[发明专利]无人飞行器空心旋翼的制造方法及空心旋翼

说明书

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器的空心旋翼及其制造方法。

背景技术

无人飞行器依靠旋翼桨叶旋转产生空气流动，从而推动无人飞行器飞行并对其进行姿态控制，因此小型无人飞行器对于旋翼的要求除了具有良好的气动力学曲面外，还需要具有重量轻、强度高的特点。但传统的旋翼桨叶是在旋翼桨叶成型模的上、下模腔铺设蒙皮，旋翼桨叶的大梁在独立的模具上用预浸带铺设预成型，或是通过缠绕预成型，完成大梁预成型后，取出大梁组装到铺好蒙皮的旋翼桨叶成型模上，然后安放配重部件，然后铺放泡沫芯或蜂窝芯，然后合模固化。采用这种方法制造的旋翼桨叶需要额外的成型模具，增大了旋翼桨叶的制造成本，并且加工工序多，加工过程复杂，周期长，制成的旋翼质量大，不利于飞行。

发明内容

本发明的目的就是基于上述出发点，提供一种无人飞行器空心旋翼的制造方法，由该方法制成的旋翼为空心结构，其加工工序少，加工过程简单，减小生产成本，并且质量小，强度高，有利于飞行；本发明还提供一种由上述制造方法制得的空心旋翼。

为实现本发明的上述目的，本发明的无人飞行器空心旋翼的制造方法包括如下步骤：

裁制出多个桨叶形的碳纤维布片；

将多个碳纤维布片分为两组，并通过将两组碳纤维布片分别均匀涂刷树脂胶，粘贴成为第一碳纤维布片预制件和第二碳纤维布片预制件；

利用模具粘接所述第一碳纤维布片预制件和第二碳纤维布片预制件的边缘，并将其定型为空心的旋翼预制件；

通过固化和打磨，将所述旋翼预制件加工为空心的旋翼成品。

其中，制造所述第一碳纤维布片预制件或第二碳纤维布片预制件均包括如下步骤：

将一组碳纤维布片的第一层碳纤维布片平铺在预处理后的下模或上模的模腔中，且在平铺后的第一层碳纤维布片上表面均匀涂刷树脂胶；

在涂刷完树脂胶的第一层碳纤维布片的上表面平铺第二层碳纤维布片，并在第二层碳纤维布片的上表面均匀涂刷树脂胶，从而使位于下模或上模的模腔中的两层碳纤维布片粘结成为第一碳纤维布片预制件或第二碳纤维布片预制件。

其中，制造所述空心的旋翼预制件包括如下步骤：

将两个支撑件的上下表面分别进行涂刷碳胶泥处理；

将涂刷碳胶泥处理后的两个支撑件分别安置在所述第一碳纤维布片预制件或所述第二碳纤维布片预制件的纵向对称中心；

将上模和下模进行合模处理，并使所述第一碳纤维布片预制件和所述第二碳纤维布片预制件的边缘通过碳胶泥粘结为一体，从而定型为一个空心的旋翼预制件。

其中，所述固化和打磨包括如下步骤：

将安置有所述旋翼预制件的所述模具放入固化炉中进行固化处理，以制成空心的旋翼半成品；

将旋翼半成品取出后，对其毛边进行打磨，以制成空心的旋翼成品。

优选的，将所述模具放入固化炉中进行固化处理时，固化炉的温度为40℃，固化时间为12小时。

优选的，对所述下模和上模的模腔进行预处理包括：在下模和上模的模腔中涂抹脱模剂；在下模和上模的模腔中擦一遍聚乙烯醇液；在下模或上模的模腔中部安装多个固定销；将下模和上模的模腔边缘均匀涂满碳胶泥。

优选的，在所述第一碳纤维布片预制件或所述第二碳纤维布片预制件的中部还安置有与所述多个固定销位置相对应的多个钢针，以便形成多个固定孔。

优选的，所述树脂胶由树脂和固化剂混合制成。

优选的，所述树脂和固化剂的重量百分比为：树脂为50%-60%，固化剂为40%-50%。

优选的，所述碳胶泥由所述树脂胶和碳粉混合制成。

优选的，所述树脂胶和碳粉的重量百分比为：树脂胶为75%-90%，碳粉为10%-25%。

优选的，所述上模模腔和所述下模模腔均为横向截面为内凹弧形的模腔。

本发明还提供一种由上述制造方法制得的空心旋翼，其包括：由第一碳纤维布片预制件制成的第一桨叶弧面；由第二碳纤维布片预制件制成的第二桨叶弧面；其中，所述第一碳纤维布片预制件和第二碳纤维布片预制件分别由一组均匀涂刷树脂胶的碳纤维布片粘贴而成；其中，所述第一桨叶弧面和第二桨叶弧面的边缘粘接为一体，从而形成空心的旋翼。

与现有技术相比，本发明的无人飞行器空心旋翼的制造方法具有如下突出的优点：