一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型屬于撲翼機(jī)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，利用鳥類翅膀結(jié)構(gòu)的機(jī)翼設(shè)計，實現(xiàn)飛行調(diào)控功效。
【背景技術(shù)】
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[0002]長期以來，人們夢想能像鳥類那樣在天空中飛翔，很多人模仿制作了鳥類的翅膀，試圖飛起來，都沒有成功；人們通過對鳥類的飛行原理進(jìn)行了長時間的分析研究，掌握了一些飛行的原理，發(fā)現(xiàn)鳥類翅膀的外形輪廓，翅膀的上表面是弧形的，飛行時從上面流過的氣流比從下面流過的氣流快，從而形成上升的力；對于鳥類撲翼飛行的原理，人們進(jìn)行了長時間的探討與研究后發(fā)現(xiàn)除了翅膀的外形輪廓在高速運動中提供上升力以外，鳥類的肌肉和翅膀本身結(jié)構(gòu)對氣流的自適應(yīng)調(diào)節(jié)也很重要，鳥類羽毛上的羽片相對于羽桿是非對稱的，翅膀在上撲與下?lián)鋾r，羽片一張一合，使得鳥類的翅膀在上撲與下?lián)鋾r，空氣的阻力不同，空氣對翅膀的反作用力就不同，鳥類的翅膀上撲與下?lián)鋾r形成的阻力差是鳥類能飛起來并升降的另一個重要原因，這一重要理念目前尚未見有文獻(xiàn)報道或應(yīng)用案例。
[0003]根據(jù)物理學(xué)知識，空氣阻力的公式為:F = ASV2, A是有效阻力面積，S是一個與運動物體形狀有關(guān)的系數(shù)，V是運動速度；鳥類的翅膀上平面是弧形的，下平面是凹形的，鳥類翅膀上撲時S小F也小，下?lián)鋾rS大F也大，鳥類進(jìn)行撲打動作時，鳥類翅膀下?lián)淇煊谏蠐洌聯(lián)銿大于上撲V，所以下?lián)鋾r的F大于上撲時的F，空氣的反作用力也是如此；另外，鳥類翅膀的羽毛相對于羽桿是不對稱的，使得上撲時羽毛可以張開，空氣可以從羽毛之間流過，翅膀的S減小F也小，下?lián)鋾r羽毛合上，空氣不能通過，翅膀的S增大F也大，空氣的反作用力也大，從而為鳥類提供了上升的力量。
[0004]目前，根據(jù)美國專利號為 US7255305B2、US7607610 BUUS7215305 B2、US6802473、US7600712、US4139171、US5899408、US7007889、US7963478、US6824094、US7410121 和US7255305的文獻(xiàn)中分別提及了鳥類羽毛的非對稱性和上撲、下?lián)鋾r羽毛的開合，但均沒有提及這種開合為鳥類提供升力的概念，在眾多的文獻(xiàn)和報道中也都沒有提出鳥類的翅膀上撲與下?lián)湫纬傻淖枇Σ睿鼪]有以阻力差的概念為基礎(chǔ)設(shè)計撲翼機(jī)的方案被公開。因此，研發(fā)一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，很有科學(xué)和應(yīng)用價值，也具有良好的社會和應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，尋求設(shè)計一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，借助于鳥類翅膀在上下?lián)浯驎r形成的阻力差為飛行提供上升力的原理，實現(xiàn)飛行器的自由飛翔結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型涉及的鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置的主體結(jié)構(gòu)包括左齒輪、左外連桿、左動力機(jī)、左翅膀、左內(nèi)連桿、主骨架、羽桿、羽片、右齒輪、右外連桿、支架、右翅膀、右內(nèi)連桿、機(jī)體、機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)尾、左連接桿和右連接桿；魚形框架結(jié)構(gòu)的機(jī)體由機(jī)頭、機(jī)身和機(jī)尾一體式組成，機(jī)頭為尖狀弧形結(jié)構(gòu)，機(jī)身為非均勻厚度的平面板狀，上側(cè)面為弧狀，下側(cè)面為凹狀，機(jī)尾采用魚尾結(jié)構(gòu)，機(jī)頭的下側(cè)的機(jī)體上固定安裝有獨立設(shè)置的左動力機(jī)和支架，左動力機(jī)與左齒輪機(jī)械式動力傳動連接，左齒輪與左外連桿和左內(nèi)連桿機(jī)械式連接；右齒輪通過支架與機(jī)體固定連接，右齒輪與右外連桿和右內(nèi)連桿機(jī)械式連接；左齒輪與右齒輪相互齒合，左齒輪推動右齒輪轉(zhuǎn)動，弧形結(jié)構(gòu)對稱式的左翅膀和右翅膀關(guān)于機(jī)體中軸線對稱分別設(shè)置在機(jī)身的左右兩側(cè)；左翅膀和右翅膀分別由主骨架、羽桿和羽片配合連接組成；左翅膀的主骨架的右端部設(shè)置有左連接桿，左翅膀通過左連接桿與左外連桿和左內(nèi)連桿機(jī)械式連接；右翅膀的主骨架的左端部設(shè)置有右連接桿，右翅膀通過右連接桿與右外連桿和右內(nèi)連桿機(jī)械式連接。
