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一种机翼及固定翼飞行器的制作方法

时间:2022-02-15 阅读: 作者:专利查询

一种机翼及固定翼飞行器的制作方法

1.本发明涉及一种机翼及固定翼飞行器,属于飞行器领域。


背景技术:

2.小型固定翼飞行器的主要特点是最高飞行速度快,负载能力大,设计结构相对简单,巡航半径大。但是由于小型固定翼飞行器相较于传统的固定翼飞行器尺寸更小,重量更轻,小型固定翼飞行器起飞所需的最小速度更低,其低雷诺数下粘性效应凸显,导致黏性力不可忽视,使得升阻比急剧下降,小型固定翼飞行器面临升力不足的问题。


技术实现要素:

3.本发明的目的在于提供一种机翼,用以解决现有的小型固定翼飞行器升力不足的问题。本发明还提供了一种包括上述机翼的固定翼飞行器。
4.为实现上述目的,本发明所提供的机翼的技术方案是:机翼包括左右延伸的机翼本体和自旋转整流装置,自旋转整流装置包括转轴和设置在转轴上的s形板;机翼本体包括右支翼和左支翼,至少两个s形板设置在右支翼上,且至少两个s形板设置在左支翼上,右支翼上的s形板与左支翼上的s形板对称布置;右支翼上的各s形板在垂直于转轴的平面内的投影以转轴为中心沿转轴的周向均匀布置;s形板包括分别处于转轴两侧的两个弯板,s形板处于竖直状态时,处于上侧的弯板的中部向后突出。
5.有益效果:本发明的机翼的s形板受到自前向后的气流时,弯板的凸起处的凹面受力总是大于凸面受力,以使s形板始终会绕着转轴轴线逆时针转动(从自旋转整流装置的右侧观察),逆时针转动的s形板产生的马格努斯效应会给机翼提供升力,解决了现有的小型固定翼飞行器升力不足的问题。
6.进一步地,各s形板共用所述转轴。
7.有益效果:各s形板共用转轴使得自旋转整流装置的整体结构较为简单,安装更为方便。
8.进一步地,弯板为弧形板。
9.有益效果:弯板采用弧形板的结构形式,更易于加工。
10.进一步地,s形板左右两侧均固定有连接板。
11.有益效果:s形板的两侧设置的连接板增加s形板的结构强度,另外,连接板具有导流作用,即使得通过各s形板的气流相互之间不会干扰。
12.进一步地,右支翼上设置有u形通槽,u形通槽的槽底朝前,所述转轴与u形通槽的左右两侧槽壁固定,以使转轴上与s形板固定的部分处于u形通槽内。
13.有益效果:u形通槽的设置便于自旋转整流装置的安装以及使气流顺利流经自旋转装置。
14.为实现上述目的,本发明所提供的固定翼飞行器的技术方案是:固定翼飞行器包括机身和固定在机身上的机翼,机翼包括左右延伸的机翼本体和
自旋转整流装置,自旋转整流装置包括转轴和设置在转轴上的s形板;机翼本体包括右支翼和左支翼,至少两个s形板设置在右支翼上,且至少两个s形板设置在左支翼上,右支翼上的s形板与左支翼上的s形板对称布置;右支翼上的各s形板在垂直于转轴的平面内的投影以转轴为中心沿转轴的周向均匀布置;s形板包括分别处于转轴两侧的两个弯板,s形板处于竖直状态时,处于上侧的弯板的中部向后凸起。
15.有益效果:本发明的固定翼飞行器的s形板受到自前向后的气流时,弯板的凸起处的凹面受力总是大于凸面受力,以使s形板始终会绕着转轴轴线逆时针转动(从自旋转整流装置的右侧观察),逆时针转动的s形板产生的马格努斯效应会给机翼提供升力,解决了现有的小型固定翼飞行器升力不足的问题。
16.进一步地,各s形板共用所述转轴。
17.有益效果:各s形板共用转轴使得自旋转整流装置的整体结构较为简单,安装更为方便。
18.进一步地,弯板为弧形板。
19.有益效果:弯板采用弧形板的结构形式,更易于加工。
20.进一步地,s形板左右两侧均固定有连接板。
21.有益效果:s形板的两侧设置的连接板增加s形板的结构强度,另外,连接板具有导流作用,即使得通过各s形板的气流相互之间不会干扰。
22.进一步地,右支翼上设置有u形通槽,u形通槽的槽底朝前,所述转轴与u形通槽的左右两侧槽壁固定,以使转轴上与s形板固定的部分处于u形通槽内。
23.有益效果:u形通槽的设置便于自旋转整流装置的安装以及使气流顺利流经自旋转装置。
附图说明
24.图1是本发明的固定翼飞行器实施例1中的拆解图;图2是本发明的固定翼飞行器实施例1中的结构示意图;图3是自旋转整流装置的转轴、s形板和连接板的连接示意图;图4是机翼本体的透视图。
25.附图标记说明:1、机翼本体;2、自旋转整流装置;3、机翼壳体;4、蒙皮;5、弧形上面板;6、翼肋;7、可动副翼;8、转轴;9、s形板;901、弯板;10、右支翼;11、左支翼;12、连接板;13、深沟球轴承;14、转轴连接孔;15、转轴穿孔;16、轴承固定孔;17、u形通槽。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
28.需要说明的是,本发明的具体实施方式中,可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在这种实际的关系或者顺序。而且,可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
29.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语如“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;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接相连,或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,可能出现的术语“设有”应做广义理解,例如,“设有”的对象可以是本体的一部分,也可以是与本体分体布置并连接在本体上,该连接可以是可拆连接,也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
32.本发明中所提供的固定翼飞行器的实施例1:固定翼飞行器包括机身和固定在机身上的机翼,如图1至图4所示,机翼包括左右延伸的机翼本体1和装配在机翼本体1上的自旋转整流装置2。固定翼飞行器在受到自前向后的气流时,自旋转整流装置2会产生马格努斯效应以增加对机翼的升力,进而提升固定翼飞行器的飞行性能。
33.机翼本体1包括机翼壳体3和覆盖在机翼壳体3表面的蒙皮4,机翼壳体3包括弧形上面板5、水平下面板、连接弧形上面板5和水平下面板的翼肋6和可动副翼7,可动副翼7与水平下面板后侧相连。可动副翼7可以在一定角度范围内上下摆动来调节飞行器的机动能力,可动副翼7实现上下摆动的具体结构为现有技术中的常规结构,此处不再赘述。
34.自旋转整流装置2包括转动装配在机翼壳体3上的转轴8和设置在转轴8上的s形板9,s形板9包括两个弯板901。转轴8穿过s形板9,且处于s形板9中间,两个弯板901分别处于转轴8的两侧且关于转轴8的轴线呈中心对称。当s形板9处于竖直状态时,处于上侧的弯板901的中部向后凸起,相对应地,处于下侧的弯板901的中部向前凸起。在本实施例中,弯板901为弧形板,在其他实施例中,弯板也可以为具有一定角度的折板,例如具有90
°
夹角的折板。
35.弯板901受到自前向后的气流时,弯板901的凸起处的凹面受力总是大于凸面受力,以使s形板9始终绕着转轴8轴线逆时针转动(从自旋转整流装置2的右侧观察),逆时针转动的s形板9产生的马格努斯效应会给机翼提供升力,进而增加了对固定翼飞行器的升力,提升了固定翼飞行器的飞行性能。
36.为了保证s形板9转动的连续性以及进一步提升自旋转整流装置2为固定翼飞行器提供的升力,s形板9设置有多个。机翼本体1包括右支翼10和左支翼11,在本实施例中,右支
翼10和左支翼11上均设置有三个s形板9,且右支翼10和左支翼11上的s形板9对称布置。以下以右支翼10为例进行介绍,右支翼10上的各s形板9在垂直于转轴8的平面内的投影以转轴8为中心沿转轴8的周向均匀布置,在本实施例中,右支翼10上的三个s形板9相互之间呈60
°
排布。s形板9采用这种布置方式进一步确保了s形板9转动的连续性。
37.为了增加s形板9的结构强度,在s形板9的两侧均设置有圆形的连接板12。此外,连接板12具有导流作用,使通过各s形板9的气流相互之间不会干扰。
38.特别地,在本实施例中,以右支翼10为例,右支翼10上各相邻s形板9之间的连接板12为共用连接板。共用连接板的设置简化了自旋转整流装置2的结构,便于加工。
39.在本实施例中,为了简化自旋转整流装置2的整体结构,以使自旋转整流装置2安装较为方便,各s形板9共用同一根转轴8。
40.为了便于自旋转整流装置2的安装以及使气流顺利流经自旋转整流装置2,机翼本体1上设置有u形通槽17,u形通槽17的槽底朝前,转轴8与u形通槽17的左右两侧槽壁固定,以使转轴8上与s形板9固定的部分处于u形通槽17内。具体地,在本实施例中,u形通槽17设有两个,转轴8左右两端转动安装在机翼本体1上的转轴连接孔14中,转轴8的中部穿过机翼本体1上的转轴穿孔15。转轴8采用这种布置方式使得转轴8的中部及两端均受到机翼本体1的支撑,减少了转轴8受力发生形变的现象。
41.更为具体地,在本实施例中,为了使转轴8的转动更为顺畅,转轴8是通过深沟球轴承13转动装配在机翼本体1上的,深沟球轴承13安装在轴承固定孔16中。此外,转轴8与深沟球轴承13、深沟球轴承13和机翼本体1之间均为过盈配合。
42.自旋转整流装置2虽然对固定翼飞行器额外提供了一部分升力,同时也牺牲了飞行器的一部分机动性,因此,需要调大可动副翼7的角度的可调节范围,在本实施例中,可动副翼7相对于水平下面板可活动角度为
±
60
°

