[发明专利]一种无人机中外翼连接结构

说明书

技术领域

本发明属于航空机械领域，涉及一种无人机中外翼连接技术。

背景技术

目前，无人机已经广泛用于战役及战略级侦察、监视、目标定位、目标毁伤评估、电子对抗、通信中继等诸多领域。由于无人机成本低，突防能力好等优点及其在实践中的突出表现，部队也迫切需要使用各种性能优良的无人机。所以安全性、可靠性、经济性和使用要求是对无人机设计的最大挑战。

机翼在飞行中的任务是产生升力以支持飞机重量和实现机动飞行。此时，机翼的表面上作用着巨大的空气动力，有时还需要安装发动机、起落架，或在机翼内布置弹药仓、武器和油箱等，这些装载也要对机翼作用相当大的集中载荷，如推力、撞击力、质量力等。要实现机翼所负担的任务，机翼构造就必须保证它在这些载荷作用下既不会破坏，也不会产生危险的变形，同时还要求机翼本身的结构重量尽可能的轻，工艺、维护使用等方面尽可能方便、适用。因此出现不同造型的机翼，但尽管造型不同，为了实现机翼的基本任务(产生升力)，当前机翼的基本构造元件上是大体一样的，主要有翼梁、翼肋、长桁、蒙皮、对接接头等。目前机翼分为梁式、单块式以及混合式。

对于无人机中外翼的连接，常用的连接结构有两种，一种是通过几个对接接头(集中交点)来连接，即交点连接，中外翼的连接用几个交点连接起来，梁结构综合利用好，能传递较大的剪力和弯矩，运用比较广泛，但其缺陷是蒙皮承力效益不能充分发挥，其次，加工量大，材料浪费较多，其接头与翼梁做成一体，损坏后不容易修补，各部分连接比较复杂；另一种结构主要靠很多个沿翼箱周缘的对接螺栓来连接，也叫周缘式连接或围框式连接，能充分发挥蒙皮承力效率，不需要特制的复杂的连接接头，但螺栓数量较多，增加中外翼连接装配工作量，同时对连接接头相互间协调带来困难，为此必须加大螺栓和孔配合公差，从而在传递剪力和疲劳强度两方面均带来不利影响，其次，不能传递较大的剪力和弯矩，难于达到结构综合利用的目的，因此，上述连接形式不便于拆卸，而且只适用于薄翼型。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种简单实用的中外翼连接结构，用以改善无人机中外翼连接结构的复杂度。针对无人机布局特点，设计了一种适用于无人机的简单的综合利用较好的中外翼连接结构。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案如下：

中翼端肋和外翼根肋是带梳状接头的铝合金材料加强肋，每个接头为两端对称的U状部件，对称的两端分别开有一孔，即梳状接头连接孔，其中位于外翼根肋上的梳状接头侧面开有一螺栓安置槽，位于中翼端肋上的梳状接头侧面开有一螺母安置槽，在这两个加强肋的对接处，中翼和外翼通过高强度铝合金材料的对接螺栓连接在一起，数个连接点与中外翼的梁和绗在一条轴线上。对接时，将对接螺栓水平放置入外翼根肋上的螺栓安置槽中，将弧形托板螺母水平放置入中翼端肋上的螺母安置槽中，对接螺栓依次穿过外翼根肋和中翼端肋对接处的梳状接头连接孔，与弧形托板螺母连接；中外翼对接后，接缝处用复合材料的整流包皮覆盖，即用两排螺钉沿包皮周边固定在加强肋上。

本发明的优点在于：

(1)将中翼端肋和外翼的根肋作为中外翼对接接头，使其将接头和结构合二为一，减小了协调关系和连接关系的复杂性，及单独接头的制造误差和装配误差。

(2)中外翼端肋的数个对接点，分别布置在上下翼面的靠近外形处，而且连接点与中外翼的梁和绗在一条轴线上，使得传力连续。

(3)连接方式简单，便于拆装及检查连接件的受损状况。

(4)连接和传力仅通过上下翼面处的连接件实现。

附图说明

图1为本发明一种无人机中外翼连接结构的连接示意图；

图2为本发明一种无人机中外翼连接结构的连接结构图；

图3为梳状接头剖面图。

图中：1中翼端肋  2外翼根肋  3a梳状接头  3b梳状接头

4 a梳状接头连接孔  4b梳状接头连接孔

5螺栓安置槽  6螺母安置槽  7对接螺栓  8弧形托板螺母

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明一种无人机中外翼连接结构，如图1所示，中翼端肋1和外翼根肋2是带梳状接头3a、3b的铝合金材料加强肋，在这两个加强肋的对接处，中翼和外翼通过高强度铝合金材料的对接螺栓7连接在一起。对接时，首先将中翼端肋1和外翼根肋2的各个梳状接头连接孔依次对准，如图2所示，将对接螺栓7水平放置入外翼根肋2上的一个螺栓安置槽5中，将弧形托板螺母8水平放置入中翼端肋1上相应的一个螺母安置槽6中，将对接螺栓7依次穿过外翼根肋2和中翼端肋1对接处的梳状接头连接孔4b、4a，与弧形托板螺母8连接，从而将两个加强肋连接起来；平行于对接螺栓7方向梳状接头3a、3b剖面图如图3所示，为了最大程度减轻重量，梳状接头3a、3b为两端对称的U状部件，对称的两端分别开有一孔，即梳状接头连接孔4a、4b，其中位于外翼根肋2上的梳状接头3b侧面开有一螺栓安置槽5，位于中翼端肋1上的梳状接头3a侧面开有一螺母安置槽6。依次将中翼端肋1和外翼根肋2上所有的梳状接头3a、3b以同样方法连接，这样就完成了中外翼的对接。为保证气动外形，中外翼对接后，接缝处用复合材料的整流包皮覆盖，即用两排螺钉沿包皮周边固定在加强肋上。对接螺栓7数目可根据机翼尺寸进行调整，本实施例中对接螺栓7数目为10个。