[实用新型]无人机轻质新型翼尖小翼结构

说明书

技术领域

本实用新型属于航空领域，涉及一种应用于高高空长航时的无人机轻质新型翼尖小翼结构。

背景技术

飞机维持正常的飞行时所需的升力是靠机翼的上下表面压力差产生的，由于上下表面压差的存在，翼尖附近机翼下表面的空气会绕流到上表面，形成翼尖涡，致使翼尖附近区域机翼上下表面压差降低，从而导致这一区域产生的升力降低。为了削弱这种绕流现象对升力的影响，很多飞机的翼尖安装翼尖小翼，用以阻碍上下表面的空气绕流，降低因翼尖涡造成的诱导阻力，减少绕流对升力的破坏，提高升阻比，达到增加升力的目的。但是加装小翼也会带来额外的重量增加和弯矩增加，因此对于航程小，巡航时间短的机型可能会抵消气动力改善带来的利益。

目前波音、空客都有很多机型安装了翼尖小翼。例如B737-400和A330，A340采用翼尖帆式小翼。A320系列、A321和A380都采取了三角型翼尖帆。由于民航客机体型很大，因此加装的翼尖小翼也尺寸巨大，B747的小翼高达14英尺，B737-800的小翼大约重520磅，8英尺高，主要采用铝合金和复合材料制造。

对于无人机而言，由于飞机机体较小，载荷较小，机翼相对高度也较小。这样导致小翼内部空间很小，无法像民航机那样采取铝合金骨架，复合材料蒙皮的设计方案。小翼结构又必须兼顾轻质而且能满足强度、刚度需要的特点。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种能满足强度、刚度需要的无人机轻质新型翼尖小翼结构。本实用新型的技术解决方案是，翼尖小翼包括蒙皮和泡沫芯两部分。蒙皮为筒状空腔结构，泡沫芯置于空腔中。小翼整体外形呈“刀把”状。航行灯安放在翼尖小翼前端，航行灯正对航向，航行灯电缆接头穿过主翼面翼尖肋位于机翼前缘空腔，通过螺栓和主翼面翼尖肋缘条连接在一起。

本实用新型采用全复合材料泡沫夹芯结构作为高高空长航时无人机的翼尖小翼，复合材料具有高比刚度、高比强度，泡沫夹芯结构具有轻质，高抗弯刚度的特点，从力学性能上能够满足无人机翼尖小翼的设计要求。复合材料蒙皮采用纺织/RTM技术。纺织/RTM技术是目前最具代表的低成本技术，它是用机械化的纺织技术(包括机织、编织、缝合和新型机织)来制造增强材料的预成型体，再用RTM技术成型复合材料制件，这种技术避免了预浸料的制造、贮存、手工剪裁铺放、高能耗热压罐成型的高成本工艺路线，对有一定批量的复合材料构件生产来讲，可以降低制造成本，增加了结构的完整性，提高了复合材料结构的面外承载能力和冲击损伤容限，增强了结构抗冲击能力、损伤包容能力以及抗疲劳能力，这些性能的提高又可以减轻结构重量和成本。此外，对于小翼航行灯的位置布置，将航行灯安放在翼尖小翼前端，航行灯正对航向，航行灯电缆接头穿过主翼面翼尖肋位于机翼前缘空腔，通过螺栓和主翼面翼尖肋缘条连接在一起。这样既不会损坏小翼的整体性，同时也满足了航行灯的使用功能要求。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

翼尖小翼包括蒙皮1和泡沫芯2两部分，蒙皮1为筒状空腔结构，泡沫芯2置于空腔中，小翼整体外形呈“刀把”状，航行灯3安放在翼尖小翼前端，航行灯3正对航向，航行灯电缆4接头穿过主翼面翼尖肋位于机翼前缘空腔，通过螺栓和主翼面翼尖肋缘条连接在一起。

实施例

小翼蒙皮使用的材料体系为BZT700/6421。小翼蒙皮预成型体采用2.5D机织工艺制备，其结构为2.5D角连锁织物，经纱、纬纱和接结纱的组分比例为40∶40∶20。泡沫芯采用PMI泡沫Rohacell 71WF机加获得。在泡沫芯上涂0.5mm厚的J118发泡胶和小翼蒙皮二次固化得到小翼。航向灯可在相关成品厂家定制。航行灯一端和翼尖肋缘条连接在一起，另一端同小翼蒙皮和机翼前梁伸长的部分(该伸长部分用于支撑航行灯)共同连接。连接件可根据具体尺寸选择相关标准件。