一種非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種撲翼飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的撲翼機(jī)的升力裝置是連桿機(jī)抅撲翼，靠上下煽動(dòng)翼片來(lái)產(chǎn)生升力，撲翼上揚(yáng)時(shí)阻力較大，效率較低，能產(chǎn)生的升力有限，很難實(shí)現(xiàn)重載飛行；專(zhuān)利號(hào)為ZL200910073435.8的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)的一種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的靠撲翼提升機(jī)構(gòu)使撲翼片復(fù)位的撲翼升力生成裝置和現(xiàn)有的半轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)撲翼裝置，雖然效率較傳統(tǒng)撲翼高些，但翼片下?lián)溥^(guò)程中，只有中間位置翼片處于水平位置，其它時(shí)候翼片與水平面都存在一個(gè)夾角，越離開(kāi)中間位置夾角越大，產(chǎn)生的升力是翼片作用力的豎直方向的分量，水平方向的分量成了損耗，故該兩種現(xiàn)有的撲翼機(jī)的撲翼裝置產(chǎn)生升力的效率也有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有撲翼機(jī)的上述不足，發(fā)明一種效率更高的非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器。
[0004]一種非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器，主要由機(jī)身、尾部螺旋槳、左撲翼裝置、右撲翼裝置和起落架組成。機(jī)身內(nèi)配有操控系統(tǒng)和與地面設(shè)備相匹配的遙控裝置。左撲翼裝置和右撲翼裝置結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同并對(duì)稱(chēng)布置于機(jī)身的左右兩側(cè)，用來(lái)產(chǎn)生升力。機(jī)身上左右對(duì)稱(chēng)分布著左缺口和右缺口，它們是為了方便左撲翼裝置和右撲翼裝置運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)置的。尾部螺旋槳由小電機(jī)驅(qū)動(dòng)，尾部螺旋槳旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜，在操控系統(tǒng)的操控下能產(chǎn)生向上、向左側(cè)或向右側(cè)的拉力，以實(shí)現(xiàn)該飛行器的俯仰及偏航飛行姿態(tài)。小電機(jī)、操作系統(tǒng)的舵機(jī)和遙控裝置采用鋰電池供電。起落架采用滑撬式起落架。左撲翼裝置和右撲翼裝置分別安裝在機(jī)身的左缺口和右缺口處。
[0005]右撲翼裝置的具體結(jié)構(gòu)是:它包括發(fā)動(dòng)機(jī)、減速器、主軸、轉(zhuǎn)臂架、導(dǎo)向罩、中心半齒齒輪和安裝在轉(zhuǎn)臂架上的均勻分布在中心半齒齒輪周?chē)乃膫€(gè)結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)翼裝置。中心半齒齒輪是一個(gè)只有半周帶齒的齒輪，它通過(guò)主軸的軸套固定安裝于機(jī)身上，中心半齒齒輪的帶齒半周朝右，無(wú)齒半周朝左，無(wú)齒半周的邊緣半徑小于帶齒半周的齒谷半徑，以免轉(zhuǎn)翼裝置的近心齒輪的齒經(jīng)過(guò)時(shí)碰觸到中心半齒齒輪的無(wú)齒半周。主軸縱向水平布置，主軸的后段與轉(zhuǎn)臂架固連于轉(zhuǎn)臂架的中心，主軸的后端通過(guò)軸承安裝在機(jī)身上，主軸的中段通過(guò)軸承與中心半齒齒輪相連于中心半齒齒輪的中心孔內(nèi)，主軸的前段除前端外被主軸的軸套套住，主軸的軸套的后端與中心半齒齒輪固連，主軸的軸套的前端與機(jī)身固連，主軸能在中心半齒齒輪的中心孔內(nèi)和主軸的軸套內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸的前端與減速器相連，發(fā)動(dòng)機(jī)固定在機(jī)身上，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過(guò)減速器傳遞給主軸。