一种垂直起降无人机的机身制造技术

本实用新型专利技术公开了一种垂直起降无人机的机身(1)，包括机身蒙皮(11)、桁条(13)、层板框(14)；所述机身(1)分别与一对直机翼(2)在翼根处左右两侧对接，所述层板框(14)设置在机身(1)与直机翼(2)的主梁(21)、后墙(22)的连接处；所述桁条(13)纵向设置在机身内部；直机翼(2)的后墙(22)与所述机身(1)连接的层板框(14)上还垂直连接有无人机的尾撑(3)。所述机身(1)与直机翼(2)的连接形式是采用两个水平抗剪螺栓(24)将每侧机翼(2)的主梁(21)固定在所述层板框(14)上；采用定位销(25)将所述直机翼(2)的后墙(22)与机身(1)对应位置处框接在层板框(14)上。

A Vertical Takeoff and Landing UAV Fuselage

【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降无人机的机身
本技术属于无人机设备领域，特别涉及一种垂直起降无人机的机身。
技术介绍
无人机系统主要用于边境巡逻、反恐维稳任务，同时也可用海洋监测、电力巡线、输油管线巡线、环境监测等多种领域。可携带光电稳定转台、数码相机或其他设备，具有进行实时空中测绘、侦查监视及目标定位功能。但现有无人机飞机一般不具有垂直起降能力或者垂直起降性能不理想，要实现四旋翼状态和固定翼状态的平滑转换，需要解决以下问题：a)需要在固定翼基础上增加旋翼及旋翼电机，相比普通旋翼机，固定翼飞机机翼有气动力影响、并且飞机本身转动惯量较大，飞机悬停时受各方向的气流影响较大，因此，需要优化飞机控制算法，提高垂直起降抗风能力。b)在机翼上增加两个旋翼臂，需要考虑飞机机翼的扭转变形问题，若机翼刚度较差，则四个旋翼在工作过程中，相对位置和角度会有一定的变化，这将严重影响控制效果，因此，需要对机翼和机身结构进行优化设计，保证足够的刚度。而为了实现垂直起降，飞机必须增加旋翼桨、旋翼电机、电机电调、旋翼杆、动力电池等设备，这势必导致机体重量增加较多。为了控制整机重量以及在垂直起降时保证足够的刚度，必须在飞机制造方面，尤其是在机身的结构和材质设计进行优化，采用轻质低成本设计，使用整体结构、尽量减小零件数量，减少装配工时，节约成本。
技术实现思路
技术目的：针对现有无人机的缺陷，设计一种垂直起降无人机的机身，优化机身结构设计，提高刚度，控制机身重量，减少装配工时，节约成本。技术方案：一种垂直起降无人机的机身，包括机身蒙皮、桁条、层板框；所述机身分别与一对直机翼在翼根处左右两侧对接，所述层板框设置在机身与直机翼的主梁、后墙的连接处；所述桁条纵向设置在机身内部；直机翼的后墙与所述机身连接的层板框上还垂直连接有无人机的尾撑。进一步的，所述机身蒙皮为玻璃钢泡沫夹心复合材料，所述尾撑为碳纤维复合材料圆锥管。进一步的，所述机身与直机翼的连接形式是采用两个水平抗剪螺栓将每侧机翼的主梁固定在所述层板框上，水平抗剪螺栓从所述机身的前开口处安装；采用定位销将所述直机翼的后墙与机身对应位置处框接在层板框上。进一步的，所述直机翼为大展弦比，所述机翼展弦比为10.24；所述直机翼安装角为2°，上反角为2°，前缘后掠角为1.2°；所述直机翼的根弦为380mm，尖弦为245mm；平均气动弦长为317mm；所述直机翼的扭转点为机翼根弦前缘，翼尖扭转-3°。本技术的有益效果：本技术优化了机身结构及其与机翼的连接方式，提高了机身的刚度设计；通过低成本、轻质化设计，控制机身重量，尽量减小零件数量，使用整体结构，减少了装配工时，节约了成本。附图说明图1为本技术所述无人机的机身剖面结构示意图；图2为本技术所述无人机的直机翼与机身连接结构示意图；图3为本技术实施例所述无人机的机身内部装配图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。