带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器制造技术

技术编号:31844171 阅读:14 留言:0更新日期:2022-01-12 13:24
本发明专利技术公开了一种带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,其特征在于包括旋转帘翼、旋转轴、减速器、电动机、机身框架和固定翼,机身框架两侧对称的布置有两个旋转轴,两个旋转轴轴线方向都与飞行器纵向对称面垂直,设置在机身框架上的两个电动机分别通过设置在机身框架上的两个减速器减速后分别带动两个旋转轴连续旋转,两个旋转帘翼分别固定连接在两个旋转轴上,旋转帘翼包括旋转框架,以及安装在旋转框架内的帘翼,帘翼包括帘翼框架,以及安装在帘翼框架上的软质帘,帘翼框架内还设置有卷簧以及驱动电机,用于控制软质帘的展开和收缩,机身框架上设置有固定翼用于产生升力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器


[0001]本专利技术涉及可动翼飞行器和飞行机器人领域,特别是一种带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器。

技术介绍

[0002]飞行器飞行方式有固定翼、旋翼和扑翼三种飞行类型,旋翼和扑翼都属于可动翼。
[0003]扑翼飞行是自然界飞行生物采用的飞行方式,主要利用双翅的上下扑动同时产生升力和推力,其主要特点是将举升、悬停和推进功能基于一体,同时具有很强的机动性和灵活性,更适合于执行绕过障碍物等的飞行。对于小尺寸和低速飞行状态的飞行器,属于低雷诺数下飞行,扑翼产生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多;从推力方面来看,扑翼推进效率比螺旋桨推进效率高。目前扑翼飞行器研究主要集中在模拟大自然中飞行生物的飞行姿态设计各种扑翼机构。但这些扑翼机构的共同问题是总体气动效率偏低,甚至低于同尺度的固定翼微型飞行器。扑翼飞行器总体效率低下的主要原因是目前研究中大多是简单的仿造鸟类或昆虫翅膀的外形和扑动运动,却很难实现飞行生物扑翼上下扑动过程中利用翼翅自身姿态和结构的改变减小空气阻力并产生非定常气动力,由此产生的气动效率较低问题严重制约了扑翼式飞行器的普及应用。
[0004]旋翼飞行是以旋翼(包括螺旋桨)的拉力提供飞行器的升力,飞行器的前进拉力来源于旋翼矢量的小角度偏转所产生的水平分量。目前发展迅速的多旋翼小型飞行器的姿态控制和水平运动是靠多旋翼的差动拉力来实现的。旋翼飞行器的特点是具有垂直起降和空中悬停功能,并具有在比较小的区域中飞行的能力。但由于旋翼飞行器的旋翼相对于其旋翼中心轴是不动的,因此前进阻力较大,所以能量消耗大,气动效率偏低,大功率长航时飞行较为困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种非常显著的减小扑翼型和旋翼型飞行器飞行阻力大、提升气动效率、具有较大推力的带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,以解决现有技术中存在的上述问题。
[0006]本专利技术公开了一种带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,其特征在于包括旋转帘翼、第二减速器、电动机、旋转轴、机身框架和固定翼,所述机身框架两侧对称的布置有两个所述旋转轴,两个所述旋转轴轴线方向都与飞行器纵向对称面垂直,设置在所述机身框架上的两个所述电动机分别通过设置在所述机身框架上的两个所述第二减速器减速后分别带动两个所述旋转轴连续旋转,两个所述旋转帘翼分别固定连接在两个所述旋转轴上;所述旋转帘翼包括旋转框架,以及安装在所述旋转框架内的帘翼,所述帘翼包括帘翼框架,以及套装在帘翼框架上的软质帘,所述帘翼框架内还设置有卷簧以及驱动电机,用于控制所述软质帘的展开和收缩;所述机身框架上设置有所述固定翼用于产生升力。
[0007]进一步的是,所述旋转框架设置有中心孔、直梁和帘翼安装板,所述直梁的方向与
所述中心孔的轴线平行,所述直梁上开有帘翼安装孔,所述帘翼安装孔的轴线与所述中心孔的轴线正交,所述帘翼安装板上开有帘翼固定孔,所述帘翼固定孔的轴线与所述中心孔的轴线正交;所述帘翼插装在所述帘翼安装孔内;所述旋转轴连接所述中心孔和设置在飞行器上的第二减速器。
[0008]进一步的是,所述帘翼框架上有第一卷簧安装孔、第二卷簧安装孔、导轨、帘翼安装梁、电机安装孔、转轮轴、帘翼固定轴、第一安装板、第二安装板和连接横梁,所述软质帘上有软质帘迎风面、软质帘背风面,所述导轨安装在所述第一安装板与所述第二安装板上,所述转轮轴插装在所述第一安装板与所述第二安装板内,所述连接横梁插装在所述第一安装板与所述第二安装板内,所述帘翼安装梁插装在所述导轨内且可滑动,所述驱动电机安装在所述电机安装孔上,所述卷簧安装在所述第一卷簧安装孔和所述第二卷簧安装孔上。
[0009]进一步的是,还包括设置在所述飞行器上的电动机,所述电动机的输出轴安装在所述第二减速器输入孔内。
[0010]进一步的是,所述帘翼还设置有第一减速器,所述转轮轴安装在所述第一减速器的输出轴上,所述驱动电机的输出轴安装在所述第一减速器的输入孔内。
[0011]进一步的是,所述旋转框架上还包括用于加强所述旋转框架的强度的外加强曲梁和内加强曲梁中的至少一种。
