[实用新型]一种无人机的快拆式可折叠机翼及无人机

说明书

本实用新型公开了一种无人机的快拆式可折叠机翼，包括中翼蒙皮（1）、中央翼加强肋（7），还包括折叠翼（2）、折叠翼加强肋（3）、沿中翼蒙皮（1）纵向对称设置的第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6），第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6）通过分段插接可拆卸地固定在中央翼加强肋(7)上；折叠翼（2）通过折叠翼加强肋（3）的腹板连接第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6），连接处设有翻转铰链（4）；所述折叠翼加强肋（3）固定在折叠翼（2）近中翼蒙皮（1）一端。

技术领域

本实用新型属于无人机制造领域，具体涉及一种无人机的快拆式可折叠机翼。

背景技术

无人机复合材料结构设计要根据飞机使用目标和各项指标，满足对结构的性能要求、规定载荷情况、环境条件、结构几何形状和尺寸限制；通常包括气动要求、质量要求、工艺性要求、维修维护性要求等；这些要求通常既相互矛盾又相互关联。无人机复材结构设计重点要考虑如下几点：满足结构静强度、刚度、稳定性方面设计；疲劳/耐久性、损伤容限和动力学设计；维修性、工艺性和使用环境要求。复合材料在性能、失效模式、耐久性和损伤容限机理、制造工艺、质量控制等方面与金属材料有显著差异，因此需要专业知识经验和细致的权衡。

由于中大型无人机的机身和翼展很长，普通货车的运输空间无法满足。因此基于运输需求，通常需要进行折叠或快拆式设计，在到达目的地之后，或飞行之前快速组装。而传统的飞机结构设计方案，无法满足机翼能够折叠、快拆要求的同时，保证传力连续和结构强度。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本实用新型提出了一种，具体技术方案如下：一种无人机的快拆式可折叠机翼，包括中翼蒙皮1、中央翼加强肋7，还包括折叠翼2、折叠翼加强肋3、沿中翼蒙皮1纵向对称设置的第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6），第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6）通过分段插接可拆卸地固定在中央翼加强肋7上；折叠翼2通过折叠翼加强肋3的腹板连接第一碳纤维管（5）和第二碳纤维管（6），连接处设有翻转铰链4；所述折叠翼加强肋3固定在折叠翼2近中翼蒙皮1一端。进一步地，第一碳纤维管（5）粗于第二碳纤维管（6）。

所述中翼蒙皮1和折叠翼2的长度比为0.45~0.5。

所述折叠翼2为空心壳体，为一体成型的蒙皮壳体。进一步地，折叠翼2的尾缘设有副翼8，起升力调节作用。

所述中翼蒙皮1主体的厚度为1mm 。

所述中翼蒙皮1与中央翼加强肋（7）的连接处即根部加强区的厚度为1.5mm。

中翼蒙皮（1）与中央翼加强肋（7）通过连接紧固件（9）连接，所述连接紧固件（9）由托板螺母配套螺栓构成。

一种无人机，在机身两侧对称设有如上所述的可拆式折叠机翼，机翼的数量为偶数个。

外翼载荷主要是气动升力产生的弯曲和扭转，在翼吊螺旋桨无人机上，还可能在垂直起降工况承受螺旋桨的集中升力，机翼根部连接在机身中央翼上，整个机翼相当于一个悬臂梁。其扭转变形产生的内力由翼肋隔断的闭剖面盒段来承受，这是传统的设计方式，本实用新型不做更改；而弯曲变形在传统设计中主要由粗壮的翼梁来承担：腹板主要承担弯曲剪力、缘条主要承担弯曲轴力。而中型无人机由于翼型高度低，设置传统翼梁来抵抗弯曲的效率不高。无人机对于结构重量有严格的要求，不能设置复杂的冗余的传力机构，需巧妙地设计传力路线，既满足快速拆卸的要求，也能将飞机主要载荷进行分配。

故在本实用新型中，使用复合材料碳纤维管来代替传统翼梁，不与蒙皮相连。折叠翼设计成空心壳体，通过端肋和翻转铰链将载荷传递到碳纤维管。由此一来，碳纤维管仅分担折叠翼部分（外段）的弯曲载荷，几乎不承受固定翼（中段）的弯曲轴力，只承担弯曲剪力，碳纤维管就可以达到减重和易于拆卸的目的。而中段的弯曲轴力主要由中段蒙皮承担，因此中段蒙皮及其与中央翼加强肋连接区的厚度适当加厚。