轉(zhuǎn)臂架是由四條相同的轉(zhuǎn)臂組成的一個(gè)完全對(duì)稱(chēng)的十字支架，用來(lái)支撐四個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置。每個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置包括近心齒輪、遠(yuǎn)心齒輪和翼片。翼片為剛性矩形平板翼片。翼片的左右兩條母線邊中部安裝有用以減小翼片左右兩端緊貼導(dǎo)向罩內(nèi)壁滑動(dòng)摩擦的能靈活滾動(dòng)的減摩滾筒。翼片的后端對(duì)稱(chēng)固定在遠(yuǎn)心齒輪的前端面中部，翼片與遠(yuǎn)心齒輪垂直；遠(yuǎn)心齒輪的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂的末梢，近心齒輪的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂的中部，同一轉(zhuǎn)翼裝置上的遠(yuǎn)心齒輪與近心齒輪嚙合，其傳動(dòng)比為1:1。四個(gè)近心齒輪在主軸的右側(cè)時(shí)均與中心半齒齒輪嚙合，其嚙合傳動(dòng)比為1:1。導(dǎo)向罩呈半圓弧形，靠左固定安裝在機(jī)身上，導(dǎo)向罩的包角范圍稍大于180°，上至當(dāng)轉(zhuǎn)臂架的一條轉(zhuǎn)臂處于12點(diǎn)鐘位置時(shí)相應(yīng)的翼片的處于右側(cè)的減摩滾筒處，下至當(dāng)轉(zhuǎn)臂架的一條轉(zhuǎn)臂處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)相應(yīng)的翼片的處于左側(cè)的減摩滾筒處。導(dǎo)向罩內(nèi)壁是以主軸的軸線為中心線的光滑的圓弧形曲面，該圓弧半徑尺寸剛好使得翼片在主軸的左側(cè)運(yùn)行時(shí)翼片左右兩端的減摩滾筒都能同時(shí)緊貼導(dǎo)向罩內(nèi)壁滾動(dòng)，確保翼片在主軸左側(cè)從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂架的相應(yīng)的轉(zhuǎn)臂垂直。為了翼片在主軸的下方從主軸的右側(cè)往左側(cè)運(yùn)行剛好運(yùn)行到最低處時(shí)翼片的減摩滾筒能順利過(guò)渡到導(dǎo)向罩內(nèi)壁，導(dǎo)向罩下端設(shè)置了與內(nèi)壁光滑連接的向下并向外彎曲的一小段。組裝右撲翼裝置時(shí)，確保轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂處于主軸正上方豎直位置時(shí)相應(yīng)的翼片水平布置。轉(zhuǎn)臂架的每個(gè)轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)相同，轉(zhuǎn)臂的斷面為翼型。
[0006]右撲翼裝置的工作原理:四個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置的工作原理相同，下面針對(duì)一個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置來(lái)說(shuō)明其工作原理:下?lián)淦鹗嘉恢脼橹卧撧D(zhuǎn)翼裝置的轉(zhuǎn)臂架的一條轉(zhuǎn)臂豎直布置于主軸的正上方即處于12點(diǎn)鐘位置，此時(shí)該轉(zhuǎn)翼裝置的翼片處于水平位置并位于最高處，導(dǎo)向罩全部罩住翼片。從該飛行器的后端往前端看，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力從主軸的前端輸入，在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下，主軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂架順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，中心半齒齒輪固定不動(dòng)，且?guī)X半周朝右，由于遠(yuǎn)心齒輪與近心齒輪嚙合的傳動(dòng)比為1: 1，且近心齒輪在主軸的右側(cè)時(shí)與中心半齒齒輪嚙合的傳動(dòng)比為1: 1，翼片下?lián)鋾r(shí)在遠(yuǎn)心齒輪的帶動(dòng)下逆時(shí)針自轉(zhuǎn)保持水平狀態(tài)下?lián)?