[发明专利]仿鸟羽单向阀翅膀结构及飞行器

说明书

本发明提供一种仿鸟羽单向阀翅膀结构，包括：羽轴、多个羽枝、分支组件及摆动组件，多个羽枝对称设于羽轴的两侧，相邻的两个羽枝之间的多个倒钩羽小枝和多个沟槽羽小枝一一对应连接，摆动组件包括多个倒钩羽小枝瓣膜和多个沟槽羽小枝瓣膜，在仿鸟羽单向阀翅膀结构处于第一状态的情况下，相邻的两个倒钩羽小枝瓣膜叠合布置，相邻的两个沟槽羽小枝瓣膜叠合布置，在仿鸟羽单向阀翅膀结构处于第二状态的情况下，相邻的两个倒钩羽小枝瓣膜之间留有间隙，相邻的两个沟槽羽小枝瓣膜之间留有间隙。本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，在提高飞行器飞行时的翅膀向下扑翼的升力的同时，有效的降低了翅膀向上抬翼的阻力，从而提高了飞行器的飞行效率。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种仿鸟羽单向阀翅膀结构及飞行器。

背景技术

由于扑翼飞行器具有机动灵活的特点，因此扑翼式飞行器是飞行器领域的研究热点之一。扑翼式飞行器翅膀是靠翅膀上下扑动得到升力而飞行的，当扑翼式飞行器翅膀向下扑动时，腹侧气流对翅膀产生向上的反作用力，飞行器获得向上的上升力，当扑翼式飞行器翅膀向上扑动时，背侧气流对翅膀向下的反作用力，飞行器不可避免的存在抬翼阻力，抬翼阻力影响了翅膀上下扑动的速度，从而影响了飞行器的飞行效率。

鸟类的羽毛具有许多优异的物理化学性质，例如疏水性、紧密连接、轻质、保温等特点，是仿生结构模仿的重要对象之一。其中，鸟类羽毛具有的单向阀羽毛微观结构让鸟类的飞行变得高效。这种鸟羽的单向阀结构能够在鸟类向下扑翼时关“阀”锁紧，捕获空气；又能让鸟类向上抬翼时开“阀”使空气流通，减小流阻，从而减小鸟类的翅膀受力。此外，鸟类一片羽毛上分布大量的羽小枝，保证了其稳定性和可靠性，即使羽毛部分损坏，也不会过多影响鸟类的飞行能力。受上述鸟羽仿生结构的启发，基于如何提高飞行器翅膀飞行时的向下扑翼升力的同时，降低向上抬翼的阻力这一问题，本发明设计了一种用于飞行器的仿鸟羽单向阀翅膀结构。

发明内容

本发明提供一种仿鸟羽单向阀翅膀结构及飞行器，用以解决现有技术中飞行器的翅膀在抬翼时阻力过大，影响飞行器飞行效率的问题。

第一方面，本发明提供一种仿鸟羽单向阀翅膀结构，包括：羽轴、多个羽枝、分支组件及摆动组件；

多个所述羽枝对称设于所述羽轴的两侧；所述分支组件包括多个倒钩羽小枝和多个沟槽羽小枝，多个所述羽枝的两侧均分别设有多个所述倒钩羽小枝和多个所述沟槽羽小枝，相邻的两个所述羽枝之间的多个所述倒钩羽小枝和多个所述沟槽羽小枝一一对应连接；

所述摆动组件包括多个倒钩羽小枝瓣膜和多个沟槽羽小枝瓣膜，多个倒钩羽小枝瓣膜与多个所述倒钩羽小枝一一对应连接，多个所述沟槽羽小枝瓣膜与多个所述沟槽羽小枝一一对应连接；

其中，所述仿鸟羽单向阀翅膀结构可在第一状态和第二状态之间切换，在所述仿鸟羽单向阀翅膀结构处于所述第一状态的情况下，相邻的两个所述倒钩羽小枝瓣膜叠合布置，相邻的两个所述沟槽羽小枝瓣膜叠合布置；在所述仿鸟羽单向阀翅膀结构处于所述第二状态的情况下，相邻的两个所述倒钩羽小枝瓣膜之间留有间隙，相邻的两个所述沟槽羽小枝瓣膜之间留有间隙。

根据本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，所述倒钩羽小枝与所述羽枝之间的第一夹角大于所述沟槽羽小枝与所述羽枝之间的第二夹角。

根据本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，所述倒钩羽小枝远离所述羽枝的一端设有卡勾，所述沟槽羽小枝远离所述羽枝的一端设有勾槽，所述卡勾与所述勾槽卡接。

根据本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，在所述卡勾为多个的情况下，多个所述卡勾沿所述倒钩羽小枝的轴向方向依次布置。

根据本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，所述倒钩羽小枝瓣膜由所述倒钩羽小枝的根部延伸至主干部。

根据本发明提供的仿鸟羽单向阀翅膀结构，所述沟槽羽小枝瓣膜由所述沟槽羽小枝的根部延伸至主干部。