扑翼飞行器的制作方法

本公开涉及飞行器技术领域，具体地，涉及一种扑翼飞行器。

背景技术：

扑翼飞行器是指像鸟一样靠机翼上下摆动以拍打空气产生的反作用力作为升力和前行力的飞行器。由于扑翼飞行器具有尺寸适中、便于携带、灵活性强、能够垂直起落等优点，在民用和国防领域均具备十分重要而广泛的应用。

在现有技术中，扑翼飞行器质量轻、体积小，在飞行速度较快的情况下，其飞行姿态的稳定性和灵活性均较差，甚至细微的外界因素例如风力、风向等的变化，也会导致扑翼飞行器稳定性、灵活性变差，飞行姿态受限较多。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种扑翼飞行器，该扑翼飞行器能够具有较强的飞行稳定性以及可靠而灵活的飞行姿态。

为实现上述目的，本公开提供了一种扑翼飞行器，包括飞行器本体和柔性调节结构，所述柔性调节结构具有相对的第一端和第二端，所述第一端与所述飞行器本体连接，所述第二端为自由端，所述柔性调节结构的重心位于所述飞行器本体的重心的后方。

可选地，所述柔性调节结构的第二端向后延伸出所述飞行器本体的边缘。

可选地，所述飞行器本体包括尾翼，所述第一端与所述尾翼连接。

可选地，所述扑翼飞行器关于所述扑翼飞行器的长度方向的纵向中心面对称。

可选地，所述柔性调节结构包括至少一个柔性调节件，所述柔性调节件使得所述扑翼飞行器在运动时的重心向所述飞行器本体的重心的后方移动。

可选地，所述柔性调节结构包括偶数个所述柔性调节件，偶数个所述柔性调节件对称分布在所述飞行器本体的长度方向的纵向中心面的两侧。

可选地，所述柔性调节结构包括奇数个所述柔性调节件，奇数个所述柔性调节件中的一个柔性调节件沿所述飞行器本体的长度方向的纵向中心面对称设置，奇数个所述柔性调节件中的其余柔性调节件对称分布在所述飞行器本体的长度方向的纵向中心面的两侧。

可选地，所述柔性调节结构包括一个所述柔性调节件，一个所述柔性调节件沿所述飞行器本体的长度方向的纵向中心面对称设置。

可选地，所述柔性调节件为多个，多个所述柔性调节件沿所述扑翼飞行器的高度方向层叠布置。

可选地，所述柔性调节结构关于所述柔性调节结构的长度方向的纵向中心面对称。

可选地，所述柔性调节结构为带状结构。

可选地，所述带状结构的第二端为锐角结构或者弧形结构。

可选地，所述柔性调节结构与所述飞行器本体的尾翼由相同的材料制成。

可选地，所述飞行器本体包括机身和机翼，所述机翼连接于所述机身，且所述机翼通过摆动使得所述机翼所在的平面与所述机身所在的水平面之间形成的夹角具备不同的角度。

通过上述技术方案，由于柔性调节结构的重心位于飞行器本体的重心的后方，使得扑翼飞行器整体在飞行时的重心能够向飞行器本体的重心的后方移动，相比于现有技术中未设置有柔性调节结构的扑翼飞行器的重心位置，本公开提供的扑翼飞行器的重心将更靠近飞行器的后方，这样，在相同的飞行状态下，本公开提供的设置有柔性调节结构的扑翼飞行器的迎角将大于现有技术中未设置有柔性调节结构的扑翼飞行器的迎角，迎角增大将增大扑翼飞行器受到的风阻，从而降低扑翼飞行器的飞行速度，便于控制扑翼飞行器获得稳定、灵活的飞行状态，例如在较小的空间内进行转向时，避免了扑翼飞行器在速度较快时转向出现转向姿态生硬或未来得及转向就与其周围物体发生接触碰撞的情形，提高了扑翼飞行器在较小空间内的飞行表现力。

