System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器技术方案_技高网

一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器技术方案

技术编号:42747238 阅读:5 留言:0更新日期:2024-09-18 13:39
本发明专利技术公开一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器,属于扑翼飞行器领域;包括扑翼翅膀,扑翼翅膀包括翅脉和粘附在翅脉上的翼膜;翅脉呈放射性设置,且两个相邻翅脉之间设有间隙,与翼膜构成柔性铰链;折叠翅膀展长边上设有对翅脉施加力矩进行展开收缩的平向杆,折叠翅膀弦长边设有用于与扑翼飞行器机身相连的竖向杆。通过翼脉与翼膜构成柔性铰链,在没有增加额外质量情况下保证了翅膀规律折叠。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于扑翼飞行器领域,具体涉及一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器


技术介绍

1、微型飞行器的概念最早由美国兰德公司提出,微型扑翼飞行器因其能够在小尺寸、低雷诺数条件下实现悬停,且具有气动噪音小、机动性强、隐蔽性好、能效高和安全性高等优点,无论在军事还是民用领域,都具有广泛的应用前景,因此成为微型飞行器领域的研究热点。

2、为了进一步提高微型扑翼飞行器的整体性能和减少其体积,一些研究人员从鞘翅目(如甲虫)中寻找解决方案。甲虫的翅膀折叠机制提供了一种减小飞行器体积的思路,在地面上保护飞行器结构并在飞行时展开提供空气动力。然而,现有的仿生可折叠翅膀由于折叠复杂或质量过重,往往不能满足实际飞行的要求。

3、目前,大多数微型扑翼飞行器不具备折叠功能,体积较大,不便于携带。现有的仿生可折叠翅膀因其设计复杂、折叠比小或质量较重,难以在实际飞行中应用。这些问题亟需解决,以便开发出一种能够减小飞行器体积且具备优良飞行性能的仿生折叠翼系统。

4、基于上述问题现提出一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本公开的目的在于提供一种微型仿生折叠扑翼系统及其飞行器,解决了现有技术中扑翼飞行器不具备折叠功能的问题。

2、本公开的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种微型仿生折叠扑翼系统,包括扑翼翅膀,扑翼翅膀包括翅脉和粘附在翅脉上的翼膜;

4、翅脉呈放射性设置,且两个相邻翅脉之间设有间隙,与翼膜构成柔性铰链;

5、折叠翅膀展长边上设有对翅脉施加力矩进行展开收缩的平向杆,折叠翅膀弦长边设有用于与扑翼飞行器机身相连的竖向杆。

6、在一些方式中也可以通过如下的方式实现;

7、一种飞行器,所述飞行器包括微型仿生折叠扑翼系统;

8、微型仿生折叠扑翼系统;

9、包括扑翼翅膀,扑翼翅膀包括翅脉和粘附在翅脉上的翼膜;

10、翅脉呈放射性设置,且两个相邻翅脉之间设有间隙,与翼膜构成柔性铰链;

11、折叠翅膀展长边上设有对翅脉施加力矩进行展开收缩的平向杆,折叠翅膀弦长边设有用于与扑翼飞行器机身相连的竖向杆。

12、本公开的有益效果:

13、1、铰链机构增强了折叠翼展开后的稳定性,铰链机构旋转方向与翅膀扑动方向垂直,扑动方向刚度铰链保证,扑动过程中不会发生折叠现象,确保了翅膀扑动时可以产生最大的升力;

14、2、使用超薄碳纤维板作为翼脉,通过热压粘接于翼膜上,保证了翅膀强度的同时控制了质量;

15、3、翼脉与翼膜构成柔性铰链,在没有增加额外质量情况下保证了翅膀规律折叠;

16、4、使用一根温控镍钛合金弹簧控制了翅膀的折叠与展开,机构质量轻且控制简易;

17、5、结构件采用尼龙3d打印,碳纤维杆及碳纤维板可直接切割制作,其余构件均可直接购得,铰链采用嵌套安装结构,翅膀采用热压粘接成型,系统整体的质量轻,成本低,便于加工与装配。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种微型仿生折叠扑翼系统,包括扑翼翅膀,其特征在于,扑翼翅膀包括翅脉和粘附在翅脉上的翼膜;

2.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述翼膜为0.05~0.2mm聚酰亚胺材质。

3.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述所述翅脉包括两个竖杆,两个竖杆之间设有横杆。

4.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述扑翼翅膀包括第一翅脉、第二翅脉、第三翅脉、第四翅脉和第五翅脉,第一翅脉、第二翅脉、第四翅脉、第五翅脉两个竖杆夹角为22.5度,第三翅脉两个竖杆相互水平。

5.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述翅脉通过0.1mm~0.3mm碳纤维板激光切割制备。

6.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述翅脉由PET热胶通过120度热压加工交替粘接于翼膜的两侧,每个翅脉间留有0.1~0.3mm左右的间隙。

7.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,扑翼系统包括用于驱动扑翼翅膀展开折叠的铰链机构;铰链机构的固定铰链壳体固定安装在扑翼飞行器扑动机构输出端上,铰链机构上设有与平向杆相互连接且可旋转的活动铰链壳体。

8.根据权利要求7所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,铰链机构的活动铰链壳体通过可主动控温的镍钛合金弹簧进行驱动。

9.根据权利要求8所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,扑翼系统包括安装在飞行器机架上镍钛合金弹簧驱动机构;镍钛合金弹簧驱动机构包括;

10.一种飞行器,其特征在于,所述飞行器包括权利要求1-9之一所述的一种微型仿生折叠扑翼系统。

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【技术特征摘要】

1.一种微型仿生折叠扑翼系统,包括扑翼翅膀,其特征在于,扑翼翅膀包括翅脉和粘附在翅脉上的翼膜;

2.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述翼膜为0.05~0.2mm聚酰亚胺材质。

3.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述所述翅脉包括两个竖杆,两个竖杆之间设有横杆。

4.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述扑翼翅膀包括第一翅脉、第二翅脉、第三翅脉、第四翅脉和第五翅脉,第一翅脉、第二翅脉、第四翅脉、第五翅脉两个竖杆夹角为22.5度,第三翅脉两个竖杆相互水平。

5.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼系统,其特征在于,所述翅脉通过0.1mm~0.3mm碳纤维板激光切割制备。

6.根据权利要求1所述的一种微型仿生折叠扑翼...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓慧超陈智东
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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