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(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CN107804458A(43)申请公布日2018.03.16(21)申请号201711113163.0(22)申请日2017.11.13(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人贺媛媛崔颖苏醒郭士钧郭达维(74)专利代理机构北京理工正阳知识产权代理事务所(普通合伙)11639代理人唐华(51)Int.Cl.B64C33/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼(57)摘要本发明涉及一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的弓形翼,属于飞行器设计领域。包括:主梁、弓形梁、弓弦和翼膜。所述主梁为沿机翼展向方向的梁。翼膜的一侧与主梁固定连接;弓形梁与翼膜固定连接;弓弦两端分别与弓形梁的两端固定连接,通过翼膜形成所需气动外形。本发明的弓形翼本身翼面具有一定的弯度,在定常流场中就有较高的升力系数。且弓形翼上拍阶段负升力减小,下拍阶段瞬时升力增大,具有能源利用率高的优点。在对弓形翼的选材中,弓形梁选用杨氏模量较低的材料,具有弦向柔性大的优点。CN107804458ACN107804458A权利要求书1/1页1.一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:包括:主梁(1)、弓形梁(2)、弓弦(3)和翼膜(4);主梁(1)为沿机翼展向方向的梁;翼膜(4)的一侧与主梁(1)固定连接;弓形梁(2)与翼膜(4)固定连接,沿翼展可设置多个弓形梁(2);弓弦(3)两端分别与弓形梁(2)的两端固定连接,通过连接翼膜(4)使扑翼蒙皮和翼型形成所需气动外形。2.如权利要求1所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓形梁(2)与弓弦(3)的数量均不小于2。3.如权利要求1所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓形梁(2)与弓弦(3)形成的截面称为弓形截面;最大的弓形截面与主梁(1)翼根需保持距离。4.如权利要求1所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述翼膜(4)固定在主梁(1)和弓形梁(2)的下表面。5.如权利要求1或4所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述翼膜(4)根据扑翼气动载荷大小采用一种高拉伸强度和韧性的轻质编织材料。6.如权利要求1或2或3或4所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓形梁(2)采用既易弯曲又易定型、具有柔性且机械性质强韧的材料。7.如权利要求6所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓形梁(2)为PC塑料片。8.如权利要求1或2或3所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓弦(3)采用棉线、尼龙线材料;所述主梁(1)采用碳纤维杆材料;所述翼膜(4)采用高分子纤维布料、PVC薄膜材料。9.如权利要求6所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:弓形梁(2)长度为主梁(1)长度的10%~60%;弓形梁(2)为扁平的长条状。10.如权利要求1所述的一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,其特征在于:所述弓形翼的工作方法为:弓形翼在下拍运动加速过程中,相对向上的气流产生的气动压力作用使翼面产生向上的正升力和惯性力,并产生绕主梁(1)的逆时针方向的弯矩;使弓形梁(2)有相对上弯的弹性变形趋势,弓弦(3)受到拉伸阻止弓形梁(2)的上弯;弓形翼在上拍运动加速过程中,相对向下的气流产生的气动压力作用使翼面产生向下的负升力和惯性力,并产生绕主梁(1)的顺时针方向的弯矩;使弓形梁(2)有相对下弯的弹性变形,对弓弦产生压力;而弓弦不承受压力,因此对弓形梁(2)的下弯刚度不起增强作用,弓形梁(2)能够产生较大弯曲变形,从而实现了扑翼上拍时的大弯度和等效大攻角扭转,减小扑翼上拍过程中产生的负升力。2CN107804458A说明书1/4页一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼技术领域[0001]本发明涉及一种用于微型扑翼和扑旋翼飞行器的自适应变刚度弓形翼,属于飞行器设计领域。背景技术[0002]微型飞行器体积小、携带方便,具有良好的机动性和隐蔽性,广泛应用于军事和民用领域。按照其飞行方式和布局,微型飞行器可分为:微型固定翼飞行器、微型旋翼飞行器和微型扑翼飞行器。微型固定翼飞行器飞行速度快,结构稳定性高,但无法低速飞行和悬停;微型旋翼飞行器可垂直起降、悬停,但速度较慢、噪音相对明显。微型扑翼飞行器是根据仿生学原理设计的飞行器,既可垂直起降,又可高速飞行,与固定翼和旋翼相比