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原文传递一种被动气门式双层振翅悬停器

专利名称：	一种被动气门式双层振翅悬停器
摘要：	本发明公开一种被动气门式双层振翅悬停器，涉及空气环境下振翅悬停飞行技术领域，包括悬停器机架、双层被动气门式翼面结构、对称振动机构和驱动机构；驱动机构经对称振动机构驱使上下双层翼面结构实现上下周期振动，在振动过程中翼面结构上的条状薄膜气门能够在惯性力和空气阻力的作用下被动开合，并与翼面的周期振动自适应协调，依靠气门被动开合角度的改变来改变翼面风阻面积、产生风阻差并以此来提供升力，实现了一种空中悬停新模式，具备垂直起降、稳定悬停等性能。上述振翅悬停飞行器还具有翼面设计巧妙、振动方式简单、飞行效率高、整体稳定性强、制造成本低和实用性强的特点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	张德远;宋晓刚;周祥聪;黄志勇
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910811956.2
公开号：	CN110450952A
代理机构：	北京高沃律师事务所
代理人：	张德才
分类号：	B64C33/02(2006.01);B;B64;B64C;B64C33
申请人地址：	100191北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：包括悬停器机架、双层被动气门式翼面结构、对称振动机构和驱动机构；所述悬停器机架包括固定架和两根平行设置的滑动导轨，所述固定架安装在两根所述滑动导轨上，所述固定架用于固定并约束所述驱动机构和两根所述滑动导轨；所述双层被动气门式翼面结构包括两个对称振动且同向设置的独立翼面，所述独立翼面包括中心辐射状碳纤维骨架、弹性丝线和条状薄膜气门，所述中心辐射状碳纤维骨架上由内至外贯穿多根所述弹性丝线形成弹性丝线网，所述弹性丝线网上覆盖多条所述条状薄膜气门，所述条状薄膜气门的一侧边与所述弹性丝线粘接，所述条状薄膜气门的另一侧边自由摆动开合；所述对称振动机构包括中心曲轴、连杆和与所述滑动轨道滑动连接的滑块，所述中心曲轴的两端分别连接一根所述连杆，每根所述连杆的外端均与一所述滑块连接，两块所述滑块分别通过弹簧与两个所述独立翼面的中心连接，所述中心曲轴与所述驱动机构连接；所述驱动机构驱动所述中心曲轴转动进而带动上下两个所述独立翼面反向运动，在所述独立翼面的上下行程中所述条状薄膜气门能够在惯性力和空气阻力的作用下被动开合，所述独立翼面的受风阻面积将随各所述条状薄膜气门开合角度的变化而变化。 2.根据权利要求1所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述独立翼面为正方形翼面，所述中心辐射状碳纤维骨架包括4根碳纤维杆，且4根所述碳纤维杆通过一长方体连接件连接。 3.根据权利要求2所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述长方体连接件的中心开设有两个方形孔，所述滑块为倒“U”型滑块，所述倒“U”型滑块的两个竖直部分的底部分别穿过两个所述方形孔并与两个所述方形孔滑动配合，两个所述竖直部分上分别套设一所述弹簧，所述弹簧的顶端与所述倒“U”型滑块的顶部固定，所述弹簧的底端与所述长方体连接件的表面固定。 4.根据权利要求3所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述倒“U”型滑块的两个所述竖直部分的内端面上分别开设一滑槽，所述滑槽与所述滑动导轨接触并沿所述滑动导轨自由滑动，当所述驱动机构驱动所述中心曲轴转动时，所述独立翼面通过所述倒“U”型滑块与所述滑动导轨之间产生相对滑动。 5.根据权利要求2所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：每根所述碳纤维杆的侧面均开设有若干供所述弹性丝线穿过的小孔，多根所述弹性丝线由内至外依次贯穿所述碳纤维杆上的小孔形成“回”字形弹性丝线网，且位于相邻两根所述碳纤维杆之间的任一弹性丝线段均被拉伸产生张力。 6.根据权利要求5所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：相邻两根所述弹性丝线的间距为D。 7.根据权利要求6所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：每间隔一根所述弹性丝线粘接一条所述条状薄膜气门；所述条状薄膜气门的宽度为2.5D。 8.根据权利要求1所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述弹性丝线为塑料弹力线，所述条状薄膜气门为聚乙烯条状薄膜气门，所述滑动导轨为截面为正方形的碳纤维导轨，所述滑块为碳纤维滑块。 9.根据权利要求2所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述长方体连接件和所述固定件均为尼龙材料3D打印结构。 10.根据权利要求1所述的被动气门式双层振翅悬停器，其特征在于：所述驱动机构包括轴连接的电机和减速器，所述中心曲轴与所述减速器的输出轴连接。
所属类别：	发明专利