CN102249001A 说明书 4/4页 [0028]本发明的复合扑动的扑翼飞行器，包含机身、扑翼和尾翼，所述机身为舱身形式的 复合材料薄壳结构，由玻璃纤维树脂基复合材料或碳纤维树脂基复合材料制成，左右对称， 分为机头1A和机体1B。 [0029]所述机体1B内部至少有一个支撑隔框，用于固定扑翼驱动机构。若所述支撑隔框 数量多于一个，除固定所述扑翼驱动机构的支撑隔框外，其余支撑隔框在机体中起支撑作 用，布置于下述锁扣装置、舵机安装位置和尾翼固定位置等集中载荷作用的位置。机体1B 前部有横截面为圆角矩形的等直段，安装无人机系统的飞控导航分系统和数据链分系统的 机载部分及天线等相关辅助设备。从中部开始，水平方向逐渐向对称平面收缩，高度方向逐 渐向上表面收缩，在尾部封闭，收缩段曲面为二次曲面。 [0030] 所述机头1A的前端点位于对称平面内较中间位置靠下，等直段机身高度40%的 位置，所述机头1A机头从后部向前收缩汇聚于前端点，收缩段曲面为二次曲面，机头1A与 机体1B连接位置上半部分有开口，将扑翼驱动机构的摇臂6伸出且与摇臂无运动干涉。 [0031]所述扑翼2为左右对称的一对，具有位于前缘的主梁2A和位于主梁后方的辅助梁 2B,它们与5根翼肋2C胶接共同构成骨架，材料均为树脂基碳纤维复合材料，骨架上粘贴聚 醚薄膜。 [0032]主梁2A根部与所述扑动机构摇臂6上的盲孔插接。辅助梁2B根部与机身上的锁 扣装置铰接，具体形式是：固接于机身上的限位杆7A穿过扑翼辅助梁2B根部的连接孔，扣 入固接于机身上的锁扣7B,限位杆7A与锁扣7B为整体结构，由具有弹性的钢丝弯折加工而 成。限位杆7A有限位杆的长度是使扑翼2扑动过程中，所述扑翼辅助梁2B的连接孔能被 动地随着扑翼2的上下扑动在限位杆7A上前后运动而不与锁扣装置7发生运动干涉 [0033]所述扑翼驱动机构包含左右对称的两个摇臂6，能将旋转动力装置的转动转化为 摇臂6的上下往复扑动，这里采用直流无刷电机作为动力装置，通过齿轮减速器进行减速， 以四连杆机构进行运动形式转化。锁扣装置的限位杆7A与扑翼驱动机构摇臂6的转轴在 同一水平面内，但不共线，左右限位杆之间的距离大于摇臂轴之间的距离。 [0034]尾翼由轻木包裹热缩膜蒙皮制成，水平尾翼4安装于水平尾翼安装在机身上表面 尾端，垂直尾翼3垂直地安装于水平尾翼4上方，位于机身对称平面内，尾翼的固定方式为 胶接。水平尾翼4后缘有升降舵4A,垂直尾翼3后缘有方向舵3A,它们由安装在机身上表 面的两个舵机5通过连杆分别操纵。 [0035]按照对扑翼飞行器动力学性能要求的不同，水平尾翼的尾容量可选为0.4-0.5，垂 直尾翼的尾容量可选为0.15-0.25。当尾容量取值较小时，尾翼面积较小，阻力较小，适合进 行远距离、长航时的巡航飞行：当尾容量取值较大时，尾翼面积较大，稳定性好，可进行机动 飞行或在风力较大的条件下使用。通常情沉下，可采用优选的尾容量取值：水平尾翼3尾容 量0.46，垂直尾翼尾容量0.20。 [0036]由此得到的复合扑动的扑翼飞行器，采用锂聚合物电池为各分系统和扑翼驱动机 构的电机供电，手掷起飞，由操作手遥控或飞控导航系统的自动驾驶仪控制电机转速、升降舵 和方向舵的偏转角度进行飞行，扑翼在上下扑动的过程中通过弹性变形附加了绕主梁的转动 和前后运动两种运动形式，翼尖扑动轨迹为新月形，其扑动过程伴随着扑翼迎角和后掠角的 周期性改变，这些改变的总体效果使扑翼飞行器能够利用“旋转环流”和“尾流捕获”两种高 升力机制，获得较高的气动效率。飞行任务完成后，复合扑动的扑翼飞行器以机腹接地着陆。 6