专利名称：一种用于扑翼飞行器凸起型机翼的制作方法
技术领域：
本项发明属于扑翼飞行器技术领域，特别涉及一种用于扑翼飞行器凸起型机翼。
背景技术：
目前，飞行器种类很多，一般飞行器机翼都采用固定平直型机翼和螺旋平直型机 翼，平直型机翼如图2所示，其中第一杆件1上的NH，NE及连接点N与EH水平，因为采用 这种机翼是由于生产容易和技术比较成熟，下面装有驱动装置， 发动机与机翼中间以转轴 连接，此种飞行器以燃油为原料，点燃发动机就可起飞，这种飞行器现在被广泛应用，其结 构上不足是机械结构复杂，滑翔性能和举升性能差、噪音大，燃料消耗大，浪费能源，气动效 率低，飞行稳定性差，易断裂，由于机械结构重量大，对飞行器的举升、悬停和推进都难于控 制，故障率高，给操作使用带来不便。
发明内容
为解决以上飞行器结构之不足，本发明的目的提供是一种模仿鸟类和昆虫飞行的 扑翼飞行器凸起型机翼、它具有独特优点如原地或小场地起飞，极好的飞行机动性和一定 的空中悬停性能，它将举升、悬停和推进功能集于一扑翼装置，可以用较小的能量进行长距 离飞行。本发明的技术方案是这样实现的本发明扑翼飞行器凸起型机翼，它包括有第一 杆件、第二杆件、第三杆件和翼膜，其结构是第一杆件上的NH，NE及连接点N向上凸起，形 成类似蝙蝠前臂，上臂及肘部向上凸起的空间结构，机翼构架以中间两侧呈对称结构，并将 翼膜覆盖并粘结固定于第一杆件，第二杆件和第三杆件上，翼膜为高强度，重量轻，聚酯薄 膜，其结构如图1 (a)、1 (b)、1 (c)、1 (d)所示；其中所述之第一杆件Ere部分用于连接机翼和驱动机构，所述的翼膜具有类似蝙 蝠翼膜形状，具有蝙蝠翼膜柔顺可伸缩特性；所述的第一杆件和第二杆件相分离，第一杆和第三杆件相分离，第二杆件和第三 杆件随翼膜摆动。本发明凸起型机翼的第一杆件，第二杆件，第三杆件及翼膜为本机翼主要部件，第 一杆件的EF部分用于连接机翼的驱动机构，其re段铰接在机身上，将EH与HIJK固定于转 动连接副H上，调好EH与HIJK的角度后，固定于H处，使其失去转动自由度其EN与NH固 定于N点，并使EN，NH向上凸起，保证N与EH所在平面的有一定的垂直高度。本发明的优点本发明具有现有制作平直型机翼特点的同时具有更好的滑翔性能 和举升性能，在C、D，H、L关节处具有近似蝙蝠对应关节的柔顺特点，从而提高气动效率和 飞行稳定性，是一种较为理想的飞行器机翼。
图1 (a)为本发明扑翼飞行器凸起型机翼左视图1 (b)为本发明扑翼飞行器凸起型机翼正视结构原理图；图1(c)为本发明扑翼飞行器凸起型机翼右视图；图1 (d)为本发明扑翼飞行器凸起型机翼平视图；图2为扑翼飞行器凸起型机翼水平投影后的平直型机翼结构示意图。图中1.第一杆件，2.第二杆件，3.第三杆件，4.翼膜。
具体实施例方式本发明扑翼飞行器凸起型机翼其结构结合附图及实施例加以说明。
其结构如附图1(a)、1(b)、1(c)、1(d)所示，其中第一杆件1，第二杆件2，第三杆 件3，翼膜4为主要部件，第一杆件1的EF部分的用于连接机翼的驱动机构，其TO段铰接在 机身上，FH段与HIJK段按一定角度固定于H处；EN与NH固结于N点，并使EN，NH向上凸 起，保证N与EH所在平面的有一定的垂直高度；然后粘翼膜4于第一，二，三杆件上。如附 图 1(a)、1(b)、1(c)、1(d)所示的翼型；第一杆件1中的空间凸起结构是机翼的主要部分，其一端KF按照一定的形状和尺 寸形成翼膜4的部分支撑结构，另一端LM直接粘接于翼膜4上，避免了与其他杆件固结，增 加了机翼的灵活性，NE与NH夹角介于130°至150°之间，NE与EF的夹角为165°左右， 这样可使机翼具有类似蝙蝠的仿生机构形状；将第三杆件3ABC直接粘于翼膜4上，并使C 和D不重合，从而增加了机翼尾部的柔性和灵活度，对提高气动效率和飞行稳定性方面具 有较大的优势，BC段平行于EF ；AB段与BC段设计成一定夹角，并与LM段呼应支撑翼膜4 ； HI与LM延长线的夹角约为40°至60° ；HI段与IJ段、IJ段与JK段可采取适当夹角，也 可用圆弧过渡，以减小翼尖产生的阻力，翼膜4用重量轻，强度大，柔软细腻，不易断裂的聚 酯薄膜，将翼膜4覆盖并粘结于上述结构上，沿线段0A、AM、MK、KH、HF对其进行修剪(右边 机翼对称修剪)，由于其柔顺可伸缩的性能，修剪后可自然形成一定的类似蝙蝠翼膜4弧度 的形状，各段长度尺寸依据真实蝙蝠测量数据按比例确定，有利于模仿蝙蝠飞行机制。所述的第一杆件1和第二杆件2相分离，第一杆件1和第三杆件3相分离，第二杆 件2和第三杆件3随翼膜4摆动。本发明与平直型机翼相比，具有如下特点1、相比有更好的滑翔性能，通过如下实验数据显示TZ2C弹射平均距离比PZ2要 远，根据相关数据说明凸起型机翼滑翔性能优于平直型机翼。以下为没有扑动信号输入情 况下弹射滑行数据PZ2(平直型机翼平均距离5474mm)TZ2C(凸起型机翼平均距离 6687mm)试验次数L (mm) R (mm) S (mm)弹射距离 试验次数L (mm) R (mm) S (mm)
