仿生翅果组合式飞行器

文档序号:34851558发布日期:2023-07-22 14:47阅读:442来源:国知局
仿生翅果组合式飞行器

本技术涉及飞行器,特别涉及仿生翅果组合式飞行器。


背景技术:

1、微飞行器是一种像小型鸟类或昆虫一样在低雷诺数下工作的飞行器,具有体积小、隐蔽性好等特点,是未来飞行器的重要发展方向之一。翅果,是典型风媒植物果实的一种类型,因外观宛如小翅膀,又称为“翼果”。典型的翼果,堪称植物界的竹蜻蜓。高超的空气动力学设计,具有黏着能力的外壳,均匀的质量分布,坚固安全的保护壳一一大自然打造的枫属飞行器令人惊叹。在二十世纪七十年代,受枫树种子稳定下落运动的启发,国外学者提出了一种翅果模型(samaratype)、设计出一种单翼片非对称气动布局机构,从而展开了对单翼末敏弹气动特性的探索研究。

2、然而,国内学者对单翼末敏弹的研究资料较少,舒敬荣提出了一种采用端部配重的单侧翼利用弹丸质量和空气动力的强非对称所产生的旋转共振运动来实现稳态扫描,研究了翼片形状、安装角、攻角方向和来流速度对气动参数的影响,并利用弹箭非线性气动理论,研究了单翼末敏弹的稳定性,以翅果模型为基础衍变出的单翼末敏弹为研究对象,主要研究了弹体能够实现稳定扫描的动力学模型,分析了弹体气动特性的变化规律,基于“增大阻力、增加转速”的要求,对翼片结构参数进行优化设计。

3、现有技术中的飞行器多利用多个单翼结构进行简单组装,机翼与机翼之间不存在组合以及分体关联,功能存在局限性,实用性较低。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供仿生翅果组合式飞行器,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述问题,本实用新型所采取的技术方案如下:

3、仿生翅果组合式飞行器,包括

4、安装机构,包括安装盘以及设置于安装盘外侧连接组件,所述连接组件包括槽板、机翼以及螺钉,所述槽板一端与安装盘外表面连接,所述槽板一侧表面设有槽口,所述机翼一端安装在槽口内部且通过螺钉进行固定连接,所述安装盘两侧设有拼接组件;

5、解体机构,包括设置于安装盘上方的驱动组件,所述驱动组件包括舵机、拨动杆、束缚块以及橡皮筋,所述舵机下表面与安装盘上表面连接,所述舵机一端设有转动轴,所述拨动杆一端安装于转动轴外表面,所述束缚块下表面与安装盘上表面连接,所述束缚块一侧表面设有弧槽口,所述橡皮筋安装于弧槽口内部。

6、优选的,所述拼接组件包括插槽以及插杆,所述插槽一侧表面与安装盘一侧表面连接,所述插杆一侧表面与安装盘另一侧表面连接,所述插槽另一侧表面设有插口,所述插杆一端穿过插口与插槽插合连接。

7、优选的,所述机翼采用厚度为2毫米的泡沫板制成,所述机翼结构呈蝶翅状,五个所述机翼相邻之间的夹角均为72°。

8、优选的,所述舵机一侧设有电路板,所述电路板下表面与安装盘上表面连接。

9、本实用新型与现有技术相比较,具有以下有益效果:

10、本实用新型具有独特的协作模式,通过各自独立的单元组成一个可分离的整体构型,在飞行过程中可以通过命令单独分离,完成对应的任务剖面。在下降的初始阶段各个独立单元协同自转。当接近地面时,每个机翼可以退出组合的模式,各自继续下降到目的地。组合翅果的下落飞行特性,具有良好的稳定性与隐蔽性,可以从顶部对地面目标进行打击,可以在极端环境下对载荷进行部署。

11、本实用新型利用空气作用力实现长时间的滞空飞行。这种飞行器通过力学屈曲组装,形成三维构型,减轻了机身质量与密度,类型于枫树种子一样的体态可以保证其在下落时迎风面与翼片表面垂直,从而最大化下落风阻,使终端速度最小化。同时,对飞行器姿态进行调整,改变翼片倾斜角度,也提高了飞行稳定性,体积小巧,机动灵敏。

12、本实用新型组合飞行器可以携带榴弹、聚能弹等智能弹药,从上空下落对地面目标进行覆盖式打击,具有良好的仿生隐蔽性。在一定参数范围内,它可以作为平台搭载战斗部如css(通用灵巧子弹药)、sts(斯基特子弹药)、efp(爆炸成型弹丸)等,由单翼飞标发挥至关重要的作用。

13、本实用新型在科研领域,飞行器可以携带传感器等有效载荷,可以在极端环境下对载荷进行部署并对环境参数进行探测、识别、传输。



技术特征:

1.仿生翅果组合式飞行器,其特征在于:包括

2.根据权利要求1所述的仿生翅果组合式飞行器,其特征在于:所述拼接组件包括插槽(105)以及插杆(106),所述插槽(105)一侧表面与安装盘(101)一侧表面连接,所述插杆(106)一侧表面与安装盘(101)另一侧表面连接,所述插槽(105)另一侧表面设有插口,所述插杆(106)一端穿过插口与插槽(105)插合连接。

3.根据权利要求1所述的仿生翅果组合式飞行器,其特征在于:所述机翼(103)采用厚度为2毫米的泡沫板制成,所述机翼(103)结构呈蝶翅状,五个所述机翼(103)相邻之间的夹角均为72°。

4.根据权利要求1所述的仿生翅果组合式飞行器,其特征在于:所述舵机(201)一侧设有电路板(205),所述电路板(205)下表面与安装盘(101)上表面连接。


技术总结
本技术公开了仿生翅果组合式飞行器,涉及飞行器技术领域,本技术包括安装机构,包括安装盘以及设置于安装盘外侧连接组件,连接组件包括槽板、机翼以及螺钉,安装盘两侧设有拼接组件;解体机构,包括设置于安装盘上方的驱动组件,驱动组件包括舵机、拨动杆、束缚块以及橡皮筋。本技术仿生翅果组合式飞行器,通过各自独立的单元组成一个可分离的整体构型,在飞行中可以通过命令单独分离,完成对应的任务剖面。在下降的初始阶段各个独立单元协同自转。当接近地面时,每个机翼可以退出组合模式,各自继续下降到目的地。组合翅果的下落飞行特性,具有良好稳定性与隐蔽性,可以从顶部对地面目标进行打击,可以在极端环境下对载荷进行部署。

技术研发人员:唐玉勇,王淑雯,郭锐,张幸阳,王宇杰
受保护的技术使用者:南京理工大学
技术研发日:20230412
技术公布日:2024/1/13
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