一种用于无人机的模块化飞翼制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于无人机的模块化飞翼，包括碳纤维材料制作的机身、右飞翼、左飞翼、飞翼蒙皮、副翼。所述机身包括顶盖和底板，顶盖的两端分别连接在底板飞行方向的前端和后端，底板的上平面设有第一横槽和第二横槽。所述第一横槽上连接第一主梁，所述第二横槽上连接第二主梁，第一主梁和第二主梁从底板飞行方向的左右两侧伸出，通过两侧伸出端分别连接右飞翼和左飞翼，右飞翼和左飞翼均包括若干个与第一主梁和第二主梁相垂直的翼肋，所述翼肋的外表面覆盖飞翼蒙皮，翼肋的后部连接副翼。本实用新型专利技术的第一主梁和第二主梁的横截面为工字形结构，长翼肋、中翼肋和短翼肋均采用镂空设计，增强机翼结构强度，减小机翼弹性变形。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人机的模块化飞翼
本技术涉及无人机领域，具体地说，它涉及一种用于无人机的模块化飞翼。
技术介绍
无人机是一种由动力驱动、无人驾驶、可重复使用的航空器的简称，是典型的复杂机电系统。一些用于军事，农业，管线巡检，地质勘探，森林防火，海洋遥感的常规布局无人机，因其常规布局以及翼身结构的限制，往往自身重量较大，气动效率不高，导致续航时间不足，并且常规布局的无人机体积较大，存放运输不便，在执行任务时具有极大的局限性。现有无人机存在以下技术问题：采用常规布局，翼展较大，气动布局以及结构设计不合理，飞行效能不高；常规布局下为了提高飞行时间和飞行范围，往往需要加大整体尺寸，机身自重增大，所需要的配套设备增加，维护成本变高，场地要求更加严格。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提高无人机飞翼的结构强度，提高气动效率，提供了一种用于无人机的模块化飞翼。一种用于无人机的模块化飞翼，包括碳纤维材料制作的机身1、右飞翼2、左飞翼3、飞翼蒙皮4和副翼5。所述机身1包括顶盖11和底板12，所述顶盖11具有向下弯曲的弧形造型，顶盖11的两端分别连接在底板12飞行方向的前端和后端，底板12的上平面设有第一横槽127和第二横槽128。所述第一横槽127上连接第一主梁21，所述第二横槽128上连接第二主梁22，第一主梁21和第二主梁22从底板12飞行方向的左右两侧伸出，通过两侧伸出端分别连接右飞翼2和左飞翼3，所述右飞翼2和左飞翼3为镜像对称结构，右飞翼2和左飞翼3均包括若干个与第一主梁21和第二主梁22相垂直的翼肋，所述翼肋的外表面覆盖飞翼蒙皮4，翼肋的后部连接副翼5。进一步限定技术方案如下：所述底板12的上平面设有配重舱121、光电转换舱122、信号接收舱(123)、飞行控制舱(124)、锂电池舱(125)、任务模块舱(126)。所述配重舱121、光电转换舱122、信号接收舱(123)和飞行控制舱(124)布置在底板12的前端，且这四个舱呈田字形分布。所述锂电池舱(125)位于底板12的中部，且位于第一横槽127和第二横槽128之间。所述任务模块舱(126)位于底板12的后部。所述翼肋包括三种结构的翼肋，分别为长翼肋25、中翼肋26和短翼肋27，所述长翼肋25上方设有竖直方向的长翼肋前槽251、长翼肋中槽252和长翼肋后槽253，所述中翼肋26上方设有竖直方向的中翼肋中槽261，中翼肋26后端下侧设有中翼肋后槽262，所述短翼肋27上方设有竖直方向的短翼肋中槽271和短翼肋后槽272，所述第一主梁21连接在长翼肋前槽251内。所述第二主梁22与长翼肋中槽252、中翼肋中槽261和短翼肋中槽271连接。所述长翼肋后槽253、中翼肋后槽262和短翼肋后槽272内连接第一副梁23。长翼肋25和短翼肋27后端端部连接第二副梁24，中翼肋26及邻近的三块长翼肋25后端端部连接副翼5。