[发明专利]固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构

权利要求书

1.一种固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构，其特征在于：包括翼梁(1)、前半肋(2)、前缘条(3)、上蒙板(4)、下蒙板(5)、前缘(6)；上蒙板(4)和下蒙板(5)包裹于机翼外围；翼梁(1)、前缘条(3)和前缘(6)均贯穿整个机翼的展向，翼梁(1)和前缘条(3)为矩形截面的长条结构，前缘(6)位于机翼前缘顶点一侧的型面与机翼前缘型面一致，另一侧面平行并固定于前缘条(3)上；翼梁(1)位于机翼的最大厚度位置，前缘条(3)位于前缘(6)与前半肋(2)之间；前缘条(3)沿展向开有若干矩形贯穿槽(11)，分别用于固定安装沿机翼展向布置的若干前半肋(2)；前半肋(2)的前端设置有凸块，用于与矩形贯穿槽(11)配合安装；

所述前半肋(2)为镂空的翼肋框架结构，其框架内通过主斜撑(7)、第一次斜撑(8)、第二次斜撑(9)支撑；各斜撑与框架内轮廓相交处均为内扩圆角；主斜撑(7)、第一次斜撑(8)、第二次斜撑(9)宽度分别为L₁、L₂、L₂，前半肋(2)的外轮廓包括外直线轮廓和外曲线轮廓两部分，均向内偏移，偏移距离为L₃和L₄，得到前半肋(2)的内轮廓；前半肋斜撑竖直基准线(10)与肋外直线轮廓距离为L₅，并与外曲线轮廓上、下各交于一点，分别为两条主斜撑(7)、两条第一次斜撑(8)的中轴线与肋外轮廓的交点，两条第一次斜撑(8)的中轴线与主斜撑(7)的中轴线分别垂直，第二次斜撑(9)的中轴线与肋上、下边缘均交于一点，两点距肋后部竖直线距离为L₆、L₇，L₁至L₇的单位均转换为毫米；数据如下表，[x]表示对x进行高斯取整，且计算时忽略的单位，仅代入数值；

其中，b表示机翼翼展；机翼单边设计有N个肋，从根肋为1分别编号至梢肋为N；x_n表示第n号肋在机翼展向上的位置，表示第n号肋的弦长，单位为国际制单位m，X_t表示翼型最大厚度位置。

2.根据权利要求1所述固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构，其特征在于：所述前半肋(2)、前缘条(3)、上蒙板(4)、下蒙板(5)、前缘(6)的材料均为轻木。

3.根据权利要求1所述固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构，其特征在于：所述前半肋(2)沿机翼展向的分布位置，根肋和梢肋的位置分别为：x₁＝0，x_N＝0.5b，其余前半肋(2)的展向排布位置值x_n由算法迭代确定，最终的结果是从根部到梢部肋的排布逐渐变密。

4.根据权利要求3所述固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构，其特征在于：所述前半肋(2)的在机翼展向上的位置迭代算法如下：

迭代的初值设置为：1号肋到n号肋的位置为一组公差为的等差数列{x₁，x₂…x_N}，即满足N根肋均布；对等差数列的第2到(N-1)项都应用公式1、2，得到第二组值{k₂，k₃...k_N-1}，L_w表示机翼展向载荷分布函数，y为该函数自变量；k_n表示第n号肋单位长度下承受的载荷，求其平均数对第二组值中的每个值应用公式3得到第三组值迭代的目标为：第三组中每一个值均满足最终得到一组{x₁，x₂…x_N}的值，即为每根肋在机翼展向上的位置，对于已知气动外形的机翼，根据第n号肋的位置值x_n计算得到其弦长值

其中，W表示飞机最大飞行重量；C_m0表示机翼所使用翼型在最大爬升迎角对应的零升附仰力矩系数；q表示飞机飞行时的最大动压；S表示机翼面积。

5.根据权利要求1所述固定翼无人机单梁分布式机翼前D盒结构，其特征在于：所述上蒙板(4)和下蒙板(5)在切割加工时，其梢部段在肋的位置处分割并进行木纹斜置，第n-1根肋和第n根肋之间的蒙板木纹方向与蒙板后边缘夹角用θ_n表示：