一种扑翼飞艇的制作方法

本发明涉及航空器领域，尤其涉及一种扑翼飞艇。

背景技术：

飞艇是利用轻于空气的气体来提供升力的一种航空器。

传统飞艇是在气囊中充入氦气或其他轻于空气的气体(主要是氦气)，使飞艇产生升力，实现起飞，通过向副气囊内的充入或抽出空气来控制飞艇的升降，这些特点使飞艇的生产完全依赖于氦气的供应，氦气是稀有的战略资源，产量少、价格相当昂贵，无法满足飞艇大量生产和使用的需要，氦气需要大量的特种设备配合，包括运输、冷却、储藏、提纯等设备，需要配备相关专业技术人员，使用成本昂贵，还有就是庞大的气囊会因忽如其来的大风而不能控制，发生事故，由于上述种种因素限制了飞艇的发展及广泛使用。

现阶段的飞艇大部分是以螺旋桨为推动力，而螺旋桨的驱动效率并不高，尤其是在邻近空间，由于空气稀薄，螺旋桨的效率很低，而双扑翼的效率就会高出很多。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是设计一种扑翼飞艇，解决现有的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊、辅助气囊、吊舱、双扑翼机构、尾杆、尾翼、方向舵和升降舵，气囊外表面分别设有吊舱、尾杆、尾翼、方向舵和升降舵；辅助气囊位于气囊内；吊舱位于气囊的底部；尾杆位于气囊的尾部；双扑翼机构设置于尾杆上；双扑翼机构包括扑翼翼片、根部轴和万向节；根部轴和尾杆通过万向节连接；扑翼翼片设置有环套；扑翼翼片通过环套与根部轴连接；尾翼、方向舵和升降舵位于气囊的后部。双扑翼机构可通过万向节实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

进一步的，双扑翼机构的扑翼翼片排列方式为前后交叉式或上下重叠式或左右联动式。

进一步的，扑翼翼片为前后交叉式排列，四片扑翼翼片中每两片扑翼翼片分为一组，每组扑翼翼片上的环套相邻固定，两组扑翼翼片前后排列固定于根部轴上。前后交叉时中，两对扑翼也是通过反相位扑动产生升力和推力，后扑翼能有效利用前扑翼产生的尾涡能量从而提升气动效率，但因为前后交叉布置，运行中产生的力矩会造成微小的震动。

进一步的，扑翼翼片为上下重叠式排列，四片扑翼翼片中每片的环套依次排列固定，扑翼翼片上下交替重叠固定于述根部轴上。两对扑翼以尾杆为轴，反相位扑动，产生升力和推力，驱动飞艇。上下重叠式中，两对扑翼反对称扑动，产生力矩相互完全抵消，可有效抑制震动的产生。

进一步的，扑翼翼片为左右联动式排列，四片扑翼翼片中每两片扑翼翼片分为一组，每组扑翼翼片共用一个环套固定，两组扑翼翼片前后排列固定于根部轴上。两对扑翼以尾杆为轴，反相位扑动，产生升力和推力，驱动飞艇。左右联动式，其结构更为简单。

进一步的，扑翼翼片为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

进一步的，万向节在尾部多角度旋转。调节万向节的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

进一步的，尾翼、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

进一步的，双扑翼机构的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

进一步的，气囊为单体或者多体。多体气囊通过气囊的排列方式可以增加其飞行过程中的稳定性。

本发明的有益效果：采用这样的结构后，双扑翼机构的扑翼可沿根部轴的转动，改变扑翼的迎角大小，更加自由的调节实际飞行中方向。双扑翼机构的驱动效率远大于螺旋桨的驱动效率，而且双扑翼机构可通过万向节实现驱动角度的更改，使扑翼飞艇能够更加自由便利的变换飞行角度，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作，极大提升了扑翼飞艇的飞行效率。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步阐明。

