扑翼机仿生翅膀制造技术

扑翼机仿生翅膀，属于航空仿生飞行器技术领域，具体涉及一种可应用于各种扑翼机的扑翼机仿生翅膀。其特征在于：主翼翼骨（１）与副翼翼骨（２）之间通过主副翼连接关节（３）活动连接，主、副翼翼骨（１、２）上固定有羽翼（６），羽翼（６）由多组羽片（１３）拼合而成，主、副翼翼骨（１、２）与羽翼（６）连接处外侧覆盖有主、副翼覆羽（４、５），主副翼连接关节（３）由外关节（７）、内关节（８）、连接轴（１１）和轴承组成，外关节（７）固定在副翼翼骨（２）下方，内关节（８）固定在主翼翼骨（１）下方，外关节（７）和内关节（８）通过连接轴（１１）和轴承活动连接。该扑翼机仿生翅膀结构简单、制作成本低、仿生效果好，飞行能力强。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

扑翼机仿生翅膀，属于航空仿生飞行器
，具体涉及一种可应用于各种扑 翼机的扑翼机仿生翅膀。
技术介绍
在自然界，鸟类的飞行是靠翅膀的扑动进行的，经过长期的进化，它们的翅膀具有 许多适合飞行的特点。例如，鸟类的翅膀多为上凸下凹(或平)的形状，根据现代流体力学 理论，这种形状的翅膀在前进时能产生较大的向上的升力；又如，翅膀分成了主翼和副翼两 部分，主翼在外侧，副翼在内侧，主翼和副翼通过关节连接，向下扑动时，翅膀展开，主副翼 间空隙闭合，翅膀与空气接触面积变大，便于产生向后的推力和向上的升力，向上扑动时， 翅膀弯曲，主副间空隙打开，有效减小翅膀上抬阻力；再如，翅膀上由一根根羽毛有规律的 交叠组成(如鸽子主翼有飞羽10根，副翼由飞羽12根)，翅膀在向下扑动时，羽毛间无空 隙，有效压力大，上扑时，羽毛沿羽轴旋转，空隙打开，空气阻力变小，等等。这些特点使鸟类 具有高超的飞行能力。本扑翼机仿生翅膀，利用市场上较易得到的材料和简单的生产工艺， 较好的模仿鸟类翅膀的特点，使之具有有利于扑翼飞行的功能，可用于多种扑翼飞行器翅 膀的制造。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、制作 成本低、仿生效果好，飞行能力强的扑翼机仿生翅膀。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是该扑翼机仿生翅膀，包括主翼 翼骨、副翼翼骨和羽翼，其特征在于主翼翼骨与副翼翼骨之间通过主副翼连接关节活动连 接，主、副翼翼骨上固定有羽翼，羽翼由多组羽片拼合而成，主、副翼翼骨与羽翼连接处外侧 覆盖有主、副翼覆羽，主副翼连接关节由外关节、内关节、连接轴和轴承组成，外关节固定在 副翼翼骨下方，内关节固定在主翼翼骨下方，外关节和内关节通过连接轴和轴承活动连接。 主、副翼覆羽的主要作用是覆盖羽翼毛和主副翼翼骨连接后产生的空隙，防止漏风。所述连接轴左右两侧分别设有外弹簧和内弹簧，内、外弹簧通过内、外关节上对应 设置的弹簧定位柱固定。所述连接轴靠近副翼翼骨的一侧设有外弹簧，外弹簧通过内、外关节上对应设置 的弹簧定位柱固定。所述轴承为单个轴承，安装在内关节轴孔内，或为两个轴承，安装在两个外关节轴 孔内。所述羽片左右两侧分别固定有薄碳纤片和厚碳纤片，两片羽片相互叠压，薄碳纤 片下端固定在翼骨内侧，厚碳纤片下端固定在翼骨外侧，第一片羽片的厚碳纤片与第二片 羽片的薄碳纤片在中下端固定，使羽片与羽片之间压合紧密，并向翼骨内侧产生轻微弧度。 翅膀静止或下扑时，由于各片羽翼之间压合安装，薄、厚碳纤片保持同样的弧度，使各羽片紧紧贴在一起，无空隙，不漏风，升力大，当翅膀上扑时，翅膀遇到风的作用，薄碳纤片弹性 大，弯曲大，厚碳纤片弯曲小，薄、厚碳纤片分离，羽片之间打开，产生较大空隙，减少了上扑 的阻力。所述所述羽片左右两侧分别固定等长的薄碳纤片，右侧薄碳纤片比左侧薄碳纤片 宽，各条薄碳纤片下端均固定在翼骨外侧，羽片内侧加设有支撑片，支撑片为一条窄、厚和 短于右侧薄碳纤片的碳纤片，下端固定在翼骨内侧，上端与右侧薄碳纤片粘接固定，使羽片 向翼骨内侧产生轻微弧度，各羽片之间相互紧密压合。当翅膀下扑时，羽片间空隙闭合，当 翅膀上扑时，宽的薄碳纤片由于受到支撑片的支撑作用，弯曲较小，而窄的薄碳纤片没有支 撑，弯曲大，羽片之间打开产生空隙，减小上扑阻力。所述羽片上竖直设有 一条羽轴，羽轴低端与翼骨外侧固定，羽轴中部与翼骨内侧 之间设有支撑片，使羽片向翼骨内侧产生轻微弧度，各羽片之间相互紧密压合。羽轴与羽片为一体，用弹性碳纤维材料整体压制成型，或羽片和羽轴分别采用薄 碳纤片和厚碳纤片制作。