一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置制造方法
【專利摘要】一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】。它由主軸、轉(zhuǎn)臂、翼片、翼軸、翼軸定位器、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器組成；轉(zhuǎn)臂與主軸垂直固連，翼軸與轉(zhuǎn)臂成銳角連接，翼軸穿過翼軸定位器定位，翼軸與翼片相連，導(dǎo)向桿通過其U形叉的開口端的銷軸與翼片活連，導(dǎo)向桿的圓桿穿過導(dǎo)向器。在發(fā)動機(jī)的驅(qū)動下，翼片作錐形旋轉(zhuǎn)，撲動空氣產(chǎn)生推力，效率較高，且方便調(diào)整推力方向，用作飛行器的推力裝置。
【專利說明】一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于飛行器的推力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的撲翼飛行器是靠曲軸連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動撲翼，撲翼上下?lián)鋭佣a(chǎn)生推力，其效率較低，不方便調(diào)整推力方向，且對撲翼材料的疲勞強(qiáng)度要求較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)撲翼飛行器推力裝置的上述缺陷，發(fā)明一種用于飛行器的效率較高的錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置。
[0004]一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸、轉(zhuǎn)臂、翼片、翼軸、翼軸定位器、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器組成。主軸的一端通過滾動軸承與飛行器機(jī)身相連，轉(zhuǎn)臂的一端與主軸的另一端垂直固連，轉(zhuǎn)臂的另一端與翼軸的一端固連，翼軸與轉(zhuǎn)臂的夾角為銳角，翼軸、轉(zhuǎn)臂和主軸處于同一平面內(nèi)；翼軸的另一端通過滾動軸承與翼片相連于翼片的前緣處，翼軸與翼片前緣平行，翼片能繞翼軸靈活轉(zhuǎn)動；翼片的靠近轉(zhuǎn)臂的端面即翼片的根部端面與翼片的前緣垂直。翼軸定位器在翼片和轉(zhuǎn)臂之間，翼軸穿過翼軸定位器并被翼軸定位器套住，翼軸能繞翼軸定位器中心轉(zhuǎn)擺，但不能作軸向移動。導(dǎo)向桿由圓桿、U形叉和銷軸組成，圓桿的一端與U形叉的封閉端固連，圓桿與U形叉連成一條直線，導(dǎo)向桿通過其U形叉的開口端安裝的與圓桿垂直的銷軸與翼片活連于翼片的根部并靠近翼軸處，銷軸垂直過翼片前緣和后緣的平面，U形叉厚度方向的凈空距離足夠確保夾著的翼片能在U形叉內(nèi)靈活地作翼片平面方向的擺動。導(dǎo)向器由直線軸承固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承中而構(gòu)成；導(dǎo)向器通過其關(guān)節(jié)軸承的外殼與飛行器的機(jī)身相連。圓桿的另一端穿過導(dǎo)向器的直線軸承，圓桿能在直線軸承中靈活地作往復(fù)直線運(yùn)動，圓桿能繞導(dǎo)向器的中心靈活轉(zhuǎn)擺。組成導(dǎo)向桿的U形叉有足夠的長度，以確保翼片整個轉(zhuǎn)動過程不會被卡住；圓桿有足夠的長度以確保在翼片整個轉(zhuǎn)動過程中圓桿不脫出導(dǎo)向器；導(dǎo)向器盡可能靠近翼軸定位器安裝，但應(yīng)確保在翼片整個轉(zhuǎn)動過程中翼片和U形叉不會碰觸到導(dǎo)向器；主軸和翼軸定位器分別在轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)平面的兩側(cè)，翼軸定位器在主軸的延長線上，導(dǎo)向器與翼軸定位器在轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)平面的同一側(cè)；導(dǎo)向器到轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)平面的距離大于翼軸定位器到轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)平面的距離。
[0005]為減小空氣的阻力，提高升阻比，提高撲動效率，翼片的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型。
[0006]該一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的工作原理是:發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)減速后傳遞給主軸，主軸轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂帶動翼軸轉(zhuǎn)動，在翼軸的牽引下翼片轉(zhuǎn)動，由于導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器的限制，導(dǎo)向器始終處于過翼片前緣和后緣的平面內(nèi)或附近，翼片旋轉(zhuǎn)時其攻角在一個工作周期即旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)會發(fā)生有規(guī)律的變化，符合高升力機(jī)制，有利于產(chǎn)生推力。