一種雙驅類撲翼飛行器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于飛行器技術領域,具體涉及一種活動翼近似單向撲動的雙驅類撲翼飛行器。
【背景技術】
[0002]類撲翼飛行器是通過活動翼主動運動能像昆蟲一樣產生升力和機動性控制的飛行器,它比固定翼飛機具有更強的機動性,起飛和降落不需要跑道,可以垂直起降、低速飛行或懸停,適應在復雜的空間中飛行。一般的旋翼直升機和固定翼垂直起降飛機,雖然具有類撲翼飛行器的功能,但它們的機械結構和控制機構復雜,造價高。公知的撲翼飛行器(CN201380963Y)有一對撲翼上、下拍動產生升力,同時撲翼可變換運動姿態以改變升力方向,撲翼上方設有一個螺旋槳以提高升力,因此,其控制系統既要控制螺旋槳的轉動,又要控制撲翼的拍動,飛行器控制機構較復雜。
[0003]公知的類撲翼飛行器(CN102582832B)在機體兩側設有四個半轉翼,主動力由錐齒輪傳動分配給機體兩側的半轉翼產生推進力。兩個控制電機分別通過銷齒輪-凸輪機構改變半轉翼的初始方位,從而改變推進力的方向。因此,其機體兩側的推進力大小不可調節,不利于飛行方向的控制。同時,銷齒輪-凸輪機構徑向尺寸大,嚙合要求高,使該飛行器存在結構不緊湊,造價高,可利用空間小的問題。
[0004]公知的一種仿鳥撲翼機構(CN104192307A)在機架兩側設有兩個半轉翼,兩個半轉翼反向同步轉動產生推進力。兩個控制電機分別通過錐齒輪傳動改變半轉翼的初始方位來改變推進力的方向,克服了類撲翼飛行器的不足。然而,該機構采用平衡塊來部分抵消半轉翼轉動時產生離心力,機構的動平衡性能較差,且平衡塊增加了機構的自重。
【發明內容】
[0005]為了克服現有飛行器結構和控制機構復雜、機動性不良、可利用空間小、造價高等不足,本實用新型提供了一種雙驅類撲翼飛行器,以期該飛行器具有傳動機構簡單、控制機構占用空間小,機身兩側的氣動力大小和方向都可靈活調節等特點,能實現垂直升降、水平前進與后退、水平左、右橫移、空中懸停、靈活轉向等功能。
[0006]本實用新型所提供的一種雙驅類撲翼飛行器包括:
[0007]機架8、機身5、右轉動箱6、左轉動箱13、軸A 21、軸B 38、軸C 23、軸D 33、翼A 1、翼B 2、翼C 3、翼D 4、左電機18、右電機17、左舵機9、右舵機10、左齒輪7、右齒輪12、左小齒輪20、右小齒輪15;所述機架8和機身5固定聯接形成左右對稱的機體;左轉動箱6和右轉動箱13結構相同,對稱設置在機體的兩側,分別用軸承支撐在所述機架8上,可繞同一軸線相對于機體轉動;所述軸A 21和軸C 23是所述左轉動箱6的兩個輸出軸,對稱設置在左轉動箱6的兩端,軸線平行于左轉動箱6的回轉軸線;軸B 38和軸D 33是所述右轉動箱13的兩個輸出軸,對稱設置在右轉動箱13的兩端,軸線平行于右轉動箱13的回轉軸線;翼A 1、翼B 2、翼C
3、翼D 4(統稱為轉翼)分別與軸A 21、軸B 38、軸C 23、軸D 33(統稱為翼軸)固連,翼A I和翼C 3的相位差為90°,翼B 2和翼D 4的相位差也為90° ;所述左齒輪7與左轉動箱6的箱體固定聯接,左齒輪7的軸線與左轉動箱6的回轉軸線重合;右齒輪12與右轉動箱13的箱體固定聯接,右齒輪12的軸線與右轉動箱12的回轉軸線重合;所述左電機18和右電機17對稱固定于機架8的兩側,分別位于左轉動箱6和右轉動箱13的支撐軸承下方,左電機18和右電機17的軸線重合且平行于所述左轉動箱6和右轉動箱13的回轉軸線,左電機18的軸端與左小齒輪20固定聯接,右電機17的軸端與右小齒輪15固定聯接,左小齒輪20與左齒輪7嚙合,右小齒輪15與右齒輪12嚙合;左舵機9和右舵機10與機架8固定聯接,左舵機9的輸出軸與所述左轉動箱6的回轉軸線重合,并與左轉動箱6的控制輸入軸聯接,形成翼A I和翼C 3的初始方位控制;右舵機10輸出軸與所述右轉動箱13的回轉軸線重合,并與右轉動箱13的控制輸入軸聯接,形成翼B 2和翼D4的初始方位控制。
