一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置制造方法
【專利摘要】一種旋轉(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、撲翼、翼軸、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器組成；主軸、轉(zhuǎn)臂和翼軸組成曲柄結(jié)構(gòu)；導(dǎo)向桿一端與撲翼固連，另一端穿過導(dǎo)向器。在發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，翼軸牽引撲翼作圓周旋轉(zhuǎn)，撲動(dòng)空氣產(chǎn)生推力，效率較高，且方便調(diào)整推力方向，用作飛行器的推力和升力裝置。
【專利說明】一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，屬飛行器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種撲翼飛行器用推力生成裝置。
【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(dòng)撲翼，撲翼上下?lián)鋭?dòng)而產(chǎn)生升力，其效率較低，不方便調(diào)整升力方向，且對(duì)撲翼材料的疲勞強(qiáng)度要求較高；現(xiàn)有的滾翼的翼片翼型多采用對(duì)稱翼型，阻力大，升阻比小，效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)飛行器的上述缺陷，發(fā)明一種效率較高的可旋轉(zhuǎn)的類似滾翼的撲翼推力生成裝置。
[0004]一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸、轉(zhuǎn)臂、撲翼、翼軸、導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器組成。主軸的一端通過滾動(dòng)軸承與撲翼飛行器機(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垂直固連，翼軸、轉(zhuǎn)臂和主軸處于同一平面內(nèi)形成曲柄結(jié)構(gòu)，翼軸的另一端通過軸承并穿過與撲翼前緣平行的接近前緣的孔與撲翼相連，撲翼能繞翼軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，但翼軸不能作軸向直線運(yùn)動(dòng)；撲翼的靠近轉(zhuǎn)臂的端面即撲翼的根部端面與撲翼的前緣垂直，導(dǎo)向桿的一端與撲翼固連于該端面弦線與后緣的交點(diǎn)處，導(dǎo)向桿在該端面弦線向后緣外的延長(zhǎng)線上且與翼軸垂直，導(dǎo)向桿的另一端穿過導(dǎo)向器；導(dǎo)向器由直線軸承和關(guān)節(jié)軸承組合而成，直線軸承固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承內(nèi)，導(dǎo)向器靠其關(guān)節(jié)軸承的外殼與撲翼飛行器的機(jī)身相連；導(dǎo)向桿插入導(dǎo)向器的直線軸承內(nèi)，導(dǎo)向桿能在直線軸承內(nèi)靈活作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，并隨著直線軸承一起能繞導(dǎo)向器的關(guān)節(jié)軸承中心轉(zhuǎn)擺；導(dǎo)向桿的長(zhǎng)度應(yīng)足夠確保在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向桿的一端始終在導(dǎo)向器內(nèi)而不脫落；導(dǎo)向器接近翼軸的旋轉(zhuǎn)圓周安裝，但導(dǎo)向器到主軸之間的距離大于轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度與撲翼的最大弦長(zhǎng)之和，以便撲翼順利旋轉(zhuǎn)。
[0005]轉(zhuǎn)臂的形式有兩種:第一種是一條扁平桿件；第二種是由圓桿和套裝在其上的對(duì)稱翼型槳葉組成，槳葉的攻角像傳統(tǒng)直升機(jī)尾槳一樣可以調(diào)節(jié)，能產(chǎn)生橫向的空氣動(dòng)力，用以改變飛行器的方向。
[0006]為減小空氣的阻力，提高升阻比，提高撲動(dòng)效率，撲翼的翼型采用上凸下平型或上凸下凹型，這一點(diǎn)對(duì)于傳統(tǒng)的滾翼即擺線槳和傳統(tǒng)的半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)撲翼來說是沒有意義的。
