Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2350509C2 - Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control - Google Patents

Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control Download PDF

Info

Publication number
RU2350509C2
RU2350509C2 RU2007111862/11A RU2007111862A RU2350509C2 RU 2350509 C2 RU2350509 C2 RU 2350509C2 RU 2007111862/11 A RU2007111862/11 A RU 2007111862/11A RU 2007111862 A RU2007111862 A RU 2007111862A RU 2350509 C2 RU2350509 C2 RU 2350509C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flapping
wings
wing
roll control
mechanisms
Prior art date
Application number
RU2007111862/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007111862A (en
Inventor
Игорь Александрович Гришин (RU)
Игорь Александрович Гришин
Игорь Игоревич Гришин (RU)
Игорь Игоревич Гришин
Артем Ильдарович Гришин (RU)
Артем Ильдарович Гришин
Original Assignee
Игорь Александрович Гришин
Игорь Игоревич Гришин
Артем Ильдарович Гришин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Александрович Гришин, Игорь Игоревич Гришин, Артем Ильдарович Гришин filed Critical Игорь Александрович Гришин
Priority to RU2007111862/11A priority Critical patent/RU2350509C2/en
Publication of RU2007111862A publication Critical patent/RU2007111862A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350509C2 publication Critical patent/RU2350509C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: proposed assembly of flying vehicle tandem driven wings flapping towards each other incorporates twistable wings (1) and crank-and-rocker anti-phase-coupled mechanisms (2). Note that, spars or wing strong edges make bell-cranks-rockers of the aforesaid mechanisms. Three-hinge con rods (4) of the said mechanisms impart to the spars or wing strong edges (5) both flapping, the main, motion and automatic wing twisting during flapping. Note that the wings reciprocate along the flapping axis independently of flapping, that causes turning of the three-hinge con rods about crank pins and, respectively, the wings misalignment, independent of flapping or gliding, relative to inclined axles of con rod upper hinges which allows the roll control.
EFFECT: improved flow about flapping wing, flapping wing roll control.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике и технике авиамоделизма и летающих игрушек, конкретно - к машущекрылым летательным аппаратам (МЛА) - махолетам (орнитоптерам, энтомоптерам, анималоптерам, маховертолетам и т.п.), использующим в полете машущие крылья для создания подъемной силы и тяги [1], a также для управления по крену.The invention relates to aircraft and aircraft modeling techniques and flying toys, and in particular to wing-winged flying vehicles (MLA) - flywheels (ornithopter, entomopter, animal helicopter, flywheel, etc.) that use flapping wings in flight to create lift and thrust [ 1], and also for roll control.

Известны многочисленные устройства машущих крыльев и приводов МЛА, конечной целью которых является осуществление технического машущего полета. Эти устройства весьма многообразны по принципам действия и конструктивному исполнению: от простого махания - с параллельными самим себе перемещениями профилей сечений крыла, до сложных - с овало- или восьмеркообразными "гребными" машущими движениями с принудительными или самоустанавливающимися изменениями угла установки крыла в целом (угол между центральной хордой крыла и базовой продольной осью Х МЛА) или местных углов установки/крутки податливого на кручение крыла (углы между местными хордами и базовой плоскостью крыла) в процессе махания.Numerous devices of flapping wings and MLA drives are known, the ultimate goal of which is the implementation of technical flapping flight. These devices are very diverse in terms of operating principles and design: from simple flapping - with parallel movements of the wing section profiles, to complex - with oval or eight-shaped "rowing" flapping movements with forced or self-adjusting changes in the angle of installation of the wing as a whole (the angle between the central chord of the wing and the base longitudinal axis X of the MLA) or the local angles of installation / twist of the torsionally flexible wing (the angles between the local chords and the base plane of the wing) during Ania.