由于導(dǎo)向器接近翼軸定位器安裝，在一個周期內(nèi)，翼片下?lián)洚a(chǎn)生的效果遠(yuǎn)大于上撲，產(chǎn)生升力的效率較高。改變轉(zhuǎn)速會改變推力的大小，推力的方向是通過改變導(dǎo)向器與主軸的相對高度來實(shí)現(xiàn)的。由于翼軸與轉(zhuǎn)臂的夾角為銳角，且受翼軸定位器的限制，在翼軸定位器的左右兩側(cè)，翼軸的旋轉(zhuǎn)軌跡為錐形，僅需較短的轉(zhuǎn)臂，翼片的撲動范圍較大，效率高，該結(jié)構(gòu)簡單緊湊，結(jié)構(gòu)重量輕；由于翼片作錐形圓周轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速較高，能產(chǎn)生較大的推力，且對材料的疲勞強(qiáng)度要求不高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的示意圖。
[0008]圖中，1-主軸，2-轉(zhuǎn)臂,3-翼軸定位器,4-翼軸,5-翼片,6-導(dǎo)向桿,61-圓桿，62_U形叉，63-銷軸，7-導(dǎo)向器，71-直線軸承，72-關(guān)節(jié)軸承；主軸I處帶箭頭的圓弧表示主軸I的旋轉(zhuǎn)方向。
【具體實(shí)施方式】
[0009]現(xiàn)結(jié)合附圖1舉例對本發(fā)明加以說明:一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸
1、轉(zhuǎn)臂2、翼片5、翼軸4、翼軸定位器3、導(dǎo)向桿6和導(dǎo)向器7組成。主軸I的一端通過滾動軸承與撲翼飛行器機(jī)身相連，轉(zhuǎn)臂2的一端與主軸I的另一端垂直固連，轉(zhuǎn)臂2的另一端與翼軸4的一端固連，翼軸4與轉(zhuǎn)臂2的夾角α在30°飛0°之間，翼軸4、轉(zhuǎn)臂2和主軸I處于同一平面內(nèi)；翼軸I的另一端通過滾動軸承與翼片5相連于翼片5的前緣處，翼軸4與翼片5前緣平行，翼片5能繞翼軸4靈活轉(zhuǎn)動；翼片5的靠近轉(zhuǎn)臂2的端面即翼片5的根部端面與翼片5的前緣垂直。翼軸定位器3是一個旋轉(zhuǎn)軸承(swivel bearing),翼軸定位器3在翼片5和轉(zhuǎn)臂2之間，翼軸4穿過翼軸定位器3并被翼軸定位器3套住，翼軸4能繞翼軸定位器3中心轉(zhuǎn)擺,轉(zhuǎn)擺的最大錐度大于120° ,但不能作軸向移動。導(dǎo)向桿6由圓桿61、U形叉62和銷軸63組成；圓桿61的一端與U形叉62的封閉端固連，圓桿61與U形叉62連成一條直線，導(dǎo)向桿6通過其U形叉62的開口端安裝的與圓桿61垂直的銷軸63與翼片5活連于翼片5的根部并靠近翼軸4處，銷軸63垂直過翼片5前緣和后緣的平面，U形叉62厚度方向的凈空距離足夠確保夾著的翼片5能在U形叉62內(nèi)靈活地作翼片5平面方向的擺動。導(dǎo)向器7由直線軸承71固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承72中而構(gòu)成；導(dǎo)向器7通過其關(guān)節(jié)軸承72的外殼與撲翼飛行器的機(jī)身相連。圓桿61的另一端穿過導(dǎo)向器7的直線軸承71，圓桿61能在直線軸承71中靈活地作往復(fù)直線運(yùn)動，圓桿61能繞導(dǎo)向器7的中心靈活轉(zhuǎn)擺。組成導(dǎo)向桿6的U形叉62有足夠的長度，以確保翼片5整個轉(zhuǎn)動過程不會被卡??；圓桿61有足夠的長度以確保在翼片5整個轉(zhuǎn)動過程中圓桿61不脫出導(dǎo)向器7 ;導(dǎo)向器7盡可能靠近翼軸定位器3安裝，但應(yīng)確保在翼片5整個轉(zhuǎn)動過程中翼片5和U形叉62不會碰觸到導(dǎo)向器7 ;主軸I和翼軸定位器3分別在轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)平面的兩側(cè)，翼軸定位器3在主軸I的延長線上，導(dǎo)向器7與翼軸定位器3在轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)平面的同一側(cè)；導(dǎo)向器7到轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)平面的距離在翼軸定位器3到轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)平面的距離的1.3倍?2.5倍之間。
[0010]為減小空氣的阻力，提高升阻比，提高撲動效率，翼片5的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型。