图1为本发明的单体前后交叉式扑翼飞艇的结构图；

图2为本发明的单体上下重叠式扑翼飞艇的结构图；

图3为本发明的单体扑翼飞艇的侧视图；

图4为本发明的单体扑翼飞艇的前后交叉式双扑翼机构的结构图；

图5为本发明的单体前后交叉式扑翼飞艇的双扑翼机构运动结构图；

图6为本发明的单体扑翼飞艇的上下重叠式双扑翼机构的结构图；

图7为本发明的单体上下重叠式扑翼飞艇的双扑翼机构运动结构图；

图8为本发明的多体前后交叉式扑翼飞艇的结构图；

图9为本发明的多体上下重叠式扑翼飞艇的结构图。

图10为本发明的单体扑翼飞艇的左右联动式双扑翼机构的结构图；

图11为本发明的单体左右联动式扑翼飞艇的结构图；

图12为本发明的单体左右联动式扑翼飞艇的双扑翼机构运动结构图。

附图标号说明：

1、气囊；2、吊舱；3、双扑翼机构；4、尾杆；5、尾翼；6、扑翼翼片；7、根部轴；8、万向节；9环套。

具体实施方式

实施例1：

结合图1、图3、图4和图5，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊1、辅助气囊1、吊舱2、双扑翼机构3、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵，气囊1外表面分别设有吊舱2、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵；辅助气囊1位于气囊1内；吊舱2位于气囊1的底部；尾杆4位于气囊1的尾部；双扑翼机构3设置于尾杆4上；双扑翼机构3包括扑翼翼片6、根部轴7和万向节8；根部轴7和尾杆4通过万向节8连接；扑翼翼片6设置有环套9；扑翼翼片6通过环套9与根部轴7连接；尾翼5、方向舵和升降舵位于气囊1的后部。双扑翼机构3可通过万向节8实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴7转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

本实施例优选，扑翼翼片6为前后交叉式排列，四片扑翼翼片6中每两片扑翼翼片6分为一组，每组扑翼翼片6上的环套9相邻固定，两组扑翼翼片6前后排列固定于根部轴7上。前后交叉时中，后扑翼能有效利用前扑翼产生的尾涡能量从而提升气动效率，但因为前后交叉布置，运行中产生的力矩会造成微小的震动。

本实施例优选，扑翼翼片6为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

本实施例优选，万向节8在尾部多角度旋转。调节万向节8的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

本实施例优选，尾翼5、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

本实施例优选，双扑翼机构3的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

本实施例优选，气囊1为单体。

实施例2：

结合图2、图3、图6和图7，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊1、辅助气囊1、吊舱2、双扑翼机构3、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵，气囊1外表面分别设有吊舱2、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵；辅助气囊1位于气囊1内；吊舱2位于气囊1的底部；尾杆4位于气囊1的尾部；双扑翼机构3设置于尾杆4上；双扑翼机构3包括扑翼翼片6、根部轴7和万向节8；根部轴7和尾杆4通过万向节8连接；扑翼翼片6设置有环套9；扑翼翼片6通过环套9与根部轴7连接；尾翼5、方向舵和升降舵位于气囊1的后部。双扑翼机构3可通过万向节8实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴7转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

本实施例优选，扑翼翼片6为上下重叠式排列，四片扑翼翼片6中每片的环套9依次排列固定，扑翼翼片6上下交替重叠固定于述根部轴7上。两对扑翼以尾杆4为轴，反相位扑动，产生升力和推力，驱动飞艇。上下重叠式中，两对扑翼反对称扑动，产生力矩相互完全抵消，可有效抑制震动的产生。

本实施例优选，扑翼翼片6为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

本实施例优选，万向节8在尾部多角度旋转。调节万向节8的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

本实施例优选，尾翼5、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

本实施例优选，双扑翼机构3的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

本实施例优选，气囊1为单体。

实施例3：

结合图4和图8，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊1、辅助气囊1、吊舱2、双扑翼机构3、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵，气囊1外表面分别设有吊舱2、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵；辅助气囊1位于气囊1内；吊舱2位于气囊1的底部；尾杆4位于气囊1的尾部；双扑翼机构3设置于尾杆4上；双扑翼机构3包括扑翼翼片6、根部轴7和万向节8；根部轴7和尾杆4通过万向节8连接；扑翼翼片6设置有环套9；扑翼翼片6通过环套9与根部轴7连接；尾翼5、方向舵和升降舵位于气囊1的后部。双扑翼机构3可通过万向节8实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴7转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