[0008]作為一種優化,所述左轉動箱6和右轉動箱13的組成及零件結構完全相同,統稱為轉動箱;轉動箱關于它的回轉軸線對稱,主要包括空心軸25、箱體36、半球柱34、小錐齒輪軸29、錐齒輪A30、錐齒輪B31、大錐齒輪軸32等;箱體36是規則的六面體,空心軸25固連于箱體36的正面,空心軸的軸線通過六面體的對稱中心成為轉動箱的回轉軸線;兩個半球柱34固連于箱體36的兩個側面,兩個半球柱34的軸線重合并與空心軸25的軸線垂直且位于同一平面;小錐齒輪軸29通過軸承和軸瓦24支撐在空心軸25的內孔中,小錐齒輪軸29的軸端作為上述控制輸入軸與左舵機9或右舵機10通過花鍵套筒45聯接;兩個大錐齒輪軸32通過軸承支撐在位于箱體36兩側的半球柱34的內孔中,兩個大錐齒輪軸32的大錐齒輪同時與小錐齒輪軸29的小錐齒輪嚙合,小錐齒輪與大錐齒輪的齒數比為1:2;大錐齒輪軸32的軸端通過緊定螺釘與錐齒輪A30固定聯接,垂直于大錐齒輪軸32的所述翼軸通過兩個相同的軸承支撐在半球柱34的球殼部分,翼軸通過緊定螺釘與錐齒輪B 31固定聯接,錐齒輪A 30與錐齒輪B31嚙合且齒數比為I。
[0009]作為一種優化,所述翼A1,翼B 2,翼C 3,翼D 4結構完全相同,轉翼的斷面形狀可以是平面,也可以是曲面,轉翼的外形是關于翼軸對稱的或是反對稱的。
[0010]作為一種優化,所述左齒輪7和右齒輪12結構相同,齒數相等;左小齒輪20和右小齒輪15也結構相同,齒數相等。
[0011]作為一種優化,所述軸A 21、軸B 38、軸C 23、軸D 33結構完全相同,采用高強度且輕質材料制造。
[0012]與現有技術相比,本實用新型具有以下技術效果:
[0013]1、四轉翼位于機體兩側,機身可利用空間大;轉動箱關于回轉軸線對稱,動平衡性能好。
[0014]2、機體兩側的推力大小可獨立調節,推力方向可在360°范圍內高速調節,飛行器的機動性能強,有利于在復雜環境下升降和水平飛行的控制。
[0015]3、推力方向控制機構位于轉動箱的內部,結構緊湊,傳動機構簡單、可靠性高,制造成本低。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型雙驅類撲翼飛行器的主視圖。
[0017]圖2是本實用新型雙驅類撲翼飛行器的左視裝配示意圖。
[0018]圖3是本實用新型雙驅類撲翼飛行器的俯視裝配示意圖。
[0019]圖中標號:1.翼A、2.翼B、3.翼C、4.翼D、5.機身、6.左轉動箱、7.左齒輪、8.機架、9.左舵機、10.右舵機、11.螺釘A、12.右齒輪、13.右轉動箱、14.螺釘B、15.右小齒輪、16.螺釘〇、17.右電機、18.左電機、19.緊定螺釘4、20.左小齒輪、21.軸六、22.螺釘0、23.軸(:、24.軸瓦、25.空心軸、26.軸承A、27.擋圈A、28.軸承B、29.小錐齒輪軸、30.錐齒輪A、31.錐齒輪B、32.大錐齒輪軸、33.軸D、34.半球柱、35.軸承C、36.箱體、37.軸承D、38.軸B、39.緊定螺釘B、40.軸承E、41.墊片、42.螺釘F、43.螺釘G、44.擋圈B、45.內花鍵套筒、46.螺釘H
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0021 ]附圖1是雙驅類撲翼飛行器的主視圖。翼Al,翼B2,翼C3,翼D4(統稱為轉翼)都是矩形的平板。翼Al和翼C3位于機身5的一側,兩者相位差為90°,翼B2和翼D4位于機身5的另一側,兩者的相位差也是90°,機身5的下部設有支撐架,飛行器可平穩地接觸地面。
[0022]附圖2是雙驅類撲翼飛行器的左視裝配示意圖。機身5和機架8用螺釘AU固定聯接形成機體,本實用新型的雙驅類撲翼飛行器結構及組成完全對稱于機體的縱向對稱面。右電機17用螺釘C 16固連于機架8的右側,其軸端與右小齒輪15用緊定螺釘A 19固定聯接,右齒輪12和右小齒輪15嚙合,右轉動箱13安裝在機架8的右側,右轉動箱13的輸出軸與轉翼用螺釘B 14固定聯接;右舵機10位于機架8的右側,其輸出軸的軸線與右轉動箱13的回轉軸線重合。左電機18用螺釘C 16固連于機架8的左側,其軸端與左小齒輪20用緊定螺釘A 19固定聯接,左齒輪7和左小齒輪20嚙合,左轉動箱6安裝在機架8的左側,左轉動箱6的輸出軸與轉翼用螺釘B 14固定聯接;左舵機9位于機架8的左側,其輸出軸的軸線與左轉動箱6的回轉軸線重合。