扑翼机尾翼及扑翼机的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种扑翼机尾翼及扑翼机。

背景技术：

扑翼机又称振翼机，是指机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器，扑动的机翼(也称扑翼)不仅产生升力，还产生向前的推动力。现有的扑翼机尾翼的水平尾翼的重量较重，使得扑翼机的纵向稳定性受到制约。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种扑翼机尾翼及扑翼机，以解决现有技术中存在的扑翼机尾翼的水平尾翼的重量较重，使得扑翼机的纵向稳定性受到制约的技术问题。

本实用新型提供了一种扑翼机尾翼，包括水平尾翼和垂直尾翼，所述水平尾翼包括水平安定面和升降舵，所述升降舵安装于所述水平安定面的后缘；所述水平安定面上安装有连杆驱动装置，用于调节所述升降舵的俯仰角；

所述水平安定面包括沿翼弦方向平行间隔设置的多根安定面翼梁，以及沿翼展方向平行间隔设置的多个安定面翼肋；所述安定面翼梁穿过所述安定面翼肋，且所述安定面翼梁与所述安定面翼肋固定连接；所述安定面翼梁为空心管，距离所述水平安定面的前缘最近的所述安定面翼梁的管径大于其它所述安定面翼梁的管径。

进一步地，所述安定面翼肋包括安定面上缘条、安定面下缘条及安定面支柱结构；所述安定面上缘条位于所述安定面下缘条的上方，且所述安定面上缘条与所述安定面下缘条固定连接，所述安定面支柱结构安装于所述安定面上缘条与所述安定面下缘条之间。

进一步地，所述安定面支柱结构包括多根斜向支柱，所述斜向支柱与翼弦方向呈夹角设置，且所述斜向支柱的一端与所述安定面上缘条固定连接，所述斜向支柱的另一端与所述安定面下缘条固定连接。

进一步地，所述水平安定面还包括安定面蒙皮，所述安定面蒙皮由所述安定面翼梁和所述安定面翼肋所支撑。

进一步地，所述升降舵包括平行间隔设置的多根升降舵翼梁，以及沿翼展方向平行间隔设置的多个升降舵翼肋；所述升降舵翼梁的长度方向与翼展方向平行；所述升降舵翼梁穿过所述升降舵翼肋，且所述升降舵翼梁与所述升降舵翼肋固定连接。

进一步地，所述连杆驱动装置包括驱动电机、第一连杆和第二连杆，所述驱动电机的机壳与所述水平安定面固定连接，所述驱动电机的电机轴与第一连杆的一端固定连接，所述第一连杆的另一端与所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述升降舵铰接。

进一步地，所述垂直尾翼包括尾翼框架，以及包裹所述尾翼框架的尾翼蒙皮。

进一步地，所述安定面上缘条与所述安定面下缘为一体结构。

进一步地，所述安定面翼肋的材质为铝合金。

本实用新型还提供了一种扑翼机，包括所述的扑翼机尾翼。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的扑翼机尾翼，包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼包括水平安定面和升降舵，升降舵安装于水平安定面的后缘；水平安定面上安装有连杆驱动装置，用于调节升降舵的俯仰角；水平安定面包括沿翼弦方向平行间隔设置的多根安定面翼梁，以及沿翼展方向平行间隔设置的多个安定面翼肋；安定面翼梁穿过安定面翼肋，且安定面翼梁与安定面翼肋固定连接；安定面翼梁为空心管，距离水平安定面的前缘最近的安定面翼梁的管径大于其它安定面翼梁的管。通过安定面翼梁采用空心管的形式，以便于减轻水平尾翼的重量，将离水平安定面的前缘最近的安定面翼梁的管径大于其它安定面翼梁的管径，这样可以优化多根安定面翼梁的分布情况，从而有利于对水平尾翼的设计结构进行优化，以提高扑翼机的纵向稳定性和操纵性。

本实用新型还提供的扑翼机，包括所述的扑翼机尾翼。基于上述分析可知，由于水平尾翼的重量减轻，因此扑翼机的整体的重量降低，从而有利于提高扑翼机整体的飞行性能，并且保证了扑翼机的纵向稳定性和操纵性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的扑翼机尾翼的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的扑翼机尾翼的另一视角的示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的扑翼机尾翼的又一视角的示意图；