[0011]該一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的工作原理是:發(fā)動機(jī)的動力經(jīng)減速后傳遞給主軸1，主軸I轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂2帶動翼軸4轉(zhuǎn)動，在翼軸4的牽引下翼片5轉(zhuǎn)動，由于導(dǎo)向桿6和導(dǎo)向器7的限制，導(dǎo)向器7始終處于過翼片5前緣和后緣的平面內(nèi)或附近，翼片5旋轉(zhuǎn)時其攻角在一個工作周期即旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)會發(fā)生有規(guī)律的變化，符合高升力機(jī)制，有利于產(chǎn)生推力。翼片5旋轉(zhuǎn)一周時其攻角具體變化過程為:假設(shè)導(dǎo)向器7與主軸I處于同一水平面，此時導(dǎo)向器7與主軸I的相對高度為零，假設(shè)翼片5旋轉(zhuǎn)的起始位置為翼片5最靠近導(dǎo)向器7的位置，此時翼片5的攻角為負(fù)90°，隨著翼軸4的轉(zhuǎn)動牽引，翼片5向上運(yùn)動，攻角的絕對值迅速減小到0°，此時導(dǎo)向桿6在過主軸I的水平面的上方與翼軸4的旋轉(zhuǎn)圓錐相切，而后翼軸4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，翼片5的攻角由0°較慢地變?yōu)?0°，此時導(dǎo)向桿6水平，翼片5遠(yuǎn)離導(dǎo)向器7，隨著翼軸4的繼續(xù)牽引，翼片5向下運(yùn)動，攻角由90°較慢地變?yōu)?°，此時導(dǎo)向桿6在過主軸I的水平面的下方與翼軸4的旋轉(zhuǎn)圓錐相切，隨著翼軸4的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，翼片5的攻角由0°迅速變成負(fù)90°，此時回到起始位置，完成一個旋轉(zhuǎn)周期。由于導(dǎo)向器7接近翼軸定位器3安裝，在一個周期內(nèi)，翼片5下?lián)洚a(chǎn)生的效果遠(yuǎn)大于上撲，產(chǎn)生升力的效率較高。改變轉(zhuǎn)速會改變推力的大小，推力的方向是通過改變導(dǎo)向器7與主軸I的相對高度來實(shí)現(xiàn)的。由于翼軸4與轉(zhuǎn)臂2的夾角為銳角，且受翼軸定位器3的限制，在翼軸定位器3的左右兩側(cè)，翼軸4的旋轉(zhuǎn)軌跡為錐形，僅需較短的轉(zhuǎn)臂2，翼片5的撲動范圍較大，效率高，該結(jié)構(gòu)簡單緊湊，結(jié)構(gòu)重量輕；由于翼片5作錐形圓周轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速較高，能產(chǎn)生較大的推力，且對材料的疲勞強(qiáng)度要求不高。
[0012]成對地使用該發(fā)明裝置在飛行器上能產(chǎn)生較大的推力。
【權(quán)利要求】
1.一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:由主軸(I)、轉(zhuǎn)臂(2)、翼軸定位器(3)、翼軸(4)、翼片(5)、導(dǎo)向桿(6)和導(dǎo)向器(7)組成；轉(zhuǎn)臂(2)的一端與主軸(I)垂直固連，轉(zhuǎn)臂(2)的另一端與翼軸(4)固連，翼軸(4)與轉(zhuǎn)臂(2)的夾角為銳角，翼軸(4)、轉(zhuǎn)臂(2)和主軸(I)處于同一平面內(nèi)；翼軸(I)通過滾動軸承與翼片(5)相連于翼片(5)前緣處，翼軸(4)與翼片(5)前緣平行；翼軸定位器(3)在翼片(5)和轉(zhuǎn)臂(2)之間，翼軸(4)穿過翼軸定位器(3)并被翼軸定位器(3)套??；導(dǎo)向桿(6)由圓桿(61)、U形叉(62)和銷軸(63)組成，圓桿(61)的一端與U形叉(62)的封閉端固連，導(dǎo)向桿(6)通過其U形叉(62)的開口端安裝的與圓桿(61)垂直的銷軸(63)與翼片(5)活連于翼片(5)的根部并靠近翼軸(4)處，銷軸(63)垂直過翼片(5)前緣和后緣的平面；導(dǎo)向器(7)由直線軸承(71)固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承(72)中而構(gòu)成；圓桿(61)的另一端穿過導(dǎo)向器(7)的直線軸承(71);主軸(I)和翼軸定位器(3)分別在轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的兩側(cè)，導(dǎo)向器(7)與翼軸定位器(3)在轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的同一側(cè)；導(dǎo)向器(7)到轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的距離大于翼軸定位器(3)到轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:翼軸(4)與轉(zhuǎn)臂(2)的夾角(α )在30°?60°之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:翼片(5)的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:翼軸定位器(3)是一個旋轉(zhuǎn)軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種錐形旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:導(dǎo)向器(7)到轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的距離在翼軸定位器(3)到轉(zhuǎn)臂(2)旋轉(zhuǎn)平面的距離的1.3倍1.5倍之間。
【文檔編號】B64C33/02GK103991545SQ201410234089
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】王志成 申請人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司