并且，现有的扑翼飞行器整体重量较轻，本公开提供的扑翼飞行器由于在飞行器本体上设置有柔性调节结构，整体重量发生细微的增加，因扑翼飞行器整体重量较轻的原因，细微增加的重量有利于降低扑翼飞行器的飞行速度，使扑翼飞行器稳定飞行，灵活调整飞行姿态，例如能够在较小的空间内实现快速稳定转向。

此外，由于柔性调节结构的第二端为自由端，当扑翼飞行器飞行时，柔性调节结构能够在气流作用下随风飘动，提高扑翼飞行器的美观度。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是未设置有柔性调节结构的扑翼飞行器飞行时的侧视图；

图2是本公开一种示例性实施方式提供的设置有柔性调节结构的扑翼飞行器飞行时的侧视图；

图3是本公开一种示例性实施方式提供的扑翼飞行器飞行时的立体结构示意图；

图4是本公开另一种示例性实施方式提供的扑翼飞行器飞行时的立体结构示意图；

图5是本公开再一种示例性实施方式提供的扑翼飞行器飞行时的立体结构示意图；

图6是本公开又一种示例性实施方式提供的扑翼飞行器飞行时的立体结构示意图。

附图标记说明

1飞行器本体11尾翼

12机身13机翼

14支架15尾舵片

16机头2柔性调节结构

21第一端22第二端

2a柔性调节件

α设置有柔性调节结构的扑翼飞行器的迎角

β未设置有柔性调节结构的扑翼飞行的迎角

g1飞行器本体的重心

g2柔性调节件的重心

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常是相对于扑翼飞行器的正常飞行状态而言的，具体地，在扑翼飞行器正常飞行时，朝向天空的方向为“上”，朝向地面的方向为“下”，朝向扑翼飞行器机头的方向为“前”，朝向扑翼飞行器尾翼的方向为“后”，朝向扑翼飞行器左机翼的方向为“左”，朝向扑翼飞行器右机翼的方向为“右”；此外，“长度方向”指的是扑翼飞行器的“前后方向”，“宽度方向”指的是扑翼飞行器的“左右方向”，“高度方向”指的是扑翼飞行器的“上下方向”。

参照图2至图6所示，本公开提供一种扑翼飞行器，该扑翼飞行器包括飞行器本体1和柔性调节结构2，柔性调节结构2具有相对的第一端21和第二端22，第一端21与飞行器本体1连接，第二端22为自由端，柔性调节结构2的重心位于飞行器本体1的重心g1的后方，以使扑翼飞行器整体在飞行时的重心能够位于飞行器本体1的重心g1的后方，以降低扑翼飞行器的飞行速度。

通过上述技术方案，由于柔性调节结构2的重心位于飞行器本体1的重心g1的后方，使得扑翼飞行器整体在飞行时的重心能够向飞行器本体1的重心g1的后方移动。相比于现有技术中未设置有柔性调节结构2的扑翼飞行器的重心位置，本公开提供的扑翼飞行器的重心将更靠近飞行器的后方，这样，在相同的飞行状态下，如图1和图2所示，本公开提供的设置有柔性调节结构2的扑翼飞行器的迎角α将大于未设置有柔性调节结构2的扑翼飞行器的迎角β，迎角增大将增大扑翼飞行器受到的风阻，从而降低扑翼飞行器的飞行速度，使得扑翼飞行器的飞行状态更为稳定，易于灵活调整飞行姿态，例如，便于控制扑翼飞行器在较小空间内进行转向，避免扑翼飞行器在较快飞行速度时转向出现转向生硬或未来得及转向就与其周围物体发生接触碰撞的情形，提高了扑翼飞行器的飞行稳定性，例如在较小空间内的飞行表现力。扑翼飞行器转向生硬，一般指扑翼飞行器在快速飞行时突然转向，导致扑翼飞行器的重心发生偏移，影响扑翼飞行器平稳飞行。

并且，现有的扑翼飞行器整体重量较轻，本公开提供的扑翼飞行器由于在飞行器本体1上设置有柔性调节结构2，整体重量发生细微的增加，因扑翼飞行器整体重量较轻的原因，细微增加的重量有利于降低扑翼飞行器的飞行速度，使扑翼飞行器稳定飞行，灵活调整飞行姿态，例如能够在较小的空间内实现快速稳定转向。