图1-2所示，一种垂直起降无人机的机身1，包括机身蒙皮11、桁条13、层板框14；所述机身1分别与一对直机翼2在翼根处左右两侧对接，所述层板框14设置在机身1与直机翼2的主梁21、后墙22的连接处；所述桁条13纵向设置在机身内部；直机翼2的后墙22与所述机身1连接的层板框14上还垂直连接有无人机的尾撑3。进一步的，所述机身蒙皮11为玻璃钢泡沫夹心复合材料，所述尾撑3为碳纤维复合材料圆锥管。进一步的，所述机身1与直机翼2的连接形式是采用两个水平抗剪螺栓24将每侧机翼2的主梁21固定在所述层板框14上，水平抗剪螺栓24从所述机身1的前开口处安装；采用定位销25将所述直机翼2的后墙22与机身1对应位置处框接在层板框14上。进一步的，所述直机翼2为大展弦比，所述机翼展弦比为10.24；所述直机翼2的安装角为2°，上反角为2°，前缘后掠角为1.2°；所述直机翼2的根弦为380mm，尖弦为245mm；平均气动弦长为317mm；所述直机翼2的扭转点为机翼根弦前缘，翼尖扭转-3°。图3为本技术实施例所述无人机的机身内部装配图。机身前部及中部的顶面分别设有天线101及GPS天线102，机身后部的顶面设有发动机安装位置103，发动机安装架104固定在机翼后墙框和发动机框上。机身内部安装机载电池105、任务设备106、油箱107、自动驾驶仪108、风门舵机109等装置，而任务设备又分为可见光数码相机和双光转台。实施例：ASN-216小型近程多用途无人机主要构形参数：全机总长：2220mm，停机高度：600mm，直机翼展长：3200mm；机身(不含尾撑)：机身长度：1183mm，机身高度：266mm，最大宽度：226mm；直机翼：安装角：2°，上反角：2°，前缘后掠角：1.2°，参考面积：1m2，参考机翼根弦：380mm，参考机翼尖弦：245mm，参考机翼平均气动弦长：317mm，参考机翼展弦比：10.24；机翼扭转参考点为机翼根弦前缘，翼尖扭转-3°；垂尾：垂尾高：410mm，前缘后掠角：23°，后缘后掠角：0°，参考根弦：397mm；平尾：展长：800mm，根弦长：230mm，尖弦长：160mm；重量分配：最大起飞重量：30kg，空机重量：22kg，其中：航空电子设备、数据链：3.5kg，动力装置：3.5kg(含电启动重量)，机体结构：15kg(含旋翼动力重量)，任务载荷：4kg，燃油重量：4kg，重心位于机翼30％MAC。以上所述仅为本技术的较佳实例而已，并不用以限制本技术，在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的系统结构之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直起降无人机的机身(1)，其特征在于，包括机身蒙皮(11)、桁条(13)、层板框(14)；所述机身(1)分别与一对直机翼(2)在翼根处左右两侧对接，所述层板框(14)设置在机身(1)与直机翼(2)的主梁(21)、后墙(22)的连接处；所述桁条(13)纵向设置在机身内部；直机翼(2)的后墙(22)与所述机身(1)连接的层板框(14)上还垂直连接有无人机的尾撑(3)。

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降无人机的机身(1)，其特征在于，包括机身蒙皮(11)、桁条(13)、层板框(14)；所述机身(1)分别与一对直机翼(2)在翼根处左右两侧对接，所述层板框(14)设置在机身(1)与直机翼(2)的主梁(21)、后墙(22)的连接处；所述桁条(13)纵向设置在机身内部；直机翼(2)的后墙(22)与所述机身(1)连接的层板框(14)上还垂直连接有无人机的尾撑(3)。2.根据权利要求1所述的垂直起降无人机的机身(1)，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明，安斌，李辛，汪强，兰小鹏，
申请(专利权)人：西安爱生无人机技术有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61