一种分段扭转式扑翼结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112278269A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号202011197220.X(22)申请日2020.10.30(71)申请人航空工业信息中心地址100029北京市朝阳区小关东里14号(72)发明人叶子青袁昌盛曾姗珊(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人仉宇(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称一种分段扭转式扑翼结构(57)摘要本发明涉及一种分段扭转式扑翼结构，包括分段机翼、弹性梁和主轴；所述分段机翼包括沿翼展方向排布的多个机翼段，每个机翼段之间相互独立；每个机翼段均可转动的设置在所述主轴上；所述弹性梁沿着机翼的翼展向设置，且所述弹性梁分别与每个机翼段联接，并为每个机翼段提供弹性支撑力；当机翼受到气动力作用时，翼段会克服弹性梁的弹性支撑力，以所述主轴为转动轴发生转动，所述弹性梁为转动的机翼段提供弹性复位力。CN112278269ACN112278269A权利要求书1/1页1.一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：包括分段机翼、弹性梁和主轴；所述主轴的刚度大于弹性梁的刚度；所述分段机翼包括沿翼展方向排布的多个机翼段，每个机翼段之间相互独立；所述主轴为承力梁，每个机翼段均可转动的设置在所述主轴上；所述弹性梁沿着机翼的翼展向设置，且所述弹性梁分别与每个机翼段联接，并为每个机翼段提供弹性支撑力；当机翼受到气动力作用时，翼段会克服弹性梁的弹性支撑力，以所述主轴为转动轴发生转动，所述弹性梁为转动的机翼段提供弹性复位力。2.如权利要求1所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：所述弹性梁为扭杆，且所述弹性梁将每个机翼段串联。3.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：所述主轴将所有机翼段串联，并且作为主承力梁和转轴。4.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：所述弹性梁的直径，从机翼根部向翼尖方向，逐渐变小。5.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：所述主轴与所述弹性梁平行设置。6.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：所述弹性梁与每一段机翼通过铰链相连，弹性梁的挠度从机翼根部向翼尖方向逐渐变大。7.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：各机翼段与相邻机翼段之间为滑动配合。8.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：每个机翼段在所述主轴上轴向限位。9.如权利要求1或2所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：各机翼段与相邻机翼段的滑动配合面之间形成密封配合。10.如权利要求9所述的一种分段扭转式扑翼结构，其特征在于：各机翼段与相邻机翼段的滑动配合面上有密封材料。2CN112278269A说明书1/3页一种分段扭转式扑翼结构技术领域[0001]本发明涉及仿生结构技术领域，具体涉及一种分段扭转式扑翼结构。背景技术[0002]微型扑翼飞行器的机翼在扑动时，沿展向的线速度是不同的，从翼根到翼尖的扑动线速度逐渐增大，如图1所示。根据图1的可知，扑翼飞行器在飞行时，如果飞行速度为(V飞行)，由于机翼在上下扑动(速度为V扑动)，实际在机翼某个截面处机翼相对气流的速度为飞行速度与机翼扑动速度的合成，为(V气流相对速度)。在不同机翼截面位置，气流相对速度的大小和角度都是不同的，如图2a和2b所示。这就造成从翼根到翼尖方向，机翼迎角逐渐加大，会降低气动效率。发明内容[0003]本发明的目的是：设计一种扑翼结构，能够可以使机翼在扑动过程中，随着扑动速度的变化扭转角也沿翼展方向逐渐变化，使机翼的迎角基本一致。从而提高气动效率。[0004]本发明的技术方案是：[0005]提供一种分段扭转式扑翼结构，包括分段机翼、弹性梁和主轴；所述主轴的刚度大于弹性梁的刚度；[0006]所述分段机翼包括沿翼展方向排布的多个机翼段，每个机翼段之间相互独立；[0007]所述主轴为承力梁，每个机翼段均可转动的设置在所述主轴上；所述弹性梁沿着机翼的翼展向设置，且所述弹性梁分别与每个机翼段联接，并为每个机翼段提供弹性支撑力；当机翼受到气动力作用时，翼段会克服弹性梁的弹性支撑力，以所述主轴为转动轴发生转动，所述弹性梁为转动的机翼段提供弹性复位力。[0008]进一步的，所述弹性梁为扭杆，且所述弹性梁将每个机翼段串联。[0009]进一步的，所述主轴将所有机翼段串联，并且作为主承力梁和转轴。[0010]进一步的，所述弹性梁的直径，从机翼根部向翼尖方向，逐渐变小。[0011]进一步的，所述主轴与所述弹性梁平行设置。[0012]进一步的，所述弹性梁与每一段机翼通过铰链相连，弹性梁的挠度从机翼根部向翼尖方向逐渐变大。以