[0007]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于鳥類翅膀在上下?lián)浯驎r形成的阻力差為飛行提供上升力的原理，研發(fā)制作一種撲翼機(jī)裝置；其結(jié)構(gòu)簡單，原理科學(xué)，制作成本低，易于調(diào)控，飛行效果好，應(yīng)用前景廣闊。
【附圖說明】
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[0008]圖1為本實用新型的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0009]圖2為本實用新型涉及的翅膀的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實施方式】
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[0010]下面通過實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步描述。
[0011]實施例:
[0012]本實施例涉及的鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置的主體結(jié)構(gòu)包括左齒輪1、左外連桿2、左動力機(jī)3、左翅膀4、左內(nèi)連桿5、主骨架6、羽桿7、羽片8、右齒輪9、右外連桿10、支架11、右翅膀12、右內(nèi)連桿13、機(jī)體14、機(jī)頭15、機(jī)身16、機(jī)尾17、左連接桿18和右連接桿19 ;魚形框架結(jié)構(gòu)的機(jī)體14由機(jī)頭15、機(jī)身16和機(jī)尾17 —體式組成，機(jī)頭15為尖狀弧形結(jié)構(gòu)，利于減少前進(jìn)阻力，機(jī)身16為非均勻厚度的平面板狀，上側(cè)面為弧狀，下側(cè)面為凹狀，機(jī)尾17采用魚尾結(jié)構(gòu)，利于調(diào)整飛行方向，機(jī)頭15的下側(cè)的機(jī)體14上固定安裝有獨立設(shè)置的左動力機(jī)3和支架11，左動力機(jī)3與左齒輪I機(jī)械式動力傳動連接，左齒輪I與左外連桿2和左內(nèi)連桿5機(jī)械式連接；右齒輪9通過支架11與機(jī)體14固定連接，右齒輪9與右外連桿10和右內(nèi)連桿13機(jī)械式連接；左齒輪I與右齒輪9相互齒合，左齒輪I推動右齒輪9轉(zhuǎn)動，弧形結(jié)構(gòu)對稱式的左翅膀4和右翅膀12關(guān)于機(jī)體14中軸線對稱分別設(shè)置在機(jī)身16的左右兩側(cè)；左翅膀4和右翅膀12分別由主骨架6、羽桿7和羽片8配合連接組成；左翅膀4的主骨架6的右端部設(shè)置有左連接桿18，左翅膀4通過左連接桿18與左外連桿2和左內(nèi)連桿5機(jī)械式連接；右翅膀12的主骨架6的左端部設(shè)置有右連接桿19，右翅膀12通過右連接桿19與右外連桿10和右內(nèi)連桿13機(jī)械式連接；各部件配合構(gòu)成鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，實現(xiàn)鳥類飛行狀態(tài)的飛行機(jī)制。
[0013]本實施例涉及的左外連桿2、左內(nèi)連桿5、左連接桿18和左翅膀4的主骨架6與右外連桿10、右內(nèi)連桿13、右連接桿19和右翅膀12的主骨架6以機(jī)體14的中軸線為中心構(gòu)成鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)，為左翅膀4和右翅膀12提供對稱的撲打動力；所述左動力機(jī)3為減速式動力機(jī)，包括內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)和核能動力機(jī)；左動力機(jī)3或采用單一動力機(jī)的雙動力輸出結(jié)構(gòu)。
[0014]本實施例使用時，左動力機(jī)3為左齒輪I提供動力并通過左外連桿2、左內(nèi)連桿5、左連接桿18和左翅膀4的主骨架6帶動左翅膀4上下?lián)浯?，左齒輪I推動右齒輪9轉(zhuǎn)動提供動力并通過右外連桿10、右內(nèi)連桿13、右連接桿19和右翅膀12的主骨架6帶動右翅膀12的上下?lián)浯?，相互齒合的左齒輪I與右齒輪9使左翅膀4和右翅膀12同步上下?lián)浯?；通過左動力機(jī)3的設(shè)置使左齒輪I與右齒輪9的轉(zhuǎn)速可控，從而實現(xiàn)左翅膀4和右翅膀12的上下?lián)浯蛩俣鹊恼{(diào)控，并使上撲速度慢，下?lián)渌俣瓤?，為左翅?和右翅膀12提供上下?lián)鋭硬粚ΨQ的速度，產(chǎn)生不同的上升力，實現(xiàn)升降、轉(zhuǎn)向和調(diào)整功效。