羽轴设在羽片中轴一侧。当翅膀扑动时，羽轴两侧的羽片受力不相等，由于羽轴自 身的弹性，羽毛绕羽轴转动。当副翼相对主翼较短时，可以采用羽轴在羽片中心的羽毛，翅 膀扑动时羽毛间始终为闭合的。所述羽片采用尼龙布制作。主、副翼翼骨上，分别安装不同结构的羽翼。羽翼的长短、形状、弧度与其所在主副 翼的位置有关，位置不同，长短、形状、弧度也根据需要有所变动。主、副翼作用不完全相同， 因此，主、副翼翼骨上，可分别安装上述不同结构的羽翼，以达到最好的配合效果。当需要增 大羽翼转动角度时，可以将羽轴与翼骨的连接为弹性连接。与现有技术相比，本技术扑翼机仿生翅膀所具有的有益效果是1、结构简单， 制作成本低，利用市场上较易得到的材料和简单的生产工艺制作，适合批量生产，并可根据 需要制定不同尺寸的仿生翅膀，成本低，适应性强；2、仿生效果好，飞行能力强，较好的模仿 了鸟类翅膀的原理和结构，在扑动过程中能有效利用或减少空气阻力的作用，使扑翼机飞 行能力加强。附图说明图1是本技术扑翼机仿生翅膀结构示意图。图2是主、副翼翼骨连接结构示意图。图3是实施例1主副翼连接关节结构示意图。图4是实施例2主副翼连接关节结构示意图。图5是外关节结构左视示意图。图6是内关节结构左视示意图。图7是羽片结构1示意图。图8是羽片结构1剖视图。图9是羽片结构2示意图。图10是羽片结构2剖视图。图11是羽片结构3示意图。图12是羽片结构3剖视图。图13是羽片结构4示意图。其中1、主翼翼骨2、副翼翼骨3、主副翼连接关节4、主翼覆羽5、副翼覆羽6、 羽翼7、外关节8、内关节9、外弹簧10、内弹簧11、连接轴12、弹簧定位柱13、羽片14、 薄碳纤片15、厚碳纤片16、支撑片17、羽轴。以下结合附图1 13对本技术做进一步说明具体实施方式实施例1参照附图1 2:扑翼机仿生翅膀由主翼翼骨1、副翼翼骨2、主副翼连接关节3、主翼覆羽4、副翼覆羽5和羽翼6组成。主翼翼骨1和副翼翼骨2通过主副翼连接关节3连接，主、副翼翼骨1、 2上固定有羽翼6，羽翼6由多组羽片13拼合而成，主、副翼翼骨1、2与羽翼6连接处外侧 覆盖有主、副翼覆羽4、5，用于覆盖羽翼6和主、副翼翼骨1、2连接后产生的空隙，防止漏风， 副翼翼骨2与扑翼机机身相连接。参照附图3、5 6:主、副翼连接关节3由外关节7、内关节8、外弹簧9、内弹簧10和连接轴11组成， 外关节7和内关节8通过连接轴11连接，外关节7上装有两个轴承，连接轴11穿过内、夕卜 关节8、7上的轴孔，将两关节活动连接，内、外关节8、7之间的连接轴11两侧分别设有外弹 簧9和内弹簧10，内、外弹簧10、9通过两关节上的弹簧定位柱12固定。外关节7和内关节 8分别固定在主翼翼骨1和副翼翼骨2下方。根据关节的构造特点可以看出，对于双弹簧关 节，翅膀静止时，主翼微向下弯曲，下扑时，在风的作用下，内弹簧10被压缩，翅膀展开，阻 力变大，升力变大，内弹簧10起到缓冲的作用。翅膀上扑时，外弹簧9被压缩，主翼弯折，阻 力减小，负升力减少，利于飞行。外弹簧9也起到缓冲和控制主翼弯折程度的作用。为减少 翅膀前行时关节的阻力，可以在关节前方加设小整流罩。参照附图7 8:主翼上的羽片13左右两侧分别设有薄碳纤片14和厚碳纤片15，两片羽片13相互 叠压，薄碳纤片14下端固定在主翼翼骨1内侧，厚碳纤片15下端固定在主翼翼骨1外侧， 第二片羽片的薄碳纤片14与第一片羽片的厚碳纤片15在中下端固定，使羽片与羽片之间 压合紧密，并向主翼翼骨1内侧产生类似鸟类羽毛的轻微弯曲弧度。羽片13可采用尼龙布 制作。参照附图9 10:副翼本文档来自技高网...

【技术保护点】
扑翼机仿生翅膀，包括主翼翼骨（１）、副翼翼骨（２）和羽翼（６），其特征在于：主翼翼骨（１）与副翼翼骨（２）之间通过主副翼连接关节（３）活动连接，主、副翼翼骨（１、２）上固定有羽翼（６），羽翼（６）由多组羽片（１３）拼合而成，主、副翼翼骨（１、２）与羽翼（６）连接处外侧覆盖有主、副翼覆羽（４、５），主副翼连接关节（３）由外关节（７）、内关节（８）、连接轴（１１）和轴承组成，外关节（７）固定在副翼翼骨（２）下方，内关节（８）固定在主翼翼骨（１）下方，外关节（７）和内关节（８）通过连接轴（１１）和轴承活动连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨绍河，
申请(专利权)人：杨绍河，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]