图4为本实用新型实施例一中升降舵的结构示意图(未示出升降舵蒙皮)；

图5为本实用新型实施例一中升降舵的另一视角的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大示意图；

图7为本实用新型实施例一中水平安定面的结构示意图(未示出安定面蒙皮)；

图8为图7中B处的局部放大示意图；

图9为本实用新型实施例一中安定面翼肋的结构示意图；

图10为本实用新型实施例一中安定面翼肋的另一视角的示意图；

图11为本实用新型实施例二提供的扑翼机的结构示意图。

图中：

300-机身框架；601-水平安定面；602-垂直尾翼；603-升降舵；604-安定面翼梁；605-安定面翼肋；606-安定面长桁；607-安定面上缘条；608-安定面下缘条；609-斜向支柱；610-安定面中间缘条；611-升降舵翼梁；612-升降舵翼肋；613-驱动电机；614-第一连杆；615-第二连杆；616-尾翼框架；617-水平尾翼；618-直支柱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图10所示，本实用新型实施例一提供了一种扑翼机尾翼，包括水平尾翼617和垂直尾翼602，水平尾翼包括水平安定面601和升降舵603，升降舵603安装于水平安定面601的后缘；水平安定面601上安装有连杆驱动装置，用于调节升降舵的俯仰角；水平安定面601包括沿水平尾翼翼弦方向平行间隔设置的多根安定面翼梁604，以及沿水平尾翼翼展方向平行间隔设置的多个安定面翼肋605；安定面翼梁604穿过安定面翼肋605，且安定面翼梁604与安定面翼肋605固定连接；安定面翼梁604为空心管，距离水平安定面601的前缘最近的安定面翼梁604的管径大于其它安定面翼梁604的管径，也就是说，多根安定面翼梁604中，只有距离水平安定面601的前缘最近的那根安定面翼梁604的管径是最大的，其它的安定面翼梁604的管径都小于距离水平安定面601的前缘最近的那根安定面翼梁604的管径。需要说明的是，管径指的是管外径。

具体而言，垂直尾翼602与水平尾翼固定连接。水平安定面601为了使扑翼机具有适当的静稳定性。通过设置的升降舵能够实现扑翼机的俯仰。安定面翼梁604的长度方向与水平尾翼的翼展方向相一致；安定面翼肋605的长度方向与水平尾翼的翼弦方向相一致。该实施例中，安定面翼梁604的数量为三根。升降舵的数量为两个。

该实施例提供的扑翼机尾翼，通过安定面翼梁604采用空心管的形式，以便于减轻水平尾翼的重量，将离水平安定面601的前缘最近的安定面翼梁604的管径大于其它安定面翼梁604的管径，这样可以优化多根安定面翼梁604的分布情况，从而有利于对水平尾翼的设计结构进行优化，以提高扑翼机的纵向稳定性和操纵性。

该实施例中可选的方案中，水平安定面601还包括多根安定面长桁606，多根安定面长桁606的长度方向相互平行，且安定面长桁606的长度方向与定面翼梁的长度方向相一致。

该实施例中可选的方案中，安定面翼肋605包括安定面上缘条607、安定面下缘条608及安定面支柱结构；安定面上缘条607位于安定面下缘条608的上方，且安定面上缘条607与安定面下缘条608固定连接，安定面支柱结构安装于安定面上缘条607与安定面下缘条608之间。

具体而言，安定面上缘条607呈弧形，而安定面下缘条608呈直线形；安定面上缘条607的一端与安定面下缘条608的一端固定连接，安定面上缘条607的另一端与安定面下缘条608的另一端固定连接。安定面支柱结构位于安定面上缘条607与安定面上缘条607之间形成的空间中。

该实施例中可选的方案中，安定面上缘条607与安定面下缘为一体结构。

该实施例中可选的方案中，安定面支柱结构包括多根斜向支柱609，斜向支柱609与翼弦方向呈夹角设置，且斜向支柱609的一端与安定面上缘条607固定连接，斜向支柱609的另一端与安定面下缘条608固定连接。

