一种高效扑翼飞行器用大尺度高效扑动翼.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115743539A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211431190.3(22)申请日2022.11.14(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市碑林区友谊西路127号(72)发明人朱志超薛栋孟瑞宣建林张旺旺翟晨光(74)专利代理机构河北中科律政知识产权代理事务所(普通合伙)13182专利代理师严加亮(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种高效扑翼飞行器用大尺度高效扑动翼(57)摘要本发明公开了一种高效扑翼飞行器用大尺度高效扑动翼，属于扑翼飞行器技术领域。包括蒙皮和扑动翼结构骨架，扑动翼骨架主要由主梁，斜梁和多个翼肋梁连接组成；大尺度高效扑动翼由扑动翼内侧升力区和扑动翼外侧推力区组成，扑动翼内侧升力区与扑动翼外侧推力区由其中一个翼肋梁隔离开，夹角由前至后向扑动翼外侧倾斜，其长度为32％～33％半翼展长度；位于区域隔离翼肋梁内侧部分为扑动翼内侧升力区，位于区域隔离翼肋梁外侧部分为扑动翼外侧推力区；扑动翼内侧升力区后缘的圆弧形与所述扑动翼外侧推力区后缘的圆弧形相切，扑动翼外侧推力区后缘与扑动翼内侧升力区后缘的部分或全部使用碳丝描边。本发明可以改善扑翼飞行器的气动性能。CN115743539ACN115743539A权利要求书1/2页1.一种高效扑翼飞行器用大尺度高效扑动翼，包括蒙皮(4)和扑动翼结构骨架，所述扑动翼骨架主要由主梁，斜梁和多个翼肋梁连接组成：所述主梁沿翼展方向设置，所述斜梁的前端固定连接在所述主梁靠近其外端的部位，且由前至后向所述扑动翼内端方向倾斜，多个所述翼肋梁沿翼展方向排列，与所述主梁和所述斜梁固定在一起，从而形成扑动翼结构骨架；所述蒙皮(4)粘接在扑动翼结构骨架上，被所述扑动翼结构骨架所支撑，从而形成扑动翼；所述主梁所支撑的所述蒙皮(4)部位形成扑动翼前缘，多个所述翼肋梁的后端及所述主梁的外端所支撑的所述蒙皮(4)部位形成扑动翼后缘，最内侧的所述翼肋梁所支撑的所述蒙皮(4)部位形成所述扑动翼内缘，令最内侧的所述翼肋梁为扑动翼内缘支撑梁(5)；在所述主梁中，沿伸出所述扑动翼内缘支撑梁(5)的部分为所述扑动翼的翼根(6)，以用于与双翼扑动机构(2)连接，在所述斜梁中，沿伸出所述扑动翼内缘支撑梁(5)的部分为所述扑动翼的辅梁(22)，用于与所述机身(1)铰接，以对所述大尺度高效扑动翼产生辅助支撑；所述扑动翼的半翼展长度为0.6m～1.0m；所述扑动翼的平均几何弦长为0.26m～0.28m；所述扑动翼的平均几何弦长距离所述翼根(6)为0.45m～0.47m，所述扑动翼的展弦比为3～4：1；所述大尺度高效扑动翼由扑动翼内侧升力区和扑动翼外侧推力区组成，所述扑动翼内侧升力区与所述扑动翼外侧推力区由其中一个翼肋梁隔离开，令该所述翼肋梁为区域隔离翼肋梁(7)，所述区域隔离翼肋梁(7)位于主梁距离所述翼根(6)的61％～62％位置，且与所述主梁呈70°～74°夹角由前至后向所述扑动翼外侧倾斜，其长度为32％～33％半翼展长度；在所述扑动翼中，位于所述区域隔离翼肋梁(7)内侧部分为扑动翼内侧升力区，位于所述区域隔离翼肋梁(7)外侧部分为扑动翼外侧推力区；扑动翼内侧升力区后缘与扑动翼外侧推力区后缘形成所述扑动翼后缘，所述扑动翼内缘支撑梁(5)后端与所述区域隔离翼肋梁(7)后端所支撑的所述蒙皮(4)边缘部位形成所述扑动翼内侧升力区后缘，所述主梁的外端与所述区域隔离翼肋梁(7)的后端所支撑的所述蒙皮(4)边缘部位形成所述扑动翼外侧推力区后缘；所述扑动翼内侧升力区后缘为中部向前端凹陷的圆弧形，圆弧半径为137％～138％半翼展长度，所述扑动翼外侧推力区后缘为中部向后端凸出的圆弧形，圆弧半径为27％～28％半翼展长度，所述扑动翼内侧升力区后缘的圆弧形与所述扑动翼外侧推力区后缘的圆弧形相切；所述扑动翼外侧推力区后缘与所述扑动翼内侧升力区后缘的部分或全部使用碳丝(8)描边。2.根据权利要求1所述的一种高效扑翼飞行器用大尺度高效扑动翼，其特征在于：所述扑动翼为可折叠扑动翼：所述主梁由内段主梁(9)和外段主梁(10)通过主梁铰接固定结构连接在一起，所述斜梁由内段斜梁(11)和外段斜梁(12)通过斜梁铰接结构连接在一起；所述主梁铰接固定结构与所述斜梁铰接结构的铰接轴的轴心线相重合，且前后向设置，以使所述扑动翼可相对于所述主梁铰接固定结构与所述斜梁铰接结构的铰接轴折叠；所述主梁铰接固定结构包括内段主梁连接端(13)，外段主梁连接端(14)和定位轴(15)，所述内段主梁连接端(13)和所述外段主梁连接端(14)铰接，所述内段主梁连接端(13)和所述外段主梁连接端(14)分别设有定位