此外，由于柔性调节结构2的第二端22为自由端，当扑翼飞行器飞行时，柔性调节结构2能够在气流作用下随风飘动，提高扑翼飞行器的美观度。

作为一种实施方式，上述飞行器本体1可以包括机身12和机翼13，机翼13连接于机身12，且所述机翼13通过摆动使得机翼13所在的平面与所述机身12所在的水平面之间形成的夹角具备不同的角度，机翼13摆动时能够拍打空气，机翼13拍打空气产生的反作用力可以向扑翼飞行器提供升力和前行力，使扑翼飞行器飞行，通过控制机翼13的拍打的频率可以实现扑翼飞行器飞行速度的调节。这里，机翼13可以设置为在上下方向上摆动，或者设置为在左右方向上摆动，本公开对机翼13的摆动方向不作限定，只要机翼13的摆动能够使机翼13所在的平面与所述机身12所在的水平面之间形成的夹角具备不同的角度则均属于本公开的保护范围。

可选地，飞行器本体1还可以包括机头16和/或尾翼11，机头16设置在机身12的前部，尾翼11设置在机身12的后部。机头16可以提供红外避障模组和/或摄像头的安装位置，使扑翼飞行器在飞行过程中能够实现避障、飞行导航等功能。尾翼11可以提供尾舵片15的安装位置，以通过尾舵片15使扑翼飞行器实现转向，在具体安装尾舵片15时，尾翼11上可以设置有支架14，尾舵片15可通过转向调节结构转动地安装在支架14上。

柔性调节结构2可以设置在上述飞行器本体1的任意适当的位置。例如，在一种实施方式中，柔性调节结构2的第一端21可以与飞行器本体1的机翼13、机头16、机身12中的任意一者或多者连接。在本公开提供的一种具体实施方式中，飞行器本体1包括尾翼11，柔性调节结构2的第一端21与尾翼11连接。尾翼11位于飞行器本体1的尾部，而柔性调节结构2的第一端21与飞行器本体1的尾翼连接，在扑翼飞行器飞行时，由于气流的作用，柔性调节结构2的第二端22位于第一端21的后方，这样在柔性调节结构2随风飘动时，能够尽可能地降低柔性调节结构2与飞行器本体1的其他部件，例如机翼13、机身12等部件结构缠绕的可能性。

可选地，柔性调节结构2与飞行器本体1的尾翼11可以由相同的材料制成。这样，一方面无需针对柔性调节结构2采购其他的材料，节约成本，另一方面，对于柔性调节结构2的第一端21连接在尾翼11上的情况而言，可以便于柔性调节结构2与尾翼11的相互连接，或者，满足柔性调节结构2与尾翼11一体成型制造，简化加工工艺。

此外，为了提高扑翼飞行器的飞行稳定性，在本公开提供的一种实施方式中，参照图2至图6所示，上述柔性调节结构2的第二端22向后延伸出飞行器本体1的边缘，即，柔性调节结构2在水平面上的投影至少部分地与飞行器本体1在水平面上的投影不重合。通过使柔性调节结构2的第二端22向后延伸出飞行器本体1的边缘，能够增大柔性调节结构2的重心与飞行器本体1的重心g1之间的距离，从而进一步地增大扑翼飞行器整体的重心向后移动的距离，尽可能地增大扑翼飞行器的迎角α，降低扑翼飞行器的速度。并且，由于柔性调节结构2的第二端22向后延伸出飞行器本体1的边缘，柔性调节结构2的尺寸变大，其整体重量变重，能够进一步地增大扑翼飞行器的整体重量，利于降低扑翼飞行器的飞行速度，使扑翼飞行器的飞行姿态更为稳定。

