[发明专利]采用扑翼驱动的复合式微型飞行器

说明书

技术领域

本发明属于微型飞行器技术领域，具体涉及一种采用扑翼驱动的复合式微型飞行器。

背景技术

微型飞行器是一种尺度小于15cm的飞行器，被认为是未来战场上近距离侦查和攻击的重要武器，由于其具有携带方便、安全性好、操作简单等特点而备受关注。

现有技术中，微型飞行器主要采用推进螺旋桨作为推进机构。与大型飞行器相比，微型飞行器受空气粘度的影响要大得多，这使得微型飞行器的低雷诺数特性尤为突出。受此影响，传统采用小尺寸推进螺旋桨时，其推进效率大大降低，直接制约了微型飞行器的飞行性能。因此，如何有效提高微型飞行器的推进效率，保证微型飞行器的飞行性能，是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种采用扑翼驱动的复合式微型飞行器，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种采用扑翼驱动的复合式微型飞行器，包括：固定翼升力面、扑翼驱动系统、V型尾翼和连接杆(8)；

所述连接杆(8)的前端安装所述固定翼升力面；所述连接杆(8)的尾端安装所述V型尾翼；所述扑翼驱动系统安装到所述连接杆(8)上，且位于所述固定翼升力面和所述V型尾翼之间；

其中，所述固定翼升力面用于产生飞行器飞行所需的升力以及飞行器姿态控制所需的滚转力矩；所述固定翼升力面包括机翼(1)、左副翼舵面(2)和右副翼舵面(3)；所述机翼(1)为矩形翼，其展弦比在6-10的范围，所述机翼(1)的中央和所述连接杆(8)的前端固连，且所述机翼(1)的前缘和所述连接杆(8)的轴线垂直；所述左副翼舵面(2)和所述右副翼舵面(3)分别位于所述机翼(1)后缘的左右两侧，所述左副翼舵面(2)和所述右副翼舵面(3)分别能够绕各自的前缘上下偏转；

所述扑翼驱动系统用于提供飞行器前飞时所需的推力；所述扑翼驱动系统包括左扑动翼(4)、右扑动翼(5)、机构安装架(6)和扑动机构(7)；所述机构安装架(6)与所述连接杆(8)固连，且位于所述固定翼升力面和所述V型尾翼之间；所述扑动机构(7)固接于所述机构安装架(6)上；所述左扑动翼(4)和所述右扑动翼(5)对称位于所述连接杆(8)的两侧，且分别和所述扑动机构(7)的左右扑动摇臂固连；

所述V型尾翼用于提供飞行器飞行时的稳定性和操纵性；所述V型尾翼包括左尾翼(9)、右尾翼(10)、左尾舵(11)和右尾舵(12)；所述左尾翼(9)和所述右尾翼(10)呈V型布置，其下缘分别沿所述连接杆(8)方向与所述连接杆(8)的后端固连，所述左尾舵(11)和所述右尾舵(12)分别对称布置在所述左尾翼(9)和所述右尾翼(10)的后缘，且能绕各自的前缘上下偏转。

优选的，所述左副翼舵面(2)和所述右副翼舵面(3)上下偏转的角度范围为±40°以内。

优选的，所述左尾舵(11)和所述右尾舵(12)上下偏转的角度范围为±40°以内。

优选的，所述扑翼驱动系统位于微型飞行器前后总长度的40％-60％的位置。

本发明提供的采用扑翼驱动的复合式微型飞行器具有以下优点：

(1)本发明采用扑翼驱动代替传统的螺旋桨驱动作为微型飞行器的驱动方式，在低雷诺数环境下，扑翼具有比传统螺旋桨更高的气动效率，提高了在低雷诺数环境下的微型飞行器的推进效率；

(2)扑动翼除了能够产生推力驱动飞行器前进外，自身还能产生一定的升力，且在扑动过程中，会驱使前面的空气向后流动，从而能提升固定翼的升力特性，因而采用这种复合式布局，可以在一定程度上提升整个微型飞行器的升力特性。

附图说明

图1为本发明提供的采用扑翼驱动的复合式微型飞行器的立体结构示意图；

图2为本发明提供的采用扑翼驱动的复合式微型飞行器的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对小尺寸螺旋桨在低雷诺数环境下推进效率低下的问题，本发明采用扑翼代替传统螺旋桨作为微型飞行器的驱动装置，提供了一种采用扑翼驱动的复合式微型飞行器。根据空气动力学的研究结果，在低雷诺数条件下，扑翼具有更高的驱动效率，因而采用扑翼驱动代替螺旋桨驱动能够提高微型飞行器的性能。