，?dāng)轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)至主軸正下方處于豎直位置即處于6點(diǎn)鐘位置時(shí)翼片處于最低位置，此時(shí)翼片的左端減摩滾筒已進(jìn)入導(dǎo)向罩內(nèi)壁，完成了下?lián)溥^(guò)程。上揚(yáng)過(guò)程是:從翼片處于最低位置開(kāi)始，由于中心半齒齒輪的無(wú)齒半周朝左，且無(wú)齒半周的邊緣半徑小于帶齒半周的齒谷半徑，在過(guò)主軸的縱向鉛垂面的左側(cè)，近心齒輪脫離中心半齒齒輪的約束，主軸在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂架繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo)向罩的約束，翼片左右兩端的減摩滾筒都同時(shí)緊貼導(dǎo)向罩內(nèi)壁滾動(dòng)，翼片從最低處運(yùn)行到最高處的過(guò)程中始終保持與轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂垂直。當(dāng)轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)至主軸正上方處于豎直位置即處于12點(diǎn)鐘時(shí)，翼片處于最高位置，完成了上揚(yáng)過(guò)程，該轉(zhuǎn)翼裝置回到了下?lián)溥^(guò)程的起始狀態(tài)。主軸在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下繼續(xù)順時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)入下一個(gè)工作周期。主軸連續(xù)順時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臂架旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)翼片的連續(xù)下?lián)浜蜕蠐P(yáng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，產(chǎn)生向上的升力，轉(zhuǎn)速越快產(chǎn)生的升力越大。由于轉(zhuǎn)臂架的轉(zhuǎn)臂的斷面為翼型，調(diào)整好轉(zhuǎn)臂的攻角，還能產(chǎn)生向前或向后的推力。下?lián)溥^(guò)程翼片始終處于水平狀態(tài)，故能產(chǎn)生較大升力，由于作用力在水平方向幾乎沒(méi)有分量，故產(chǎn)生升力的效率較高。上揚(yáng)過(guò)程翼片始終保持與轉(zhuǎn)臂架的相應(yīng)的轉(zhuǎn)臂垂直，阻力較小。
[0007]左撲翼裝置和右撲翼裝置結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱(chēng)。左撲翼裝置的導(dǎo)向罩靠右安裝。左撲翼裝置的中心半齒齒輪的帶齒半周朝左，無(wú)齒半周朝右。左撲翼裝置的主軸在動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)左撲翼裝置的轉(zhuǎn)臂架逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。左撲翼裝置的翼片在左撲翼裝置的主軸的左側(cè)時(shí)處于水平狀態(tài)下?lián)?，在左撲翼裝置的主軸的右側(cè)時(shí)保持與相應(yīng)的轉(zhuǎn)臂垂直上揚(yáng)。
【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器的后視示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是圖1中的右撲翼裝置的放大示意圖；圖4是圖2中的右撲翼裝置的放大示意圖；圖5是圖3中的右撲翼裝置的中心半齒齒輪的放大示意圖。
[0009]圖中，1-機(jī)身，11-左缺口，12-右缺口 ；2_尾部螺旋槳，21-小電機(jī)；3-左撲翼裝置；4-右撲翼裝置；5-起落架。
[0010]屬于左撲翼裝置3的構(gòu)件:30-發(fā)動(dòng)機(jī)，31-減速器，32-主軸，33-轉(zhuǎn)臂架，331-轉(zhuǎn)臂，34-中心半齒齒輪，35-轉(zhuǎn)翼裝置，36-導(dǎo)向罩。