[0012]进一步的是,所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁均为空心结构;
[0013]和/或,
[0014]所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁为工程塑料材质;
[0015]和/或,
[0016]所述直梁、所述外加强曲梁和所述内加强曲梁为碳素纤维材质。
[0017]进一步的是,所述直梁在所述中心孔周向均匀分布,所述直梁的数量大于1个;所述帘翼安装孔在所述直梁上直线均匀分布,每个所述直梁上的所述帘翼安装孔的数量大于1个;每个帘翼框架内的卷簧的数量为2个。
[0018]实现本专利技术目的的技术解决方案是提供一种带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,其包括旋转帘翼、第二减速器、电动机、旋转轴、机身框架和固定翼,机身框架两侧对称的布置有两个旋转轴,两个旋转轴轴线方向都与飞行器纵向对称面垂直,设置在机身框架上的两个电动机分别通过设置在机身框架上的两个第二减速器减速后分别带动两个旋转轴连续旋转,两个旋转帘翼分别固定连接在两个旋转轴上;旋转帘翼包括旋转框架,以及安装在旋转框架内的帘翼,帘翼包括帘翼框架,以及套装在帘翼框架上的软质帘,帘翼框架内还设置有卷簧以及驱动电机,用于控制软质帘的展开和收缩;机身框架上设置有固定翼用于产生升力,旋转框架设置有中心孔、直梁和帘翼安装板,直梁的方向与中心孔的轴线平行,直梁上开有帘翼安装孔,帘翼安装孔的轴线与中心孔的轴线正交,帘翼安装板上开有帘翼固定孔,帘翼固定孔的轴线与中心孔的轴线正交;帘翼插装在帘翼安装孔内;旋转轴连接中心孔和设置在飞行器上的第二减速器,帘翼框架上有第一卷簧安装孔、第二卷簧安装孔、导轨、帘翼安装梁、电机安装孔、转轮轴、帘翼固定轴、第一安装板、第二安装板和连接横梁,软质帘上有软质帘迎风面、软质帘背风面,导轨安装在第一安装板与第二安装板上,转轮轴插装在第一安装板与第二安装板内,连接横梁插装在第一安装板与第二安装板内,帘翼安装梁插装在导轨内且可滑动,驱动电机安装在电机安装孔上,卷簧安装在第一
卷簧安装孔和第二卷簧安装孔上,还包括设置在飞行器上的电动机,电动机的输出轴安装在第二减速器输入孔内,帘翼还设置有第一减速器,转轮轴安装在第一减速器的输出轴上,驱动电机的输出轴安装在第一减速器的输入孔内,旋转框架上还包括用于加强旋转框架的强度的外加强曲梁和内加强曲梁中的至少一种,直梁、外加强曲梁和内加强曲梁均为空心结构且采用工程塑料、碳素纤维等轻质材料。
[0019]本专利技术的工作原理是:当电动机启动正向旋转时,经过减速器减速后带动旋转轴连续转动,而驱动电机控制帘翼的工作与复位状态,每当一对帘翼由非工作位置转动到工作位置时,驱动电机停止工作,使卷簧将软质帘拉伸到最大面积,此时帘翼与气流方向垂直,气流直接作用在帘翼正面上使软质帘获得最大的气体推动力,气流作用在软质帘迎风面上的正压力可分解为升力和推力,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,其特征在于包括旋转帘翼、第二减速器(6)、电动机(7)、旋转轴(8)、机身框架(10)和固定翼(11),所述机身框架(10)两侧对称的布置有两个所述旋转轴(8),两个所述旋转轴(8)轴线方向都与飞行器纵向对称面垂直,设置在所述机身框架(10)上的两个所述电动机(7)分别通过设置在所述机身框架(10)上的两个所述第二减速器(6)减速后分别带动两个所述旋转轴(8)连续旋转,两个所述旋转帘翼分别固定连接在两个所述旋转轴(8)上;所述旋转帘翼包括旋转框架(1),以及安装在所述旋转框架(1)内的帘翼,所述帘翼包括帘翼框架(1),以及套装在帘翼框架(1)上的软质帘(2),所述帘翼框架(1)内还设置有卷簧(3)以及驱动电机(5),用于控制所述软质帘(2)的展开和收缩;所述机身框架(10)上设置有所述固定翼(11)用于产生升力;所述旋转框架(9)设置有中心孔(901)、直梁(902)和帘翼安装板(904),所述直梁(902)的方向与所述中心孔(901)的轴线平行,所述直梁(902)上开有帘翼安装孔(903),所述帘翼安装孔(903)的轴线与所述中心孔(901)的轴线正交,所述帘翼安装板(904)上开有帘翼固定孔(905),所述帘翼固定孔(905)的轴线与所述中心孔(901)的轴线正交;所述帘翼插装在所述帘翼安装孔(903)内;所述旋转轴(8)连接所述中心孔(901)和设置在飞行器上的所述第二减速器(6)。2.根据权利要求1所述的带有固定翼的两拉帘驱动能量可调旋转翼飞行器,其特征在于:所述帘翼框架(1)上有第一卷簧安装孔(101)、第二卷簧安装孔(102)、导轨(103)、帘翼安装梁(104)、电机安装孔(105)、转轮轴(106)、帘翼固定轴(107)、第一安装板(108)、第二安装板(109)和连接横梁(110),所述软质帘(2)上有软质帘迎风面(201)、软质帘背风面(202),所述导轨(103)安装在所述第一安装...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖振强赵雪王杰盛松梅倪丹艳施云邱明
申请(专利权)人:苏州高博软件技术职业学院
类型:发明
国别省市:

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