Однако несмотря на непрекращающиеся попытки практической реализации конечной цели феномен природного машущего полета не имеет адекватного технического аналога. Полет человека на машущих крыльях не осуществлен.However, despite the ongoing attempts to implement the ultimate goal in practice, the natural flapping phenomenon does not have an adequate technical counterpart. Human flight on flapping wings not implemented.

Целью предлагаемого решения является реализация перспективы технического машущего полета.The aim of the proposed solution is to realize the prospects of technical flapping flight.

Из анализа неудач машущего полета наиболее существенными недостатками известных устройств представляются две:From the analysis of failures of flapping flight, the most significant drawbacks of known devices are two:

1) неоптимальное обтекание машущего крыла при его движении по криволинейной траектории вследствие несоответствия местных углов атаки сечении крыла αi(z) {местный угол атаки αi(z) - угол между проекцией местной мгновенной скорости потока на вертикальную плоскость симметрии МЛА и местной хордой крыла} местным углам установки сечений φi(z) {местный угол установки φi(z) - между продольной осью Х МЛА и местной хордой};1) non-optimal flow around the flapping wing during its movement along a curved path due to a mismatch between the local angles of attack of the wing section α i (z) {local angle of attack α i (z) is the angle between the projection of the local instantaneous flow velocity onto the vertical plane of symmetry of the MLA and the local chord of the wing } the local installation angles φ i (z) {the local installation angle φ i (z) - between the longitudinal axis X of the MLA and the local chord};

2) отсутствие управления машущим крылом по крену.2) lack of control of the flapping wing along the roll.

Предлагаемое решение направлено на преодоление этих недостатков.The proposed solution aims to overcome these shortcomings.

Предлагаемое устройство (фиг.1) представляет собой податливые па кручение тандемные крылья 1 со встречным маховым движением, приводимые кривошипно-шатунно-коромысловыми механизмами привода 2, соединенными между собой в противофазе. например, цепной передачей 3. При вращении кривошипов в процессе работы трехшарнирные шатуны 4 сообщают связанным с ними парам коромысел-лонжеронов или силовым кромкам 5 как основное, собственно маховое движении, так и дополнительное автоматическое движение крутки крыла, закономерно связанное и отстающее от основного по фазе на угол π/2 (по M.K.Тихонравову [2]), обеспечивающее местным сечениям крыла по размаху оптимальные углы атаки в каждых точках криволинейной траектории движения крыла при махании.The proposed device (Fig. 1) is a torsion-compliant tandem wings 1 with a counter-swinging flywheel driven by a crank-connecting rod-rocker drive mechanisms 2, interconnected in antiphase. for example, by a chain drive 3. When cranks rotate during operation, the three-joint rods 4 inform the couples of the beam-spars or power edges 5 connected with them both the main, proper flywheel movement, and the additional automatic movement of the wing twist, naturally connected and lagging behind the main phase at an angle π / 2 (according to MK Tikhonravov [2]), which provides the local wing sections with a wide range of optimal angles of attack at each point of the curved path of the wing during waving.

Управление по крену, не зависящее от режима махания или планирования, достигается как прямолинейным или криволинейным сдвигом крыла вперед-назад вдоль оси махания на некоторое расстояние ±Δ (фиг.2, вид A1), так и перемещением крыла на шарнирно-рычажных узлах 6 подвески (фиг.3, Вид А2), что вызывает поворот связанного с крылом шатуна вокруг пальца кривошипа и соответственно перекос крыла вокруг наклоняющейся оси верхних шарниров трехшарнирного шатуна.The roll control, which does not depend on the flap or scheduling mode, is achieved both by a rectilinear or curvilinear shift of the wing back and forth along the wave axis by a certain distance ± Δ (Fig. 2, view A 1 ), and by moving the wing on the articulated lever assemblies 6 pendants (FIG. 3, View A 2 ), which causes the rotation of the connecting rod connected to the wing around the crank pin and, accordingly, the wing skew around the tilting axis of the upper hinges of the three-joint rod.