[0007]該一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的工作原理是:發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)減速后傳遞給主軸，主軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)翼軸旋轉(zhuǎn)，在翼軸的牽引下?lián)湟硇D(zhuǎn)撲動(dòng)，由于導(dǎo)向桿和導(dǎo)向器的控制，撲翼旋轉(zhuǎn)時(shí)其攻角在一個(gè)工作周期即旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)會(huì)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)向器接近翼軸的旋轉(zhuǎn)圓周，在一個(gè)周期內(nèi)，撲翼下?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(huì)改變推力的大小，當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過改變導(dǎo)向器到主軸之間的距離也能改變推力的大??；推力的方向是通過改變導(dǎo)向器相對(duì)主軸的方位來實(shí)現(xiàn)的。由于撲翼作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)材料的疲勞強(qiáng)度要求不高?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置的主視示意圖；圖2是圖1的俯視圖。
[0009]圖中，1-主軸,2-轉(zhuǎn)臂,3-撲翼,4-翼軸,5-導(dǎo)向桿,6-導(dǎo)向器,61-直線軸承，62-關(guān)節(jié)軸承；圖1中:大的帶箭頭的虛線圓表示翼軸4的旋轉(zhuǎn)軌跡和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
【具體實(shí)施方式】
[0010]現(xiàn)結(jié)合附圖1和附圖2舉例對(duì)本發(fā)明加以說明:一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，由主軸1、轉(zhuǎn)臂2、撲翼3、翼軸4、導(dǎo)向桿5和導(dǎo)向器6組成。主軸I的一端通過滾動(dòng)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的一端垂直固連，翼軸4、轉(zhuǎn)臂2和主軸I處于同一平面內(nèi)形成曲柄結(jié)構(gòu)，翼軸4的另一端通過軸承并穿過與撲翼3前緣平行的接近前緣的孔與撲翼3相連，撲翼3能繞翼軸4靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，但翼軸4不能作軸向直線運(yùn)動(dòng)；撲翼3的靠近轉(zhuǎn)臂2的端面即撲翼3的根部端面與撲翼3的前緣垂直，導(dǎo)向桿5的一端與撲翼3固連于撲翼3根部端面弦線與撲翼3后緣的交點(diǎn)處，導(dǎo)向桿5在該端面弦線向后緣外的延長(zhǎng)線上且與翼軸4垂直，導(dǎo)向桿5的另一端穿過導(dǎo)向器6;導(dǎo)向器6由直線軸承61和關(guān)節(jié)軸承62組合而成，直線軸承61固定鑲?cè)腙P(guān)節(jié)軸承62內(nèi)，導(dǎo)向器6靠其關(guān)節(jié)軸承62的外殼與撲翼飛行器的機(jī)身相連；導(dǎo)向桿5插入導(dǎo)向器6的直線軸承61內(nèi)，導(dǎo)向桿5能在直線軸承61內(nèi)靈活作直線運(yùn)動(dòng)，并隨著直線軸承61 —起能繞導(dǎo)向器6的關(guān)節(jié)軸承62中心轉(zhuǎn)擺；導(dǎo)向桿5的長(zhǎng)度應(yīng)足夠確保在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)向桿5的一端始終在導(dǎo)向器6內(nèi)而不脫落；導(dǎo)向器6接近翼軸4的旋轉(zhuǎn)圓周安裝，但導(dǎo)向器6到主軸I之間的距離大于轉(zhuǎn)臂2長(zhǎng)度與撲翼3的最大弦長(zhǎng)之和，以便撲翼3順利旋轉(zhuǎn)。
[0011]轉(zhuǎn)臂2的形式有兩種:第一種是一條扁平桿件；第二種是由圓桿和套裝在其上的對(duì)稱翼型槳葉組成，槳葉的攻角像傳統(tǒng)直升機(jī)尾槳一樣可以調(diào)節(jié)，能產(chǎn)生橫向的力，用以改變飛行器的方向。
