[实用新型]一种轻型升降舵

说明书

本实用新型属于太阳能无人机技术领域，尤其涉及一种轻型升降舵，包括主梁、后缘、多个直肋和多个斜肋，所述主梁、后缘、直肋和斜肋的材料均为碳纤维泡沫夹芯复合材料，所述直肋和斜肋的前端均与主梁固定连接，所述直肋和斜肋的尾端均与后缘固定连接，多个所述直肋沿主梁的长度方向依次间隔设置，所述斜肋与直肋间隔设置，所述主梁、直肋、斜肋和后缘整体形成升降舵骨架，且升降舵骨架整体呈流线型；所述主梁上沿其长度方向设置有至少三组铰接接头，位于所述主梁中部的一个铰接接头上连接有支臂，所述支臂上铰接有操纵连杆。该轻型升降舵在保证结构强度和刚度的同时，整体质量轻，满足太阳能无人机轻量化的要求，且整体结构件数量少，装配便捷。

技术领域

本实用新型属于太阳能无人机技术领域，尤其涉及一种轻型升降舵。

背景技术

太阳能无人机是利用太阳光辐射能作为动力的无人驾驶飞行器，它利用光伏电池将太阳能转化为电能，通过电动机驱动螺旋桨旋转产生飞行动力。升降舵是控制无人机升降的“舵面”，当我们需要操纵无人机抬头或低头时，水平尾翼中的升降舵就会发生作用。升降舵是水平尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对无人机进行俯仰操纵。

太阳能无人机要求实现超轻结构设计，即要求在满足结构强度和刚度要求的前提下，重量最轻；传统的以实心碳纤维结构为主的升降舵骨架的重量大，难以满足太阳能无人机的超轻结构要求，成为一大难题，因此优化太阳能无人机的升降舵具有深远影响。

实用新型内容

为解决现有技术存在的以实心碳纤维结构为主的升降舵骨架的重量大，难以满足太阳能无人机的超轻结构要求的问题，本实用新型提供一种轻型升降舵。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下，一种轻型升降舵，包括主梁、后缘、多个直肋和多个斜肋，所述主梁、后缘、直肋和斜肋的材料均为碳纤维泡沫夹芯复合材料，所述直肋和斜肋的前端均与主梁固定连接，所述直肋和斜肋的尾端均与后缘固定连接，多个所述直肋沿主梁的长度方向依次间隔设置，所述斜肋与直肋间隔设置，所述主梁、直肋、斜肋和后缘整体形成升降舵骨架，且升降舵骨架整体呈流线型；所述主梁上沿其长度方向设置有至少三组铰接接头，位于所述主梁中部的一个铰接接头上连接有支臂，所述支臂上铰接有操纵连杆。

作为优选，每两个所述斜肋交叉设置，每两个所述斜肋交叉处开设有卡槽并通过胶接固定；所述后缘上也开设有卡槽，所述直肋的尾端与对应的卡槽胶接固定。卡槽便于直肋和斜肋精准的安装定位，且增加胶接面积，大幅提高连接强度。

进一步地，每相邻两个所述直肋之间设置一组交叉设置的斜肋。确保交叉设置的斜肋大幅提高升降舵骨架的可靠性和稳定性。

进一步地，所述直肋与主梁之间设置有角片，且所述角片分别与主梁和直肋胶接固定；所述斜肋与直肋之间也设置有角片，且所述角片分别与斜肋和直肋的胶接固定；所述角片为碳纤维层压板结构。角片的角度根据实际使用场景进行选择，角片大幅增加胶接面积，提高连接强度。

作为优选，所述主梁、后缘、直肋和斜肋上均开设有减重孔，位于所述主梁两端的直肋为完整的密封面。减重孔的实际形状、位置和大小，通过受力大小和数值分析确定，在保证刚强度的同时，去除多余的材料，保证质量最轻。

作为优选，铰接接头处受力较大，为保证此位置的结构强度，所述铰接接头的底座除通过胶接与主梁固定连接外，且所述铰接接头的底座还通过螺栓与主梁固定连接，所述主梁上胶接有加强片，所述铰接接头的底座和加强片位于主梁的两侧，且所述加强片与螺栓的位置相对设置，从而确保连接强度。

作为优选，所述主梁的前端设置有前缘，所述前缘的前端呈弧形，所述前缘的后端挖空设置，所述前缘的后端与主梁的前端胶接固定。在该升降舵上下旋转的同时，前缘保持升降舵的气动外形，转动过程中保证气流的顺利通过。

进一步地，所述前缘的材料为玻璃纤维泡沫夹芯复合材料。相对碳纤维泡沫夹芯复合材料，具有更好的抗冲击性能，使前缘可以抵抗外来物的冲击。