所述右飞翼2上有五块长翼肋25，长翼肋25上设有三个减重孔，五块长翼肋25紧邻机身1的右侧，五块长翼肋25的长度沿右飞翼2的右端方向递减。右飞翼2上有四块中翼肋26，中翼肋26上设有四个减重孔，且紧邻长翼肋25的右侧，四块中翼肋26的长度沿右飞翼2的右端方向递减。右飞翼2上有三块短翼肋27，短翼肋27上设有两个减重孔，三块短翼肋27紧邻中翼肋26的右侧，三块短翼肋27的长度沿右飞翼2的右端方向递减。所述左飞翼3和右飞翼2的后掠角均为a＝30°。所述长翼肋25、中翼肋26和短翼肋27的外部轮廓均采用翼型S3014。所述第一主梁21和第二主梁22的横截面为工字形结构。所述副翼5包括翼梁51、九块三角翼肋52和后缘型材53，三角翼肋52前端嵌于翼梁51上，后端粘接后缘型材53。本技术的有益技术效果是：(1)本机翼采用第一主梁、第二主梁的双梁式结构，第一主梁和第二主梁的横截面为工字形结构，增强机翼结构强度，减小机翼弹性变形，同时使用碳纤维材料制作机翼，进一步加强机翼整体的结构强度。(2)长翼肋、中翼肋和短翼肋均采用镂空设计，设计了减重孔，同时兼顾了结构强度。(3)本机翼整体升阻比与同类飞翼相比提高了20％，气动性更好，经过专业有限元软件分析，此机翼结构在同等荷载下弹性变形减小30％，机翼结构强度提升，荷载能力增强，提高了飞行效费比，降低使用成本。附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术机身结构示意图。图3为本技术机身、右飞翼和左飞翼连接示意图。图4为本技术长翼肋结构示意图。图5为本技术中翼肋结构示意图。图6为本技术短翼肋结构示意图。图7为本技术副翼结构示意图。上图中序号：机身1、顶盖11、底板12、配重舱121、光电转换舱122、信号接收舱123、飞行控制舱124、锂电池舱125、任务模块舱126、第一横槽127、第二横槽128；右飞翼2、第一主梁21、第二主梁22、第一副梁23、第二副梁24、长翼肋25、长翼肋前槽251、长翼肋中槽252、长翼肋后槽253、中翼肋26、中翼肋中槽261、中翼肋后槽262、短翼肋27、短翼肋中槽271、短翼肋后槽272；左飞翼3、飞翼蒙皮4、副翼5、翼梁51、三角翼肋52、后缘型材53。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本技术作进一步地说明。实施例一参见图1,一种用于无人机的模块化飞翼，包括碳纤维材料制作的机身1、右飞翼2、左飞翼3、飞翼蒙皮4、副翼5。所述机身1包括顶盖11和底板12，所述顶盖11具有向下弯曲的弧形造型，顶盖11的两端分别连接在底板12飞行方向的前端和后端，底板12的上平面设有第一横槽127和第二横槽128。所述第一横槽127上连接第一主梁21，所述第二横槽128上连接第二主梁22，第一主梁21和第二主梁22从底板12飞行方向的左右两侧伸出，通过两侧伸出端分别连接右飞翼2和左飞翼3，所述右飞翼2和左飞翼3为镜像对称结构，右飞翼2和左飞翼3均包括若干个与第一主梁21和第二主梁22相垂直的翼肋，所述翼肋的外表面覆盖飞翼蒙皮4，翼肋的后部连接副翼5。所述左翼3与右翼2的后掠角a＝30°。参见图2，所述底板12的上平面设有配重舱121、光电转换舱122、信号接收舱123、飞行控制舱124、锂电池舱125、任务模块舱126。所述配重舱121、光电转换舱122、信号接收舱123和飞行控制舱124布置在底板12的前端，且这四个舱呈田字形分布。所述锂电池舱125位于底板12的中部，且位于第一横槽127和第二横槽128之间。所述任务模块舱126位于底板12的后部。所述机身1长0.8米，宽0.25米，形状使用翼型线条修改得到，通过有限元分析软件优化设计，整体采用特定的流线型设计，优化机身1的升阻比，减小机身1的涡流效应，头部采用光滑圆弧设计，防止产生应力集中。