[0012]發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)減速后傳遞給主軸1，主軸I轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂2旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)臂2帶動(dòng)翼軸4旋轉(zhuǎn)，在翼軸4的牽引下?lián)湟?旋轉(zhuǎn)撲動(dòng)，由于導(dǎo)向桿5和導(dǎo)向器6的控制，撲翼3旋轉(zhuǎn)時(shí)其攻角在一個(gè)工作周期即旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)會(huì)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。撲翼3旋轉(zhuǎn)一周時(shí)其攻角具體變化過程為:假設(shè)導(dǎo)向器高過主軸，且過導(dǎo)向器的水平面與翼軸4的旋轉(zhuǎn)軌跡圓周即圖1中的大的虛線圓相切，并假設(shè)撲翼3旋轉(zhuǎn)的起始位置為撲翼3最靠近導(dǎo)向器6的位置，此時(shí)撲翼3的攻角為負(fù)90°，隨著翼軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)牽引，撲翼3向上運(yùn)動(dòng)，攻角的絕對(duì)值迅速減小到0°，此時(shí)導(dǎo)向桿5高過主軸I處于水平位置，而后翼軸4繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，撲翼3下?lián)洌瑩湟?的攻角由0°較慢地變?yōu)?0°，此時(shí)撲翼3遠(yuǎn)離導(dǎo)向器6，隨著翼軸4的繼續(xù)牽引，撲翼3的攻角由90°較慢地變?yōu)?°，此時(shí)導(dǎo)向桿5與翼軸4的旋轉(zhuǎn)軌跡圓周相切于主軸I的下方，隨著翼軸4的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，撲翼3的攻角由0°迅速變成負(fù)90°，此時(shí)回到起始位置，完成一個(gè)旋轉(zhuǎn)周期。由于導(dǎo)向器5靠近翼軸4的旋轉(zhuǎn)圓周，在一個(gè)周期內(nèi)，撲翼3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(huì)改變推力的大小，轉(zhuǎn)速越快推力越大；當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí)，通過改變導(dǎo)向器6到主軸I之間的距離也可改變推力的大小，導(dǎo)向器6離主軸I越近推力越大；推力的方向是通過改變導(dǎo)向器6相對(duì)主軸I的方位來實(shí)現(xiàn)的，假如導(dǎo)向器6在主軸I的正后方,導(dǎo)向器6從與主軸I同高位置上移，則推力的方向會(huì)往前移。由于撲翼3作圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)材料的疲勞強(qiáng)度要求不高。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率較高，且比較方便調(diào)整推力的方向。
[0013]該發(fā)明一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置使用在飛行器上作推力和升力裝置。尤其適用于巡航速度較慢的飛行器。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:由主軸(I)、轉(zhuǎn)臂(2)、撲翼(3)、翼軸(4)、導(dǎo)向桿(5)和導(dǎo)向器(6)組成；主軸(I)的一端通過滾動(dòng)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)的一端垂直固連，翼軸(4)、轉(zhuǎn)臂(2)和主軸(I)處于同一平面內(nèi)，翼軸(4)的另一端通過軸承并穿過與撲翼(3)前緣平行的接近前緣的孔與撲翼(3)相連；撲翼(3)的根部端面與前緣垂直，導(dǎo)向桿(5)的一端與撲翼(3)固連于撲翼(3)根部端面弦線與撲翼(3)后緣的交點(diǎn)處,導(dǎo)向桿(5)在該端面弦線向后緣外的延長(zhǎng)線上且與翼軸(4)垂直，導(dǎo)向桿(5)的另一端穿過導(dǎo)向器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:導(dǎo)向器(6)由直線軸承(61)和關(guān)節(jié)軸承(6)組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:撲翼(3)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所述的一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)臂(2)是一條扁平桿件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)撲翼推力生成裝置，其特征在于:轉(zhuǎn)臂(2)是由圓桿和套裝在其上的對(duì)稱翼型槳葉組成。
【文檔編號(hào)】B64C33/00GK103991546SQ201410234096
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)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(qǐng)人:佛山市神風(fēng)航空科技有限公司