弹射距离11360 1350 528011371 1352 663021362 1350 542021372 1352 678031365 1355 558031371 1352 660041364 1350 513041374 1350 6610
5 1364 1349 5560 5 1370135367006 1365 1350 5890 6 1374135066207 1360 1348 5460 7 1377135268702、相比有更明显的举升性能；通过实验数据显示TZ2C平均飞行高度比PZ2要高， 根据相关数据说明凸起型机翼举升性能优于平直型机翼。此为给定相同时间(0. 375S)扑动信号情况下的弹射飞行数据TZ2C (平均高度2854mm)PZ2 (平均高度2348mm)试验次数L (mm) R (mm) H (mm)飞行高度 试验次数L (mm)R (mm)H (mm) 飞行高度1 1371 1338 2800 1 1361133924302 1374 1342 2820 2 1364133924103 1375 1341 2820 3 1371133924504 1374 1342 2900 4 1368133423005 1371 1345 2900 5 1363134022506 1374 1340 2850 6 1376133825007 1372 1338 2900 7 1368133922008 1374 1343 2850 8 1367133922509 1366 1345 2850 9 1366134023503、具有类似蝙蝠的翼形；4、翼膜4采用重量轻，强度大，柔软细腻，不易断裂、产尘塑性变形的薄膜，具有类 似蝙蝠翼膜4的柔性；5、在C、D，H、L关节处具有近似蝙蝠对应关节的柔顺特点，从而在提高气动效率和 飞行稳定性方面具有很大的优势。
权利要求
一种用于扑翼飞行器凸起型机翼，它包括有第一杆件(1)、第二杆件(2)、第三杆件(3)和翼膜(4)，其特征在于第一杆件(1)上的NH，NE及连接点N向上凸起，形成类似蝙蝠前臂，上臂及肘部向上凸起的空间结构，机翼构架以中间两侧呈对称结构，并将翼膜(4)覆盖并粘结固定于第一杆件(1)，第二杆件(2)和第三杆件(3)上，翼膜(4)为高强度，重量轻，聚酯薄膜。
2.按权利要求1所述之扑翼飞行器凸起型机翼，其特征在于所述的第一杆件(1)的EF 部分的用于连接机翼的驱动机构，其TO段铰接在机身上，将EH与HIJK固定于转动连接副 H上，调好EH与HIJK的角度后，固定于H处，使其失去转动自由度；EN与NH固定于N点，并 使EN，NH向上凸起，保证N与EH所在平面的有一定的垂直高度。
3.按权利要求1所述之扑翼飞行器凸起型机翼，其特征在于所述的第一杆件(1)和第 二杆件(2)相分离，第一杆件(1)和第三杆件(3)相分离，第二杆件(2)和第三杆件(3)随 翼膜⑷摆动。
全文摘要
一种用于扑翼飞行器凸起型机翼，属于扑翼飞行器技术领域。该机翼包括有第一杆件、第二杆件、第三杆件和翼膜，其结构是第一杆件上的NH，NE及连接点N向上凸起，形成类似蝙蝠前臂，上臂及肘部向上凸起的空间结构，机翼构架以中间两侧呈对称结构，并将翼膜覆盖并粘结固定于第一杆件，第二杆件和第三杆件上，翼膜为高强度，重量轻，聚酯薄膜；本发明的优点本发明具有现有制作平直型机翼特点的同时具有更好的滑翔性能和举升性能，在C、D，H、L关节处具有近似蝙蝠对应关节的灵活度，从而提高气动效率和飞行稳定性，是一种较为理想的飞行器机翼。
文档编号B64C33/02GK101830283SQ20101018561
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者刘天奇, 刘淳, 孟祥飞, 张伟, 张青春, 李树军, 罗凯, 蔡衍, 郭江龙, 陈述平, 陈金湖 申请人:东北大学