参见图3～图6，所述翼肋包括三种结构的翼肋，分别为长翼肋25、中翼肋26和短翼肋27。所述长翼肋25上方设有竖直方向的长翼肋前槽251、长翼肋中槽252和长翼肋后槽253，所述中翼肋26上方设有竖直方向的中翼肋中槽261，中翼肋26后端下侧设有中翼肋后槽262，所述短翼肋27上方设有竖直方向的短翼肋中槽271和短翼肋后槽272，所述第一主梁21连接在长翼肋前槽251内。所述第二主梁22与长翼肋中槽252、中翼肋中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无人机的模块化飞翼，其特征在于：包括碳纤维材料制作的机身(1)、右飞翼(2)、左飞翼(3)、飞翼蒙皮(4)和副翼(5)；所述机身(1)包括顶盖(11)和底板(12)，所述顶盖(11)具有向下弯曲的弧形造型，顶盖(11)的两端分别连接在底板(12)飞行方向的前端和后端，底板(12)的上平面设有第一横槽(127)和第二横槽(128)；所述第一横槽(127)上连接第一主梁(21)，所述第二横槽(128)上连接第二主梁(22)，第一主梁(21)和第二主梁(22)从底板(12)飞行方向的左右两侧伸出，通过两侧伸出端分别连接右飞翼(2)和左飞翼(3)，所述右飞翼(2)和左飞翼(3)为镜像对称结构，右飞翼(2)和左飞翼(3)均包括若干个与第一主梁(21)和第二主梁(22)相垂直的翼肋，所述翼肋的外表面覆盖飞翼蒙皮(4)，翼肋的后部连接副翼(5)。

【技术特征摘要】
1.一种用于无人机的模块化飞翼，其特征在于：包括碳纤维材料制作的机身(1)、右飞翼(2)、左飞翼(3)、飞翼蒙皮(4)和副翼(5)；所述机身(1)包括顶盖(11)和底板(12)，所述顶盖(11)具有向下弯曲的弧形造型，顶盖(11)的两端分别连接在底板(12)飞行方向的前端和后端，底板(12)的上平面设有第一横槽(127)和第二横槽(128)；所述第一横槽(127)上连接第一主梁(21)，所述第二横槽(128)上连接第二主梁(22)，第一主梁(21)和第二主梁(22)从底板(12)飞行方向的左右两侧伸出，通过两侧伸出端分别连接右飞翼(2)和左飞翼(3)，所述右飞翼(2)和左飞翼(3)为镜像对称结构，右飞翼(2)和左飞翼(3)均包括若干个与第一主梁(21)和第二主梁(22)相垂直的翼肋，所述翼肋的外表面覆盖飞翼蒙皮(4)，翼肋的后部连接副翼(5)。2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的模块化飞翼，其特征在于：所述底板(12)的上平面设有配重舱(121)、光电转换舱(122)、信号接收舱(123)、飞行控制舱(124)、锂电池舱(125)、任务模块舱(126)；所述配重舱(121)、光电转换舱(122)、信号接收舱(123)和飞行控制舱(124)布置在底板(12)的前端，且这四个舱呈田字形分布；所述锂电池舱(125)位于底板(12)的中部，且位于第一横槽(127)和第二横槽(128)之间；所述任务模块舱(126)位于底板(12)的后部。3.根据权利要求1所述的一种用于无人机的模块化飞翼，其特征在于：所述翼肋包括三种结构的翼肋，分别为长翼肋(25)、中翼肋(26)和短翼肋(27)，所述长翼肋(25)上方设有竖直方向的长翼肋前槽(251)、长翼肋中槽(252)和长翼肋后槽(253)，所述中翼肋(26)上方设有竖直方向的中翼肋中槽(261)，中翼肋(26)后端下侧设有中翼肋...

【专利技术属性】
技术研发人员：许海燕，王彦琛，徐敬超，李兴凯，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽,34