层更加容易发生分离，粘性力的作用将比惯性力的作用更加明显，这使得机翼或螺旋桨的升阻比大大减小，飞行器的的气动效率显著降低，这就意味着能源的低效利用，无人机的能源消耗将会更大，续航时间将会变短，而对于微小型无人机，这种负面影响则会更加明显。其次，固定翼飞行器在速度过低时，会导致机翼失速而失去升力，因此很难完成悬停、原地调转、垂直起降等动作；旋翼飞行器在飞行过程中的姿态变化完全由螺旋桨的转速控制，无法做到快速、灵敏、准确的姿态切换。最后，由于螺旋桨在运作时，其桨叶展向垂直于桨轴，并且转速较快，因此无人机在飞行过程中往往会产生尖锐刺耳的噪音，这些缺陷使得无人机的普及与应用受到了很大的制约。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种滚翼飞行器。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种滚翼飞行器，包括飞行器本体和安装于所述飞行器本体上的多个滚翼，所述滚翼通过转轴与所述飞行器本体连接，每个滚翼对应设有一个安装于所述飞行器本体内部用于驱动其转动的动力机构一；所述滚翼包括桨盘、桨叶，所述桨盘通过预留的通孔与所述转轴固定连接，所述桨盘与所述桨叶铰接；每个所述滚翼还对应设有攻角调节组件，所述攻角调节组件包括调节盘和拉杆，所述拉杆一端与所述调节盘铰接，另一端与所述桨叶铰接，所述调节盘设置于所述转轴的外侧，所述调节盘还对应设有用于调节其位置的动力机构二。进一步的，每个所述动力机构一包括驱动电机、主动齿轮，所述驱动电机固定于所述飞行器本体上，所述驱动电机连接有有一个电子调速器，电子调速器通过飞行控制器连接有用于接收遥控器信号的信号接收器，所述驱动电机的输出轴上固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述主动齿轮啮合连接，所述主动齿轮固定于所述转轴靠近所述飞行器本体的一端，所述转轴通过轴承贯穿于所述从动齿轮和偏心圆环，与所述从动齿轮转动连接。进一步的，所述滚翼有三个，三个所述滚翼之间夹角为120度，周向安装于所述飞行器本体的侧板上，每个滚翼均对应一个所述动力机构二和动力机构一，所述动力机构一通过所述转轴伸出所述侧板预留的通孔与所述滚翼连接，所述动力机构二通过偏心圆环与所述滚翼连接；每个所述桨盘上对称设有4个连接杆，每个所述连接杆末端与一个桨叶相连，所述桨盘上开有与所述转轴对应的通孔，所述转轴贯穿于通孔与所述桨盘固定连接；每个桨叶对应设有两个桨盘。进一步的，所述连接杆的末端通过预留的通孔固定有轴承，所述桨叶上开有与所述连接杆对应的方形孔，所述桨叶沿长度方向固定安装有插销，所述插销贯穿于所述方形孔和轴承内圈，使所述连接杆与所述桨叶转动连接。进一步的，所述动力机构二包括舵机、控制齿轮、从动齿轮、偏心圆环，所述舵机安装在所述飞行器本体上，与信号接收器电性连接，所述舵机的输出轴与所述控制齿轮固定连接，所述从动齿轮转动连接于所述转轴上，所述控制齿轮与所述从动齿轮啮合连接，所述偏心圆环固定于所述从动齿轮靠近所述滚翼的一侧，所述偏心圆环的轴线偏离所述从动齿轮的轴线，所述偏心圆环与所述调节盘的内圈固定连接；所述拉杆一端固定有轴承，所述桨叶上开有与所述拉杆对应的方形孔，所述桨叶沿长度方向开有与所述轴承内环、方形孔对应的通孔，所述拉杆通过将插销贯穿所述通孔和轴承内环铰接于所述桨叶上，所述调节盘为轴承，所述调节盘外环上开有与所述拉杆相对应的凹槽，所述调节盘上沿所述凹槽垂直方向对应设有三级安装孔，所述拉杆通过插销贯穿所述三级安装孔和拉杆另一端预留的通孔与所述调节盘铰接，所述调节盘内环与所述偏心圆环远离所述动力机构一的一端固定连接。进一步的，所述飞行器本体上下设有多个六边形安装板，相邻的两个六边形安装板之间固定有三角形支架，所述六边形安装板的侧面垂直固定有侧板，每个侧板均与所述三角形支架的一边平行设置，每个侧板均对应一个滚翼、动力机构二、动力机构一。进一步的，所述驱动电机与所述三角形支架螺纹连接，所述舵机固定于所述侧板上，所述舵机的输出轴通过所述侧板预留的通孔伸出所述飞行器本体，与所述从控制齿轮固定连接，所述从动齿轮通过轴承转动连接于伸出到所述所述飞行器本体外部的转轴上，与所述控制齿轮啮合连接，位于所述侧板上部的所述六边形安装板上均开有与所述主动轮对应的条形通口。进一步的，位于所述侧板上部的所述六边形安装板上还开有与所述驱动电机对应的条形通口，所述侧板上还开有用于拆装所述驱动电机的拆装孔，所述拆装孔与所述驱动电机上的安装螺孔对应设置。进一步的，所述飞行器本体底部还固定有底座，所述底座包括三根底杆和三根支撑杆，三根所述底杆首尾连接形成三脚架，每根所述支撑杆一端与所述底杆的交叉点固定连接，另一端与位于底部的所述六边形安装板固定连接。进一步的，所述电子调速器、飞行控制器、信号接收机均安装于所述飞行器本体底部的所述六边形安装板上。相对于现有技术，本专利技术具有以下优势：(1)所述滚翼有三个，呈中心对称分布安装于所述飞行器本体的侧板上，旋转角速度方向相同，相比于同类四轴飞行器，在实现附加扭矩相互抵消的同时，减轻了飞行器自重，简化了控制电路，使飞行器利用桨叶做摆线运动时产生的非定常效应来获得非定常动态高升力，从而在低雷诺数下具有更高的气动效率。(2)动力机构二通过齿轮传动来控制桨叶做摆线运动，从而带动拉杆改变各桨叶的瞬时攻角，由此在极短的时间内实现推力在桨盘平面的360°全向矢量变化，提高了整体灵活性；采用齿轮传动，可靠性更高、稳定性好，具备结构简单反应灵敏的优势。(3)所述滚翼转速较低，桨叶与转轴展向平行，噪音更小。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的一种滚翼飞行器示意图；图2为本专利技术创造实施例所述的滚翼示意图；图3为本专利技术创造实施例所述的滚翼局部放大示意图；图4为本专利技术创造实施例所述的动力机构二和动力机构一示意图；图5为本专利技术创造实施例所述的动力机构二和动力机构一示意图；图6为本专利技术创造实施例所述的调节盘、拉杆示意图；图7为本专利技术创造实施例所述的调节盘局部放大示意图；图8为本专利技术创造实施例所述的飞行器本体示意图。附图标记说明：1-滚翼；11-桨盘；111-通孔；112-连接杆；113本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滚翼飞行器，其特征在于：包括飞行器本体(2)和安装于所述飞行器本体(2)上的多个滚翼(1)，所述滚翼(1)通过转轴(43)与所述飞行器本体(2)连接，每个滚翼(1)对应设有一个安装于所述飞行器本体(2)内部用于驱动其转动的动力机构一(4)；/n所述滚翼(1)包括桨盘(11)、桨叶(12)，所述桨盘(11)通过预留的通孔(111)与所述转轴(43)固定连接，所述桨盘(11)与所述桨叶(12)铰接；/n每个所述滚翼(1)还对应设有攻角调节组件，所述攻角调节组件包括调节盘(34)和拉杆(33)，所述拉杆(33)一端与所述调节盘(34)铰接，另一端与所述桨叶(12)铰接，所述调节盘(34)设置于所述转轴(43)的外侧，所述调节盘(34)还对应设有用于调节其位置的动力机构二(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种滚翼飞行器，其特征在于：包括飞行器本体(2)和安装于所述飞行器本体(2)上的多个滚翼(1)，所述滚翼(1)通过转轴(43)与所述飞行器本体(2)连接，每个滚翼(1)对应设有一个安装于所述飞行器本体(2)内部用于驱动其转动的动力机构一(4)；
所述滚翼(1)包括桨盘(11)、桨叶(12)，所述桨盘(11)通过预留的通孔(111)与所述转轴(43)固定连接，所述桨盘(11)与所述桨叶(12)铰接；
每个所述滚翼(1)还对应设有攻角调节组件，所述攻角调节组件包括调节盘(34)和拉杆(33)，所述拉杆(33)一端与所述调节盘(34)铰接，另一端与所述桨叶(12)铰接，所述调节盘(34)设置于所述转轴(43)的外侧，所述调节盘(34)还对应设有用于调节其位置的动力机构二(3)。