参照图3至图5所示，为了防止在飞行器本体1上设置柔性调节结构2后影响扑翼飞行器的平衡，避免扑翼飞行器因设置柔性调节结构2而在飞行时出现左右偏摆、左右晃动的情况发生，扑翼飞行器整体设置为关于扑翼飞行器长度方向的纵向中心面对称，也就是说，在飞行器本体1上设置柔性调节结构2后，扑翼飞行器整体依然是关于其长度方向的纵向中心面对称的对称结构。这里，需要说明的是，上文及下文提到的扑翼飞行器长度方向的纵向中心面指的是，经过扑翼飞行器的中心轴线且由扑翼飞行器的长度方向和高度方向限定出的平面。

如图3至图5所示，在一种实施方式中，柔性调节结构2包括至少一个柔性调节件2a，柔性调节件2a使得扑翼飞行器在运动时的重心向飞行器本体1的重心g1的后方移动，即，柔性调节件2a的重心g2位于飞行器本体1的重心g1的后方，使得扑翼飞行器在飞行时整个飞行器的重心从重心g1向后方接近柔性调节件2a的重心g2的方向移动。这里，柔性调节件2a可以连接在飞行器本体1的尾翼11、机翼13、机身12、和机头16的任意一者或多者上，本公开对柔性调节件2a在飞行器本体1上的具体连接位置不作限定，只要柔性调节件2a能够使得扑翼飞行器在运动时的重心向飞行器本体1的重心g1的后方移动即可。

另外，柔性调节件2a在水平面上的投影可以与飞行器本体1在水平面上的投影重合，在该种实施方式下，柔性调节件2a具有使扑翼飞行器在运动时的重心向飞行器本体1的重心g1的后方移动的重心调节功能，或者，柔性调节件2a在水平面上的投影也可以至少部分地与飞行本体在水平面上的投影不重合，即柔性调节件2a的第二端22向后延伸出飞行器本体1的边缘，在该种实施方式下，柔性调节件2a同时具有使扑翼飞行器在运动时的重心向飞行器本体1的重心g1的后方移动的重心调节功能、以及增大扑翼飞行器在飞行过程中的浮力的功能。

在其他实施方式中，柔性调节结构2还可以包括用于调节扑翼飞行器重量的重量调节件、用于调节扑翼飞行器浮力的浮力调节件等。本公开对柔性调节结构2具体包含的调节件的类型和功能不作限定，只要柔性调节结构2整体的重心是位于飞行器本体1的重心g1的后方的实施例均属于本公开的保护范围。

在一种实施方式中，作为柔性调节件2a的一种设置方式，参照图4所示，柔性调节件2a可以为偶数个，偶数个柔性调节件2a对称分布在飞行器本体1的长度方向的纵向中心面的两侧，即，一半数量的柔性调节件2a位于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面的左侧，另一半数量的柔性调节件2a位于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面的右侧，左侧的一部分柔性调节件2a与右侧的柔性调节件2a关于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称，从而使扑翼飞行器整体能够构造为关于扑翼飞行器长度方向的纵向中心面对称的左右对称结构，保证扑翼飞行器的左右平衡性。这里，需要说明的是，上文及下文提到的飞行器本体1长度方向的纵向中心面指的是，经过飞行器本体1的中心轴线且由飞行器本体1的长度方向和高度方向限定出的平面。

在一种实施方式中，作为柔性调节件2a的另一种布置方式，参照图5所示，柔性调节件2a可以为奇数个，即所述柔性调节结构2包括奇数个柔性调节件2a，该奇数个柔性调节件2a的数量为大于等于三个时，奇数个柔性调节件2a中的一个柔性调节件2a沿所述飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称设置，奇数个柔性调节件2a中的其余柔性调节件2a对称分布在所述飞行器本体1的长度方向的纵向中心面的两侧，换言之，奇数个柔性调节件2a沿飞行器本体1的宽度方向依次布置，且其中一个柔性调节件2a自身关于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称，其余柔性调节件2a中的一半数量的柔性调节件2a位于扑翼飞行器的长度方向的纵向中心面的左侧，其余柔性调节件2a中的另一半数量的柔性调节件2a位于扑翼飞行器的长度方向的纵向中心面的右侧，左侧的一部分柔性调节件2a与右侧的柔性调节件2a关于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称，最终使扑翼飞行器整体构造为关于其长度方向的纵向中心面对称的对称结构，保证扑翼飞行器整体结构的平衡性。

