一种平板翼片扑翼飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]一种平板翼片扑翼飞行器，属航空技术领域，尤其涉及一种扑翼飞行器。
【背景技术】
[0002]传统的扑翼机靠翼片的上下煽动来产生升力，翼片上扬时阻力较大，效率较低，能产生的升力有限，很难实现重载飞行；专利号为ZL200910073435.8的中国专利公开的一种结构较复杂的靠扑翼提升机构使扑翼片复位的扑翼升力生成装置，虽然效率较传统扑翼高些，但翼片下扑过程中，只有中间位置翼片处于水平位置，其它时候翼片与水平面都存在一个夹角，越离开中间位置夹角越大，产生的升力是翼片作用力的竖直方向的分量，水平方向的分量成了损耗，故该现有技术的扑翼装置产生升力的效率有限。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有扑翼机的上述不足，发明一种结构简单的效率更高的平板翼片扑翼飞行器。
[0004]一种平板翼片扑翼飞行器，由机身、左扑翼装置、右扑翼装置、尾部螺旋桨、控制系统、操纵系统和起落架组成。左扑翼装置和右扑翼装置结构和参数相同并对称布置于机身的左右两侧，用来产生升力。机身上左右两两对称分布着四个缺口，它们是左前缺口、右前缺口、左后缺口和右后缺口，它们是为了方便左扑翼装置和右扑翼装置的上下扑动而设置的。尾部螺旋桨由小电机驱动，尾部螺旋桨旋转平面能向左或向右倾斜，在控制系统和操纵系统的操控下能产生向上、向左侧或向右侧的拉力，以实现该飞行器的俯仰及偏航飞行姿态。起落架采用滑撬式起落架。
[0005]右扑翼装置包括右电机、右减速器、右主轴、右前摆臂、右后摆臂、右翼片、右中心链轮、右链条和右翼链轮。右翼片由右前翼轴、右平板和右后翼轴构成，右平板处于右前翼轴和右后翼轴之间，右前翼轴和右后翼轴同轴地分别固定在右平板的前后两端的中间，右前翼轴、右平板和右后翼轴三者处于同一平面内。右电机固定安装在机身上，右电机通过右减速器与右主轴的前端相连。右主轴通过轴承前后方向布置水平安装在机身上，右前摆臂的一端与右主轴垂直固连于机身的右前缺口内，右前摆臂的另一端通过轴承与右翼片的右前翼轴垂直相连于右前翼轴的中段。右后摆臂的一端与右主轴后端垂直固连于机身的右后缺口内，右后摆臂的另一端通过轴承与右翼片的右后翼轴后端垂直相连。右前翼轴和右后翼轴与右主轴平行。右前摆臂、右后摆臂、右前翼轴、右后翼轴和右主轴处于同一平面内。右中心链轮通过右内单向轴承与右主轴相连于机身的右前缺口内并处于右前摆臂的前边，右内单向轴承的内圈与右主轴固连，右内单向轴承的外圈与右中心链轮固连；右中心链轮还通过右外单向轴承与机身相连，右外单向轴承的内圈与右中心链轮固连，右外单向轴承的外圈与机身固连。右翼链轮固连于右前翼轴前端，右翼链轮和右中心链轮通过右链条相连，右中心链轮与右翼链轮的传动比为1:1。右链条运动平面与右主轴垂直。
[0006]左扑翼装置包括左电机、左减速器、左主轴、左前摆臂、左后摆臂、左翼片、左中心链轮、左链条和左翼链轮。左翼片由左前翼轴、左平板和左后翼轴构成，左平板处于左前翼轴和左后翼轴之间，左前翼轴和左后翼轴同轴地分别固定在左平板的前后两端的中间，左前翼轴、左平板和左后翼轴三者处于同一平面内。左电机固定安装在机身上，左电机通过左减速器与左主轴的前端相连。左主轴通过轴承前后方向布置水平安装在机身上，左前摆臂的一端与左主轴垂直固连于机身的左前缺口内，左前摆臂的另一端通过轴承与左翼片的左前翼轴垂直相连于左前翼轴的中段。左后摆臂的一端与左主轴后端垂直固连于机身的左后缺口内，左后摆臂的另一端通过轴承与左翼片的左后翼轴后端垂直相连。左前翼轴和左后翼轴与主轴平行。左前摆臂、左后摆臂、左前翼轴、左后翼轴和左主轴处于同一平面内。左中心链轮通过左内单向轴承与左主轴相连于机身的左前缺口内并处于左前摆臂的前边，左内单向轴承的内圈与左主轴固连，左内单向轴承的外圈与左中心链轮固连；左中心链轮还通过左外单向轴承与机身相连，左外单向轴承的内圈与左中心链轮固连，左外单向轴承的外圈与机身固连。左翼链轮固连于左前翼轴前端，左翼链轮和左中心链轮通过左链条相连，左中心链轮与左翼链轮的传动比为1:1。左链条运动平面与左主轴垂直。