[0011]屬于右撲翼裝置4的構(gòu)件:40-發(fā)動(dòng)機(jī)，41-減速器，42-主軸，43-轉(zhuǎn)臂架，431-轉(zhuǎn)臂，44-中心半齒齒輪，45-轉(zhuǎn)翼裝置，451-近心齒輪，452-遠(yuǎn)心齒輪，453-翼片，454-翼片邊緣減摩滾筒；46_導(dǎo)向罩。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)結(jié)合附圖1~5對(duì)本發(fā)明加以具體說(shuō)明:一種非對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)撲翼飛行器，主要由機(jī)身1、尾部螺旋槳2、左撲翼裝置3、右撲翼裝置4和起落架5組成。機(jī)身I內(nèi)配有操控系統(tǒng)和與地面設(shè)備相匹配的遙控裝置。左撲翼裝置3和右撲翼裝置4結(jié)構(gòu)、參數(shù)和工作原理都相同并對(duì)稱(chēng)布置于機(jī)身I的左右兩側(cè)，用來(lái)產(chǎn)生升力。機(jī)身I上左右對(duì)稱(chēng)分布著左缺口 11和右缺口 12，它們是為了方便左撲翼裝置3和右撲翼裝置4運(yùn)轉(zhuǎn)而設(shè)置的。尾部螺旋槳2由小電機(jī)21驅(qū)動(dòng)，尾部螺旋槳2旋轉(zhuǎn)平面能向左或向右傾斜，在操控系統(tǒng)的操控下能產(chǎn)生向上、向左側(cè)或向右側(cè)的拉力，以實(shí)現(xiàn)該飛行器的俯仰及偏航飛行姿態(tài)。小電機(jī)21、操作系統(tǒng)的舵機(jī)和遙控裝置采用鋰電池供電。起落架5采用滑撬式起落架。左撲翼裝置3和右撲翼裝置4分別安裝在機(jī)身I的左缺口 11和右缺口 12處。
[0013]右撲翼裝置4的具體結(jié)構(gòu)是:它包括發(fā)動(dòng)機(jī)40、減速器41、主軸42、轉(zhuǎn)臂架43、導(dǎo)向罩46、中心半齒齒輪44和安裝在轉(zhuǎn)臂架43上的均勻分布在中心半齒齒輪44周?chē)乃膫€(gè)結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)翼裝置45。中心半齒齒輪44是一個(gè)只有半周帶齒的齒輪，它通過(guò)主軸42的軸套421固定安裝于機(jī)身I上，中心半齒齒輪44的帶齒半周441朝右，無(wú)齒半周442朝左，無(wú)齒半周442的邊緣半徑小于帶齒半周441的齒谷半徑，以免轉(zhuǎn)翼裝置45的近心齒輪451的齒經(jīng)過(guò)時(shí)碰觸到中心半齒齒輪44的無(wú)齒半周442。主軸42縱向水平布置，主軸42的后段與轉(zhuǎn)臂架43固連于轉(zhuǎn)臂架43的中心，主軸42的后端通過(guò)軸承安裝在機(jī)身I上，主軸42的中段通過(guò)軸承與中心半齒齒輪44相連于中心半齒齒輪44的中心孔內(nèi)，主軸42的前段除前端外被主軸的軸套421套住，主軸的軸套421的后端與中心半齒齒輪44固連，主軸的軸套421的前端與機(jī)身I固連，主軸42能在中心半齒齒輪44的中心孔內(nèi)和主軸的軸套421內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)；主軸42的前端與減速器41相連，發(fā)動(dòng)機(jī)40固定在機(jī)身I上，發(fā)動(dòng)機(jī)40的動(dòng)力通過(guò)減速器41傳遞給主軸42。轉(zhuǎn)臂架43是由四條相同的轉(zhuǎn)臂431組成的一個(gè)完全對(duì)稱(chēng)的十字支架，用來(lái)支撐四個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置45。每個(gè)轉(zhuǎn)翼裝置45包括近心齒輪451、遠(yuǎn)心齒輪452和翼片453。翼片453為剛性矩形平板翼片。翼片453的左右兩條母線邊中部安裝有用以減小翼片453左右兩端緊貼導(dǎo)向罩5內(nèi)壁滑動(dòng)摩擦的能靈活滾動(dòng)的減摩滾筒454。翼片453的后端對(duì)稱(chēng)固定在遠(yuǎn)心齒輪452的前端面中部，翼片453與遠(yuǎn)心齒輪452垂直；遠(yuǎn)心齒輪452的轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承安裝在轉(zhuǎn)臂架43的轉(zhuǎn)臂431的末梢，近心齒輪45