[发明专利]一种无人机柔性机翼自硬化装置

说明书

本发明涉及一种无人机柔性机翼自硬化装置，包括：气体发生器、文丘管、单向阀、聚氨酯发泡材料、中间体和柔性机翼，其中：文丘管的前端通过螺纹与气体发生器连接，文丘管的后端通过螺纹与单向阀的前端连接，单向阀后段通过螺纹与中间体连接；聚氨酯发泡材料通过导管与文丘管连接。本发明增加柔性机翼的强度和刚度。这样既可以充分发挥柔性机翼存储空间小和刚性机翼气动性能好的优势，满足无人机长航时飞行的要求。

技术领域

本发明涉及无人机柔性机翼自硬化装置，具体为一种柔性机翼自硬化装置，属于新概念装备领域。

背景技术

管式发射无人机是一种由发射筒发射，快速部署到目标区域，在目标区上方巡弋飞行，以执行侦察任务的新型装备。

管式发射无人机柔性机翼通常采用刚性机翼或柔性机翼两种方案，其中刚性折叠翼通过机械解闭锁和联动机构展开，具有刚性强、动作可靠、控制简单等优点，但由于刚性折叠翼占用弹体空间相对较大，而且无人机折叠翼出于气动性能的考虑常采用薄翼型，因而刚度、颤振等问题比较突出。柔性机翼能比较好的解决刚性机翼的问题，除了在伸展前占用空间小的特点之外，其特殊的材质和结构还具有高强度、高韧度、质量轻以及迅速的形状恢复能力等优点，其体积小、重量轻、抗高过载的特点。但是其存在的缺点也很明显，诸如容易漏气、空气动力性能差、展弦比受制于柔性机翼载荷、充气系统技术难度较大。

目前刚性弹翼在有限空间内升阻比低、抗过载能力差、不易折叠展开，充气式柔性弹翼及其硬化装置解决了弹翼可靠折叠存储并在展开后具有一定刚度的技术难题。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种无人机柔性机翼自硬化装置，增加了柔性充气机翼的强度和刚度，可以充分发挥柔性机翼存储空间小和刚性机翼气动性能好的优势，特别适合应用于管式发射无人机上。

本发明是采用如下技术方案实现的：无人机柔性机翼自硬化装置，包括气体发生器、文丘管、单向阀、聚氨脂发泡材料、中间体、柔性机翼组成。其中：

气体发生器是一种快速的产气装置，主要包括产气机构、过滤装置、和冷却装置等三大部分，能够快速的生成大量清洁、冷却的气体，使柔性机翼迅速张开并保持一定的压力，使翼型承受一定的载荷。

文丘管是一种混合装置，利用气体发生器高速气流流经文丘管会产生负压的原理，将聚氨脂发泡材料带入柔性气囊，使两种组分在柔性机翼内混合后发生反应，实现柔性机翼的自硬化。

单向阀是一种不能反向流动的方向控制阀，防止气体发生器气体和聚氨脂发泡材料逆向流动。

聚氨脂发泡材料是柔性机翼自硬化的主体材料，由黑料即多异氰酸酯、白料和发泡剂组成，黑料和白料的配比关系，黑料、白料和发泡剂的配比质量份数为145：100：11.5，所述白料是一种由组合聚醚型多元醇、催化剂和泡沫稳定剂组成的混合物，组合聚醚型多元醇、催化剂和泡沫稳定剂之间的配比关系等，组合聚醚型多元醇、催化剂和泡沫稳定剂之间的配比质量份数为100：10：5，是一种白色粘稠液体；通过调整聚氨脂发泡材料的配比来控制聚合反应速率，实现发泡时间、发泡强度、发泡密度、发泡体积方面的要求。中间体是一套连接机构，通过中间体将单向阀和柔性机翼连接。

柔性机翼，采用整体式多气梁结构，所述整体式多气梁结构是一个自带翼型的充气式气囊，该充气式气囊由上下两层封闭的蒙皮组成，在两层蒙皮间通过拉条约束控制自带翼型成型，在柔性机翼根部处留有通气通道，充气式气囊里面的各个气囊相互连通)，承载能力较强，对于防止风压变形有着相对较好的作用，同时在抗弯扭方面与刚性机翼原理相似。

当无人机需要展开柔性机翼时，气体发生器产生气体，然后使用文丘管将聚氨脂发泡材料通过单向阀吸入到柔性机翼，柔性机翼开始充气展开，同时聚氨脂发泡材料开始固化。

本发明与现有技术相比的优点在于：