[0007]右电机、左电机和小电机均采用方便充电的锂电池供电，控制系统能对左电机和右电机的转速和转向进行控制。右内单向轴承、右外单向轴承、左内单向轴承和左外单向轴承均采用只能向一个方向转动的单向轴承。右内单向轴承和右外单向轴承的转动方向相反；左内单向轴承和左外单向轴承的转动方向相反；左内单向轴承和右内单向轴承的转动方向也相反。从右主轴的后端往前端看:右内单向轴承的外圈固定时其内圈只能向顺时针方向旋转而不能向逆时针方向转动；右外单向轴承的外圈固定时其内圈只能向逆时针方向旋转而不能向顺时针方向转动。从左主轴的后端往前端看:左内单向轴承的外圈固定时其内圈只能向逆时针方向旋转而不能向顺时针方向转动；左外单向轴承的外圈固定时其内圈只能向顺时针方向旋转而不能向逆时针方向转动。组装该平板翼片扑翼飞行器时，确保右前摆臂处于右主轴正上方竖直位置时右翼片水平布置；左前摆臂处于左主轴正上方竖直位置时左翼片水平布置。
[0008]右扑翼装置的工作原理是:下扑过程:下扑起始位置为右前摆臂和右后摆臂竖直布置于右主轴的正上方即右前摆臂和右后摆臂处于12点钟位置，此时右翼片处于水平位置并位于最高处，右电机的动力经右减速器减速后传递给右主轴，从右主轴的后端往前端看，在动力的驱动下，右主轴顺时针转动，带动右前摆臂和右后摆臂同步顺时针转动，右中心链轮固定不动，由于右中心链轮与右翼链轮的传动比为1: 1，右链条带动右翼链轮逆时针转动，保持右翼片处于水平位置下扑，当右前摆臂和右后摆臂转至右主轴正下方处于竖直位置即右前摆臂和右后摆臂处于6点钟位置时右主轴转速为零，此时右翼片处于最低位置，完成了下扑过程。上扬过程:从右翼片处于最低位置开始，由控制系统控制右电机反转，右主轴在动力的驱动下逆时针转动，带动右前摆臂和右后摆臂逆时针向上转动，右中心链轮和右内单向轴承随右主轴一起转动，右中心链轮、右链条和右翼链轮同步绕右主轴轴线逆时针转动，右翼片与右前摆臂保持垂直不变。当右前摆臂和右后摆臂转至右主轴正上方处于竖直位置即右前摆臂和右后摆臂又回到12点钟位置时右主轴停止转动，此时右翼片处于最高位置，完成了上扬过程，右扑翼装置回到了下扑过程的起始状态。控制系统控制右电机再换向，右主轴顺时针转动，进入下一个扑动周期，右主轴如此反复转动180°使右前摆臂和右后摆臂下上转摆即能实现右翼片连续下扑和上扬运动过程，产生向上的升力。扑动越快，产生的升力越大，扑动频率通过控制右电机转速实现。
[0009]左扑翼装置的工作原理与右扑翼装置相同。左前摆臂和左后摆臂从最高位置即处于左主轴的正上方竖直位置逆时针方向转动180°至最低位置即处于左主轴的正下方竖直位置为左翼片下扑过程，左翼片下扑时始终处于水平位置；左前摆臂和左后摆臂从最低位置即处于左主轴的正下方竖直位置顺时针方向转动180°至最高位置即处于左主轴的正上方竖直位置为左翼片上扬过程，左翼片上扬时始终保持与左前摆臂垂直。
[0010]控制系统和操纵系统能控制左扑翼装置和右扑翼装置产生的升力大小。
[0011]机身内配有摄像机及信息处理系统，能进行航拍，能将拍摄的影像信息传送到地面设备。机身内配装自动导航设备能进行自主飞行；或配置遥控设备能实现遥控飞行。各电机功率足够大且设置配置合理的话可实现载人飞行，由驾驶员直接操纵飞行。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种平板翼片扑翼飞行器的后视示意图，此图中，左扑翼装置和右扑翼装置处于下扑过程中，右前摆臂和右后摆臂顺时针转动处于I点半钟位置，左前摆臂和左后摆臂逆时针转动处于10点半钟位置，左翼片和右翼片都处于水平位置；图2是图1的俯视示意图；图3是图1的左视示意图；图4是本发明一种平板翼片扑翼飞行器左翼片和右翼片处于上扬过程中的后视示意图，此图中，右前摆臂和右后摆臂逆时针转动处于I点半钟位置，左前摆臂和左后摆臂顺时针转动处于10点半钟位置，右翼片与右前摆臂垂直，左翼片与左前摆臂垂直；图5是图2中的A区域的放大图；图6是图3中的B区域的放大图。
[0013]图中，1-机身，11-左前缺口，12-右前缺口，13-左后缺口，14-右后缺口 ；2-尾部螺旋桨，21-小电机；3-左扑翼装置，31-左主轴，321-左前摆臂，322-左后摆臂，33-左翼片，331-左前翼轴，332-左平板，333-左后翼轴，34-左中心链轮，35-左链条，36-左翼链轮，37-左内单向轴承，38-左外单向轴承，391-左电机，392-左减速器；4_右扑翼装置，41-右主轴，421-右前摆臂，422-右后摆臂，43-右翼片，431-右前翼轴，432-右平板，433-右后翼轴，44-右中心链轮，45-右链条，46-右翼链轮，47-右内单向轴承，48-右外单向轴承，491-右电机，4