Встречное движение тандемных крыльев устраняет неуравновешенность аппарата в целом, что уменьшает дискомфорт пилота при машущем полете.The oncoming movement of the tandem wings eliminates the imbalance of the apparatus as a whole, which reduces the pilot's discomfort during flapping flight.

Дополнительные эффекты:Additional effects:

1. Крылья, заторможенные в крайних положениях, образуют Х-образную бипланную коробку, что может быть использовано на режимах планирования и парения;1. Wings, braked in extreme positions, form an X-shaped biplane box, which can be used in planning and soaring modes;

2. Изменение направления вращения кривошипа на противоположное приводит к режиму реверса тяги, что может быть использовано для торможения при пробеге после посадки и маневрировании задним ходом на земле;2. Changing the direction of rotation of the crank to the opposite leads to a thrust reverse mode, which can be used for braking during mileage after landing and maneuvering in reverse on the ground;

3. Будучи расторможенным в отсутствие крутящего момента двигателя, устройство при полете имеет тенденцию к достижению аэродинамического уравновешивания в мертвых точках, но будучи выведенным из них за счет инерции вращения механизма, меняет углы крутки крыльев и соотношение подъемных сил на обратные, что вызывает продолжение движения устройства в прежнем направлении, то есть переходит на режим самомахания, аналогичный самовращению (авторотированию) воздушных винтов.3. Being inhibited in the absence of engine torque, the device during flight tends to achieve aerodynamic balancing at the dead points, but being removed from them due to the inertia of the rotation of the mechanism, changes the angles of rotation of the wings and the ratio of the lifting forces to the opposite, which causes the movement of the device to continue in the same direction, that is, it switches to self-waving mode, similar to self-rotation (autorotation) of propellers.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1 АВИАЦИЯ. Энциклопедия. - Гл. ред. Г.П.Свищев. Ред.кол.: А.Ф.Белов, Р.Л.Беляков, П.Н.Белянин, А.Г.Братухин, Г.С.Бюшгенс и др. (24 чел.). - М.: Науч. изд-во "Большая российская энциклопедия", ЦАГИ им. проф. Н.Е.Жуковского, 1994, Статьи: "Махолет - с.330; "Орнитоптер" - с.394.1 AVIATION. Encyclopedia. - Ch. ed. G.P. Svishchev. Edited by: A.F. Belov, R.L. Belyakov, P.N. Belyanin, A.G. Bratukhin, G.S. Byushgens, et al. (24 people). - M .: Scientific. publishing house "Big Russian Encyclopedia", TsAGI them. prof. N.E. Zhukovsky, 1994, Articles: "Makholet - p.330;" Ornithopter "- p.394.

2 Тихонравов М.К. Полет птиц и машины с машущими крыльями. - М.: Оборонгиз, 1949. Применение теории квазистационарной аэродинамики к проблеме машущего полета в кн. проф., академика.2 Tikhonravov M.K. Flight of birds and cars with flapping wings. - M .: Oborongiz, 1949. Application of the theory of quasistationary aerodynamics to the problem of flapping flight in the book. prof., academician.

Claims (2)