[0015]本實施例涉及的鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置的飛行原理是基于左翅膀4和右翅膀12上下?lián)鋭訒r形成的阻力差為鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置提供升降力，左翅膀4和右翅膀12上撲時的阻力小于下?lián)鋾r的阻力小，使下?lián)鋾r的阻力產(chǎn)生的反作用力大于上撲時阻力產(chǎn)生的反作用力，作用在左翅膀4和右翅膀12向上的力大于向下的力，產(chǎn)生上升力；由于空氣阻力的公式為F = ASV2，A是有效阻力面積，S是一個與阻力面積的形狀有關(guān)的系數(shù)，如果截面是流線型的，S就小，是凹形的，S就大，V是運動速度，左翅膀4和右翅膀12的上平面是弧形的，左翅膀4和右翅膀12的下平面是凹形的，左翅膀4和右翅膀12上撲時S小F也小，下?lián)鋾rS大F也大，左翅膀4和右翅膀12進(jìn)行撲打動作時，通過設(shè)置左動力機(jī)3變換左齒輪I與右齒輪9的轉(zhuǎn)速控制左翅膀4和右翅膀12的上下?lián)浯蛩俣?，使下?lián)淇煊谏蠐?，下?lián)銿大于上撲V，所以下?lián)鋾r的F大于上撲時的F，空氣的反作用力也是如此；綜合利用影響左翅膀4和右翅膀12上下?lián)鋭訒r阻力的幾個因素，提高下?lián)鋾r的阻力，減少上撲時的阻力，從而提高空氣向上的反作用力，為鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置提供最大的上升力；左翅膀4和右翅膀12上下?lián)鋭舆^程中像魚尾擺動為鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置提供前進(jìn)力，并實現(xiàn)方向控制。
【主權(quán)項】
1.一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，其特征在于主體結(jié)構(gòu)包括左齒輪、左外連桿、左動力機(jī)、左翅膀、左內(nèi)連桿、主骨架、羽桿、羽片、右齒輪、右外連桿、支架、右翅膀、右內(nèi)連桿、機(jī)體、機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)尾、左連接桿和右連接桿；魚形框架結(jié)構(gòu)的機(jī)體由機(jī)頭、機(jī)身和機(jī)尾一體式組成，機(jī)頭為尖狀弧形結(jié)構(gòu)，機(jī)身為非均勻厚度的平面板狀，上側(cè)面為弧狀，下側(cè)面為凹狀，機(jī)尾采用魚尾結(jié)構(gòu)，機(jī)頭的下側(cè)的機(jī)體上固定安裝有獨立設(shè)置的左動力機(jī)和支架，左動力機(jī)與左齒輪機(jī)械式動力傳動連接，左齒輪與左外連桿和左內(nèi)連桿機(jī)械式連接；右齒輪通過支架與機(jī)體固定連接，右齒輪與右外連桿和右內(nèi)連桿機(jī)械式連接；左齒輪與右齒輪相互齒合，左齒輪推動右齒輪轉(zhuǎn)動，弧形結(jié)構(gòu)對稱式的左翅膀和右翅膀關(guān)于機(jī)體中軸線對稱分別設(shè)置在機(jī)身的左右兩側(cè)；左翅膀和右翅膀分別由主骨架、羽桿和羽片配合連接組成；左翅膀的主骨架的右端部設(shè)置有左連接桿，左翅膀通過左連接桿與左外連桿和左內(nèi)連桿機(jī)械式連接；右翅膀的主骨架的左端部設(shè)置有右連接桿，右翅膀通過右連接桿與右外連桿和右內(nèi)連桿機(jī)械式連接。
【專利摘要】本實用新型屬于撲翼機(jī)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)的撲翼機(jī)裝置，主體結(jié)構(gòu)包括左齒輪、左外連桿、左動力機(jī)、左翅膀、左內(nèi)連桿、主骨架、羽桿、羽片、右齒輪、右外連桿、支架、右翅膀、右內(nèi)連桿、機(jī)體、機(jī)頭、機(jī)身、機(jī)尾、左連接桿和右連接桿，左外連桿、左內(nèi)連桿、左連接桿和左翅膀的主骨架與右外連桿、右內(nèi)連桿、右連接桿和右翅膀的主骨架以機(jī)體的中軸線為中心構(gòu)成鏡像對稱式雙四連桿結(jié)構(gòu)，為左翅膀和右翅膀提供對稱的撲打動力，基于鳥類翅膀在上下?lián)浯驎r形成的阻力差為飛行提供上升力的原理，實現(xiàn)鳥類飛行狀態(tài)的飛行機(jī)制；其結(jié)構(gòu)簡單，原理科學(xué)，制作成本低，易于調(diào)控，飛行效果好，應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】B64C33/02
【公開號】CN204937507
【申請?zhí)枴緾N201520597800
【發(fā)明人】吳锜, 吳開震, 吳若谷, 吳若鼎, 吳若堯
【申請人】吳锜
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月10日