在一种实施方式中，作为柔性调节件2a的再一种布置方式，所述柔性调节结构2包括奇数个柔性调节件2a，该奇数个柔性调节件2a为一个时，参照图3所示，一个柔性调节件2a沿所述飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称设置，即，该一个柔性调节件2a自身关于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称设置，最终使扑翼飞行器整体构造为关于扑翼飞行器长度方向的纵向中心面对称的对称结构，保证扑翼飞行器整体结构的平衡性。

在一种实施方式中，作为柔性调节件2a的又一种布置方式，柔性调节件2a为多个，如图6所示，多个柔性调节件2a沿所述扑翼飞行器的高度方向层叠布置。具体地，在该实施例中，沿扑翼飞行器高度方向层叠的每个柔性调节件2a自身均沿飞行器本体1长度方向的纵向中心面对称设置，最终使扑翼飞行器整体构造为关于扑翼飞行器长度方向的纵向中心面对称的对称结构；或者，多个柔性调节件2a中的一部分柔性调节件2a沿扑翼飞行器的高度方向层叠地设置在飞行器本体1长度方向的纵向中心面的左侧，另一部分柔性调节件2a沿扑翼飞行器的高度方向层叠地设置在飞行器本体1长度方向的纵向中心面的右侧，左侧层叠的柔性调节件2a与右侧层叠的柔性调节件2a数量相同，左侧层叠的柔性调节件2a与右侧层叠的柔性调节件2a关于飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称；或者，多个柔性调节件2a中的一个柔性调节件2a或多个层叠的柔性调节件2a沿飞行器本体1的长度方向的纵向中心面对称设置，其余的柔性调节件2a层叠(层叠数量相同)且对称的分布在飞行器本体1的长度方向的纵向中心面的两侧。

可选地，柔性调节件2a可以具有任意的尺寸，例如，在本公开提供的一种示例性实施方式中，柔性调节件2a的长度为5cm-50cm，宽度为0.5cm-5cm。另外，对于柔性调节件2a为多个，且多个柔性调节件2a沿飞行器本体1的宽度方向间隔设置的实施例而言，相邻两个柔性调节件2a的距离范围可以在1cm-8cm之间。

此外，作为一种实施方式，柔性调节结构2可以关于柔性调节结构2长度方向的纵向中心面对称，即，柔性调节结构2自身为关于其长度方向的纵向中心面对称的左右对称结构，这样，能更加便于柔性调节结构2的制造和生产，当柔性调节结构2包括的柔性调节件2a为多个时，也能更加便于柔性调节结构2飞行器本体1之间的装配，降低柔性调节结构2被装错位置的可能性。

柔性调节结构2可以具有任意适当的形状。在本公开提供的一种示例性实施方式中，如图3至图6所示，柔性调节结构2为带状结构。当扑翼飞行器飞行时，带状的柔性调节结构2能够随风飘动并自由浮动，增大扑翼飞行器在飞行过程中的浮力，且利于提高扑翼飞行器在飞行过程中的美观度。可选地，柔性调节结构2可以为薄膜带状结构，薄膜带状结构质量轻，不仅能够使扑翼飞行器的整体重量细微增加，并且能够在扑翼飞行器飞行时更易随风飘动，增大扑翼飞行器在飞行过程中受到的浮力，有利于提高扑翼飞行器的飞行稳定性。在其他实施方式中，柔性调节结构2也可以为板状结构、绳状结构等。

可选地，上述带状结构的第二端22(即自由端)为锐角或弧形结构，换言之，带状结构长度方向上的两个边缘在带状结构的第二端22的端部相互连接并形成角度为锐角的夹角，或者，带状结构长度方向上的两个边缘在带状结构的第二端22的端部连接为弧形，以使带状结构更加美观，从而进一步地提高扑翼飞行器在飞行过程中的美观度。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。