1. Устройство машущих навстречу друг другу тандемно расположенных крыльев летательного аппарата с приводом, содержащее податливые на кручение крылья и соединенные в противофазе кривошипно-шатунно-коромысловые механизмы, двуплечими рычагами-коромыслами которых являются лонжероны или силовые кромки крыльев, которым трехшарнирные шатуны механизмов сообщают как основное, собственно маховое движение, так и движение автоматической крутки крыла в процессе махания, с возможностью независимых от махания перемещений вперед-назад вдоль оси махания, что вызывает поворот связанных с ними трехшарнирных шатунов вокруг пальцев кривошипов и, соответственно, независимый от режима махания или планирования перекос крыльев вокруг наклоняющихся осей верхних шарниров шатунов, что обеспечивает управление по крену.1. The device fluttering towards each other tandemly located wings of an aircraft with a drive, containing torsionally flexible wings and connected in antiphase crank-connecting rod-rocker mechanisms, the two-arm levers-rocker arms of which are the side members or the force edges of the wings, which three-hinged as the main connecting rods , actually the flywheel movement, as well as the movement of the automatic twist of the wing in the process of waving, with the possibility of independent forward-backward movements along the m axis Haniya that causes rotation of their associated connecting rods trehsharnirnyh around the cranks and fingers, respectively, independent of waving or warping planning mode wings around the tilting axes of the upper hinge rods that provides control of the roll. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управление по крену достигается перемещением крыла вперед-назад на шарнирно-рычажных узлах подвески. 2. The device according to claim 1, characterized in that the roll control is achieved by moving the wing back and forth on the articulated link nodes of the suspension.
RU2007111862/11A 2007-04-02 2007-04-02 Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control RU2350509C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111862/11A RU2350509C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007111862/11A RU2350509C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007111862A RU2007111862A (en) 2008-10-10
RU2350509C2 true RU2350509C2 (en) 2009-03-27

Family

ID=39927321

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007111862/11A RU2350509C2 (en) 2007-04-02 2007-04-02 Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350509C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450954C1 (en) * 2010-10-26 2012-05-20 Александр Викторович Рябов Method of driving ornithopter wings and ornithopter
US9216823B2 (en) 2013-03-15 2015-12-22 Francois MATTE Wing flapping mechanism and method
RU183581U1 (en) * 2018-06-29 2018-09-26 Олег Владиславович Круглов Tandem Makholet

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2450954C1 (en) * 2010-10-26 2012-05-20 Александр Викторович Рябов Method of driving ornithopter wings and ornithopter
US9216823B2 (en) 2013-03-15 2015-12-22 Francois MATTE Wing flapping mechanism and method
RU183581U1 (en) * 2018-06-29 2018-09-26 Олег Владиславович Круглов Tandem Makholet

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007111862A (en) 2008-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4139171A (en) Articulated wing ornithopter
US4189121A (en) Variable twist leading edge flap
CN203854858U (en) Ornithopter
US4712749A (en) Means for and methods of controlling ornithopters
CN201941975U (en) Ornithopter simulating folding wing flapping of birds
US6824094B2 (en) Power assembly for ornicopter
CN107554782B (en) It is a kind of based on flutter-fold-twisted coupling movement bionic flapping-wing flying vehicle
WO2015101346A1 (en) Aircraft and method for converting aircraft structure form during flight
KR101845748B1 (en) Flapping flight device with varying wingspan
CN101734375A (en) Flapping apparatus of subminiature bionic flapping wing aircraft
CN101633409B (en) Bidirectional synchronous automatic turning flapping-wings
CN112977818B (en) Bionic winglet feather structure capable of changing flow around wing surface of leading edge of flapping wing aircraft
CN201354146Y (en) Flapping mechanism of mechanical bird
CN105329443B (en) One kind flutter twisted coupling motion flapping wing aircraft
KR20130057222A (en) Flight driving apparatus and ornithopter having the same
CN102211663A (en) Gear tilting type coaxial machine
RU2350509C2 (en) Assembly of tandem flapping wings with automatic cyclic twist and roll control
CN110481774A (en) A kind of flapping wing structure and flapping wing aircraft based on major-minor wing mode
US11511855B2 (en) Ornithopter aircraft
CN202491921U (en) Bionic ornithopter
LT5212B (en) Ornithopter-glider driven by muscular force
CN109502019A (en) A kind of large simulated flapping wing aircraft
CN200942872Y (en) Dragonfly wing-flapping imitating aerial vehicle
RU2298509C2 (en) Flapping wings with cyclic twisting and bank control
CN107161338B (en) Single-wing or multi-wing rotary flapping wing device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150403