2.根据权利要求1所述的一种滚翼飞行器，其特征在于：每个所述动力机构一(4)包括驱动电机(41)、主动齿轮(42)，所述驱动电机(41)固定于所述飞行器本体(2)上，所述驱动电机(41)连接有一个电子调速器，电子调速器通过飞行控制器连接有用于接收遥控器信号的信号接收器，所述驱动电机(41)的输出轴上固定有驱动齿轮(411)，所述驱动齿轮(411)与所述主动齿轮(42)啮合连接，所述主动齿轮(42)固定于所述转轴(43)靠近所述飞行器本体(2)的一端，所述转轴(43)通过轴承(113)贯穿于所述从动齿轮(32)和偏心圆环(321)，与所述从动齿轮(32)转动连接。


3.根据权利要求1所述的一种滚翼飞行器，其特征在于：所述滚翼(1)有三个，三个所述滚翼(1)之间夹角为120度，周向安装于所述飞行器本体(2)的侧板(23)上，每个滚翼(1)均对应一个所述动力机构二(3)和动力机构一(4)，所述动力机构一(4)通过所述转轴(43)伸出所述侧板(23)预留的通孔(111)与所述滚翼(1)连接，所述动力机构二(3)通过偏心圆环(321)与所述滚翼(1)连接；
每个所述桨盘(11)上对称设有4个连接杆(112)，每个所述连接杆(112)末端与一个桨叶(12)相连，所述桨盘(11)上开有与所述转轴(43)对应的通孔(111)，所述转轴(43)贯穿于通孔(111)与所述桨盘(11)固定连接；
每个桨叶(12)对应设有两个桨盘(11)。


4.根据权利要求3所述的一种滚翼飞行器，其特征在于：所述连接杆(112)的末端通过预留的通孔(111)固定有轴承(113)，所述桨叶(12)上开有与所述连接杆(112)对应的方形孔(123)，所述桨叶(12)沿长度方向固定安装有插销(15)，所述插销(15)贯穿于所述方形孔(123)和轴承(113)内圈，使所述连接杆(112)与所述桨叶(12)转动连接。


5.根据权利要求1所述的一种滚翼飞行器，其特征在于：所述动力机构二(3)包括舵机(31)、控制齿轮(311)、从动齿轮(32)、偏心圆环(321)，所述舵机(31)安装在所述飞行器本体(2)上，与信号接收器电性连接，所述舵机(31)的输出轴与所述控制齿轮(311)固定连接，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马超，潘江华，武耀罡，吴旭，王天池，刘克凡，刘铭，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：天津;12