本实施例优选，扑翼翼片6为前后交叉式排列，四片扑翼翼片6中每两片扑翼翼片6分为一组，每组扑翼翼片6上的环套9相邻固定，两组扑翼翼片6前后排列固定于根部轴7上。前后交叉时中，后扑翼能有效利用前扑翼产生的尾涡能量从而提升气动效率，但因为前后交叉布置，运行中产生的力矩会造成微小的震动。

本实施例优选，扑翼翼片6为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

本实施例优选，万向节8在尾部多角度旋转。调节万向节8的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

本实施例优选，尾翼5、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

本实施例优选，双扑翼机构3的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

本实施例优选，气囊1为三体。多体气囊1通过气囊1的排列方式可以增加其飞行过程中的稳定性。

实施例4：

结合图6和图9，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊1、辅助气囊1、吊舱2、双扑翼机构3、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵，气囊1外表面分别设有吊舱2、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵；辅助气囊1位于气囊1内；吊舱2位于气囊1的底部；尾杆4位于气囊1的尾部；双扑翼机构3设置于尾杆4上；双扑翼机构3包括扑翼翼片6、根部轴7和万向节8；根部轴7和尾杆4通过万向节8连接；扑翼翼片6设置有环套9；扑翼翼片6通过环套9与根部轴7连接；尾翼5、方向舵和升降舵位于气囊1的后部。双扑翼机构3可通过万向节8实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴7转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

本实施例优选，扑翼翼片6为上下重叠式排列，四片扑翼翼片6中每片的环套9依次排列固定，扑翼翼片6上下交替重叠固定于述根部轴7上。两对扑翼以尾杆4为轴，反相位扑动，产生升力和推力，驱动飞艇。上下重叠式中，两对扑翼反对称扑动，产生力矩相互完全抵消，可有效抑制震动的产生。

本实施例优选，扑翼翼片6为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

本实施例优选，万向节8在尾部多角度旋转。调节万向节8的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

本实施例优选，尾翼5、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

本实施例优选，双扑翼机构3的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

本实施例优选，气囊1为三体。多体气囊1通过气囊1的排列方式可以增加其飞行过程中的稳定性。

实施例5：

结合图10、图11和图12，本发明的一种扑翼飞艇，包括气囊1、辅助气囊1、吊舱2、双扑翼机构3、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵，气囊1外表面分别设有吊舱2、尾杆4、尾翼5、方向舵和升降舵；辅助气囊1位于气囊1内；吊舱2位于气囊1的底部；尾杆4位于气囊1的尾部；双扑翼机构3设置于尾杆4上；双扑翼机构3包括扑翼翼片6、根部轴7和万向节8；根部轴7和尾杆4通过万向节8连接；扑翼翼片6设置有环套9；扑翼翼片6通过环套9与根部轴7连接；尾翼5、方向舵和升降舵位于气囊1的后部。双扑翼机构3可通过万向节8实现驱动角度的更改。扑翼可沿根部轴7转动，改变扑翼的迎角大小，以符合实际飞行中的需要。使用者也可以通过对扑翼迎角以及整体驱动角度的改变，可以快速的实现飞艇的俯仰、转向等动作。

本实施例优选，扑翼翼片6为左右联动式排列，四片扑翼翼片6中每两片扑翼翼片6分为一组，每组扑翼翼片6共用一个环套9固定，两组扑翼翼片6前后排列固定于根部轴7上。两对扑翼以尾杆4为轴，反相位扑动，产生升力和推力，驱动飞艇。左右联动式，其结构更为简单。

本实施例优选，扑翼翼片6为仿生柔性材质。扑翼为柔性材料制作，类似于昆虫翅膀的仿生机构。

本实施例优选，万向节8在尾部多角度旋转。调节万向节8的角度可以改变扑翼飞艇的飞行方向。

本实施例优选，尾翼5、方向舵和升降舵上都设有舵面。舵面能够增加扑翼飞艇飞行过程中的稳定性，使用者可以根据自身需要选择是否添加舵面。

本实施例优选，双扑翼机构3的驱动装置为连杆驱动或者齿轮驱动。但不拘泥于连杆驱动或者齿轮驱动，使用者可以根据自身需要选择合适的驱动方式。

本实施例优选，气囊1为单体。

在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是以上描述仅是本发明的较佳实施例而已，本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。