一种扑翼机机翼结构的制作方法

本实用新型属于扑翼机设备技术领域，具体是涉及一种扑翼机机翼结构。

背景技术：

微型扑翼飞行器是一种模仿鸟类飞行的新概念飞行器，它具有体积小、重量轻、隐蔽性好，使用灵活、效率高等优势，如果搭载传感器和相关的数据传输和飞行控制系统，形成微型扑翼无人机平台，就会具有广阔的应用前景。围绕这一课题，各国已研制出可控飞行的扑翼飞行器，其中较成功的有美国Aero Vironment公司与加利福尼亚大学合作的“Microbat”以及荷兰Delft大学的“Delfly”等，但其性能距离实用化还有较大的差距，这主要体现为飞行时间有限，有效载荷小，操纵控制难度大等方面。究其原因，扑翼飞行器机翼的气动效率低、功率消耗大、可靠性差是相当重要的因素。

传统的扑翼机翼片是一块整体结构，上扑时阻力较大，效率不高；公开号为CN1608945A的中国专利申请公开了一种双层斜桁架结构的飞行器扑翼，利用活动羽板的开合来提高扑动效率，虽有一定的效果，但结构复杂，且不适应微型飞行器。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足之处，本实用新型的目的是旨在提供一种结构简单，上扑时空气阻力小，下扑时空气阻力满足扑翼机升力需求，效率高的扑翼机机翼结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种扑翼机机翼结构，其包括主梁、辅助梁、机翼前缘和机翼后缘，所述主梁平直设置，所述主梁与辅助梁构成完整的机翼结构框架，所述机翼结构框架上设置有蒙皮，所述机翼结构与蒙皮构成完整的机翼，所述主梁靠近机翼前缘设置，所述辅助梁靠近机翼后缘设置，所述蒙皮为网状结构，所述机翼上设置有气阀片。

优选的是，所述气阀片设置于机翼下方，所述气阀片一端与机翼铰接，所述气阀片的数量至少为一片。

优选的是，所述气阀片包括第一气阀片和第二气阀片，所述第一气阀片设置于主梁上，所述第二气阀片设置于辅助梁上，所述第一气阀片与主梁铰接，所述第二气阀片与辅助梁铰接。

优选的是，所述第一气阀片和第二气阀片均位于机翼下侧，所述第一气阀片的长度数值大于第二气阀片的长度数值。

优选的是，所述第一气阀片和第二气阀片均由弹性材料制成，所述第一气阀片和第二气阀片的数量至少为一片。

优选的是，所述主梁上还设置有加强筋，所述加强筋的数量至少为一根，所述加强筋与辅助梁连接。

优选的是，所述气阀片铰接于蒙皮上。

本实用新型的工作原理为：

当机翼处于静态的时候，气阀片以自然形态铰接在主梁和辅助梁上。

当机翼处于上扑动态时，在空气阻力的作用下，第一气阀片和第二气阀片分别与机翼的下侧面脱离，由于蒙皮为网状结构，第一气阀片和第二气阀片在与机翼脱离过程中，将空气施加于蒙皮上表面的大气压力泄去，减少机翼上扑过程中气流对机翼的阻力。

当机翼处于下扑动态时，在机翼下方的气流抬升的作用下，第一气阀片和第二气阀片分别紧贴在机翼的下侧面，由于蒙皮为网状结构，第一气阀片和第二气阀片贴在机翼的下侧面的时候，阻止气流向上的力通过蒙皮的孔洞泄露，确保机翼下侧面完全承受气流向上的力，实现机翼的抬升，机翼在抬升过程中，气流向上的力在第一气阀片和第二气阀片的作用下向机翼后缘扩散，致使机翼后缘变形产生向前的推力。

本实用新型的有益效果为：

主梁和辅助梁和蒙皮形成了一个刚性较大的区域，而这个区域内部的加强筋为悬臂梁的形式，可进行较大的弹性变形。辅助梁的位置使得机翼后缘的加强筋进行弹性变形的区域较大，主梁与辅助梁之间的加强筋进行弹性变形的区域较小，有利于机翼后缘产生推力，内段产生升力。整个机翼刚度分布过渡平缓，结构连续性好，具有良好的受力特性，且结构简单，便于制作。

该机翼的结构刚度分布和弹性变形特性合理，扑动过程中能够提供更大的气动升力和推力，并获得了气动升力和推力的良好组合，同时减小了机翼扑动的能量消耗，整体性能优于现有技术。

由于第一气阀片和第二气阀片均有聚酰亚胺材料制成，重量轻，不影响机翼的使用。

附图说明

图1为本实用新型俯视结构示意图；

图2为图1之A-A向结构示意图；

图3为本实用新型第一气阀片另一实施方式结构示意图；

图4为图3之机翼上扑时第一气阀片与蒙皮之间的状态结构示意图。

具体实施方式

如图1-图4所示，一种扑翼机机翼结构，其包括主梁1、辅助梁3、机翼前缘5和机翼后缘6，所述主梁1平直设置，所述主梁1与辅助梁3构成完整的机翼结构框架，所述机翼结构框架上设置有蒙皮4，所述机翼结构与蒙皮4构成完整的机翼，所述主梁1靠近机翼前缘5设置，所述辅助梁3靠近机翼后缘6设置，所述蒙皮4为网状结构，所述机翼上设置有气阀片；所述气阀片设置于机翼下方，所述气阀片一端与机翼铰接，所述气阀片的数量至少为一片。所述气阀片包括第一气阀片7和第二气阀片8，所述第一气阀片7设置于主梁1上，所述第二气阀片8设置于辅助梁3上，所述第一气阀片7与主梁1铰接，所述第二气阀片8与辅助梁3铰接；所述第一气阀片7和第二气阀片8均位于机翼下侧，所述第一气阀片7的长度数值大于第二气阀片8的长度数值；所述第一气阀片7和第二气阀片8均由弹性材料制成，所述第一气阀片7和第二气阀片8的数量至少为一片；所述主梁1上还设置有加强筋2，所述加强筋2的数量至少为一根，所述加强筋2与辅助梁3连接；所述气阀片铰接于蒙皮4上。