43.本发明的固定翼飞行器的自旋转整流装置2的工作原理:当自旋转整流装置2受到自前向后的气流时,气流会从自旋转整流装置2的各s形板9的表面经过,弯板901的凸起处的凹面受力总是大于凸面受力,s形板9会始终绕着转轴8轴线逆时针转动,逆时针转动的s形板9产生的马格努斯效应会为机翼提供额外的升力,进而提升固定翼飞行器的飞行性能,解决了现有的小型固定翼飞行器升力不足的问题。
44.本发明中所提供的固定翼飞行器的实施例2,与上文所述的实施例1不同的是,转轴有两根,其中一根转轴安装在右支翼上的u形通槽中,另一根安装在左支翼上的u形通槽中。
45.本发明中所提供的固定翼飞行器的实施例3,与上文所述的实施例1不同的是,s形板的左右两侧不设置连接板,各s形板相互之间间隔排布。
46.本发明中所提供的固定翼飞行器的实施例4,与上文所述的实施例1不同的是,右支翼和左支翼上相邻s形板之间的连接板不为共用连接板,即s形板两侧的连接板均为各s形板单独所有。
47.本发明中所提供的机翼的实施例,机翼的具体结构与上文所述的固定翼飞行器的各实施例中的机翼的结构相同,此处不再赘述。
48.以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均
应包含在本发明的保护范围内。