具体而言，多根安定面斜支柱呈拆线形分布，这样有利于对安定面上缘条607和安定面下缘条608的支撑作用，增强了安定面翼肋605的稳固性。

该实施例中可选的方案中，安定面翼肋605还包括安定面中间缘条610，安定面中间缘条610位于安定面上缘条607与安定面下缘条608之间。安定面中间缘条610与安定面上缘条607之间通过直支柱618相连接，安定面中间缘条610与安定面下缘条608之间通过直支柱618相连接。

该实施例中可选的方案中，水平安定面601还包括安定面蒙皮，安定面蒙皮由安定面翼梁604和安定面翼肋605所支撑，也就是说，安定面蒙皮由安定面翼梁604和安定面翼肋605共同支撑，并且安定面蒙皮分别与安定面翼梁604和安定面翼肋605固定连接。

该实施例中可选的方案中，升降舵包括平行间隔设置的多根升降舵翼梁611，以及沿水平尾翼的翼展方向平行间隔设置的多个升降舵翼肋612；升降舵翼梁的长度方向与水平尾翼的翼展方向平行；升降舵翼梁穿过升降舵翼肋612，且升降舵翼梁与升降舵翼肋612固定连接。

该实施例中可选的方案中，升降舵还包括升降舵蒙皮，升降舵蒙皮由升降舵翼梁和升降舵翼肋612所支撑。

该实施例中可选的方案中，连杆驱动装置包括驱动电机613、第一连杆614和第二连杆615，驱动电机613的机壳与水平安定面601固定连接，驱动电机613的电机轴与第一连杆614的一端固定连接，第一连杆614的另一端与第二连杆615的一端铰接，第二连杆615的另一端与升降舵铰接。

具体而言，升降舵的长度方向的两端的升降舵翼肋612分别与水平安定面601铰接，这样当杆驱动装置的驱动电机613工作时，便能对升降舵的俯仰角进行调节。第一连杆614的长度方向与连杆驱动装置的驱动电机613的电机轴的轴向相垂直；第二连杆615的长度方向与连杆驱动装置的驱动电机613的电机轴的轴向相垂直。

该实施例中可选的方案中，垂直尾翼602包括尾翼框架616，以及包裹尾翼框架616的尾翼蒙皮。尾翼框架616为铝合金，尾翼蒙皮的材质为防水尼龙布。尾翼框架616由空心管制成。

该实施例中可选的方案中，安定面翼肋605的材质为铝合金。

该实施例可选的方案中，安定面翼梁604的材质和升降舵翼梁的材质均为铝合金。需要说明的是，该实施例中，安定面翼梁604的材质和升降舵翼梁的材质不仅局限于铝合金，也可以根据实际工况自由选取其他形式的轻质金属，用以实现减轻水平尾翼的功能；对于其他形式的轻质金属本实施例不再一一具体赘述。

该实施例可选的方案中，安定面翼肋605的材质和升降舵翼肋612的材质均为铝合金。需要说明的是，该实施例中，安定面翼肋605的材质和升降舵翼肋612的材质不仅局限于铝合金，也可以根据实际工况自由选取其他形式的轻质金属，用以实现减轻水平尾翼的功能；对于其他形式的轻质金属本实施例不再一具体赘述。

该实施例可选的方案中，安定面蒙皮的材质和升降舵蒙皮面的材质均为尼龙布。需要说明的是，该实施例中，安定面蒙皮的材质和升降舵蒙皮面的材质的材质不仅局限于尼龙布，也可以根据实际工况自由选取其他形式的材质，用以实现防水及减轻固定翼的功能；对于其他形式的材质本实施例不再一具体赘述。

实施例二

本实用新型实施例二提供了一种扑翼机，包括实施例一提供的扑翼机尾翼。

参见图11所示，该实施例中，扑翼机还包括机身框架300，机身框架300与扑翼机尾翼的水平尾翼617固定连接。需要说明的是，该扑翼机可以为无人扑翼机，也可以为载人扑翼机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。