一种仿生羽毛及采用该仿生羽毛的仿生飞行器

技术特征：
1.一种仿生羽毛，包括羽片和用于支撑所述羽片的羽轴，其特征在于：所述羽片包括若干羽片单元，相邻的所述羽片单元之间相贴合，在沿所述羽轴的长度方向上，所述羽轴划分为支撑段和装配段，所述支撑段与所述羽片相贴合，所述羽轴超出所述羽片的部分为所述装配段，所述装配段用于与仿生飞行器的仿生骨骼相连，所述羽片单元包括与所述羽轴相贴合的上羽片单元和下羽片单元，所述上羽片单元位于所述羽轴上方，所述下羽片单元位于所述羽轴下方，在所述支撑段上至少存在有一部分为包覆段，所述包覆段被包覆于所述上羽片单元与下羽片单元之间，在所述下羽片单元上设置有用于容纳所述包覆段的容纳腔，使所述上羽片单元与下羽片单元贴合时，所述羽轴不侵入所述上羽片单元，确保所述上羽片单元背离所述羽轴的一侧不在所述羽轴对应位置形成局部鼓凸，所述容纳腔通过在所述下羽片单元上设置凹槽的方式形成，或者，通过所述下羽片单元的局部区域向下凹陷形成。2.根据权利要求1所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述下羽片单元与所述上羽片单元的贴合区域为非平面区域。3.根据权利要求2所述的一种仿生羽毛，其特征在于：在垂直于所述羽片长度方向的截面上，所述上羽片单元的截面形状中，至少有部分区域为弧形状，或者为存在有至少一个波峰和/或波谷的波浪状，或者为s形状，所述下羽片单元的形状与所述上羽片单元的形状相匹配，所述下羽片单元与所述上羽片单元的贴合区域至少包括所述上羽片单元上的一个弧形状区域，或者至少包括一个波峰区域，或者至少包括一个波谷区域，或者至少包括一个s形状的凹陷区域，或者至少包括一个s形状的凸起区域。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述羽片单元还包括加强层单元，所述加强层单元贴附于所述上羽片单元背离所述羽轴的一侧，所述加强层单元自所述上羽片单元靠近所述装配段的一端，沿所述羽轴的方向朝所述上羽片单元的另一端延伸。5.根据权利要求4所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述加强层单元在沿所述羽轴方向上的长度等于或者小于所述上羽片单元的长度，所述加强层单元的宽度等于或者小于所述上羽片单元的宽度，当所述加强层单元的宽度小于所述上羽片单元的宽度时，所述加强层单元的边缘设置圆角或者倒角，或者，所述加强层单元在宽度方向上，由所述羽轴位置向两侧的厚度逐渐减小，使所述加强层单元的边缘与所述上羽片单元的表面之间形成平滑过渡连接。6.根据权利要求5所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述加强层单元为若干层，若干层所述加强层单元在朝背离所述上羽片单元的方向上依次重叠，靠近所述上羽片单元加强层单元与所述上羽片单元相贴合。7.根据权利要求6所述的一种仿生羽毛，其特征在于：在背离所述上羽片单元的方向上，各层所述加强层单元的长度和/或宽度逐层减小，位于上层的所述加强层单元的边缘与下层加强层单元的上表面之间为平滑过渡连接。8.根据权利要求1-3任意一项所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述下羽片单元自所述上羽片单元靠近所述装配段的一端，沿所述羽轴的方向朝所述上羽片单元的另一端延
伸，在沿所述羽轴方向上的所述下羽片单元的长度等于或者小于所述上羽片单元的长度，所述下羽片单元的宽度等于或者小于所述上羽片单元的宽度；当所述下羽片单元的宽度小于所述上羽片单元的宽度时，所述下羽片单元的边缘设置圆角或者倒角，或者，所述下羽片在宽度方向上，所述下羽片单元的厚度由所述羽轴位置向两侧逐渐减小，使所述下羽片单元的边缘与所述上羽片单元的下表面之间形成平滑过渡连接。9.根据权利要求1-3任意一项所述的一种仿生羽毛，其特征在于：所述羽轴的支撑段在朝背离所述装配段的方向上逐渐变细，所述羽轴至少一段为中空的管状结构；在垂直于所述羽片长度方向的截面上，所述羽轴的截面形状为椭圆状或者扁平状或者矩形状；所述上羽片单元、下羽片单元和加强层单元采用碳纤维复合材料制得，所述上羽片单元与所述羽轴、下羽片单元和加强层单元之间，和，所述下羽片单元与羽轴之间，以及相邻的加强层单元之间，采用具有粘接性的树脂材料粘接，所述羽轴采用多层薄片卷绕而成。10.一种仿生飞行器，其特征在于：包括仿生骨骼，所述仿生骨骼上阵列有若干如权利要求1-9任意一项仿生羽毛，所述仿生羽毛通过各自的羽轴装配段与所述仿生骨骼连接。

技术总结
本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种仿生羽毛及采用该仿生羽毛的仿生飞行器，所述的仿生羽毛，包括羽片和用于支撑所述羽片的羽轴，所述羽片包括若干羽片单元，相邻的羽片单元之间相贴合，在沿羽轴的长度方向上，羽轴划分为支撑段和装配段，所述羽片单元包括与所述羽轴相贴合的上羽片单元和下羽片单元，所述上羽片单元位于所述羽轴上方，所述下羽片单元位于所述羽轴下方，在所述支撑段上至少存在有一部分为包覆段，在所述下羽片单元上设置有用于容纳所述包覆段的容纳腔。本发明的仿生羽毛结构，大幅降低了羽毛气体动力学设计难度，使仿生飞行器的精密气体动力学设计成为现实，并且能够显著减轻羽毛重量和提高仿生羽毛寿命。能够显著减轻羽毛重量和提高仿生羽毛寿命。能够显著减轻羽毛重量和提高仿生羽毛寿命。


技术研发人员：李吉 苟标 刘畅 王坤 林凯 淡俊杰
受保护的技术使用者：成都航空职业技术学院
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2022/11/11