[发明专利]一种小型无人类扑翼飞行器

摘要

一种小型无人类扑翼飞行器，属航空技术领域，主要由机身、动力装置、左扑翼装置、右扑翼装置、尾部螺旋桨和起落架组成。左扑翼装置和右扑翼装置结构、参数和工作原理都相同并对称布置于机身的左右两侧。动力装置安装于机身前部，动力等速反向驱动左扑翼装置和右扑翼装置的主轴转动。尾部螺旋桨旋转平面能向左或向右倾斜。右扑翼装置包括导向罩、主轴、转臂架、中心半齿齿轮和两个相同的转翼装置。每个转翼装置包括近心齿轮、远心齿轮和翼片。远心齿轮与近心齿轮的传动比为1∶1。近心齿轮与中心半齿齿轮啮合的传动比也为1∶1。翼片保持水平状态下扑，保持与转臂垂直上扬，产生升力的效率较高。该飞行器用于航拍、农林牧作业和军事需求。

主权项

一种小型无人类扑翼飞行器，其特征在于：主要由机身（1）、动力装置（2）、左扑翼装置（3）、右扑翼装置（4）、尾部螺旋桨（5）和起落架（6）组成；机身（1）内配有操控系统和自动导航自主飞行仪；左扑翼装置（3）和右扑翼装置（4）结构、参数和工作原理都相同并对称布置于机身（1）的左右两侧的左缺口（11）和右缺口（12）处；动力装置安装于机身（1）前部，主要由主电机和减速传动机构组成，采用齿轮组减速装置，采用同步带传动或链传动方式传输动力；尾部螺旋桨（5）由小电机（51）驱动，尾部螺旋桨（5）旋转平面能向左或向右倾斜；右扑翼装置（4）的具体结构是：它包括导向罩（41）、主轴（42）、转臂架（43）、中心半齿齿轮（44）和安装在转臂架上的互成180°分布在中心半齿齿轮周围的两个结构相同的转翼装置（45）；中心半齿齿轮（44）是一个只有半周带齿的齿轮，它通过主轴（42）的轴套固定安装于机身（1）上，中心半齿齿轮（44）的带齿半周（441）朝右，无齿半周（442）朝左，无齿半周（442）的边缘半径小于带齿半周（441）的齿谷半径；主轴（42）纵向水平布置，主轴（42）的后段与转臂架（43）固连于转臂架（43）的中心，主轴（42）的后端通过轴承安装在机身（1）上，主轴（42）的中段通过轴承与中心半齿齿轮（44）相连于中心半齿齿轮（44）的中心孔内，主轴（42）的前段除前端外被主轴的轴套（421）套住，主轴的轴套（421）的后端与中心半齿齿轮（44）固连，主轴的轴套（421）的前端与机身（1）固连，主轴（42）能在中心半齿齿轮（44）的中心孔（443）内和主轴的轴套（421）内灵活转动；主轴（42）的前端与动力装置（2）的传动机构相连，动力从主轴（42）的前端输入；转臂架（43）是由两条相同的转臂（431）组成的一个完全对称的一字支架，用来支撑两个转翼装置（45）；每个转翼装置（45）包括近心齿轮（451）、远心齿轮（452）和翼片（453）；翼片（453）为刚性矩形平板翼片；翼片（453）的左右两条母线边中部安装有用以减小翼片（453）左右两端紧贴导向罩（41）内壁滑动摩擦的能灵活滚动的减摩滚筒（454）；翼片（453）的后端对称固定在远心齿轮（452）的前端面中部，翼片（453）与远心齿轮（452）垂直；远心齿轮（452）的转轴通过轴承安装在转臂架（43）的转臂（431）的末梢，近心齿轮（451）的转轴通过轴承安装在转臂架（43）的转臂（431）的中部，同一转翼装置（45）上的远心齿轮（452）与近心齿轮（451）啮合，其传动比为1∶1；两个近心齿轮（451）在主轴（42）的右侧时均与中心半齿齿轮（44）啮合，其啮合传动比为1∶1；导向罩（41）呈半圆弧形，靠左固定安装在机身（1）上，导向罩（41）的包角范围稍大于180°，上至当转臂架（43）的一条转臂（431）处于12点钟位置时相应的翼片（453）的处于右侧的减摩滚筒（454）处，下至当转臂架（43）的一条转臂（431）处于6点钟位置时相应的翼片（453）的处于左侧的减摩滚筒（454）处；导向罩（41）内壁是以主轴（42）的轴线为中心线的光滑的圆弧形曲面，该圆弧半径尺寸刚好使得翼片（453）在主轴（42）的左侧运行时翼片（453）左右两端的减摩滚筒（454）都能同时紧贴导向罩（41）内壁滚动，确保翼片（453）在主轴（42）左侧从最低处运行到最高处的过程中始终保持与转臂架（43）的相应的转臂（431）垂直；导向罩（41）下端设置了与内壁光滑连接的向下并向外弯曲的一小段；转臂架（43）的转臂（431）处于主轴（42）正上方竖直位置时相应的翼片（453）水平布置；左扑翼装置（3）的导向罩（31）靠右安装；左扑翼装置（3）的中心半齿齿轮（34）的带齿半周朝左，无齿半周朝右。