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CN114408160A - 尾撑管及无人机 - Google Patents

尾撑管及无人机 Download PDF

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CN114408160A
CN114408160A CN202111555181.0A CN202111555181A CN114408160A CN 114408160 A CN114408160 A CN 114408160A CN 202111555181 A CN202111555181 A CN 202111555181A CN 114408160 A CN114408160 A CN 114408160A
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Abstract

本申请提供一种尾撑管,所述尾撑管包含第一段管和第二段管,分为两段方便所述尾撑管拆卸后运输。其中第一段管,包含机翼连接端和管内分离前端,所述机翼连接端和管内分离前端之间为等直径圆管;第二段管,包含管内分离后端和尾端,所述管内分离后端和尾端之间设置连接段和渐收段:所述连接端用于与所述尾翼的垂尾梁连接;所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小。通过设置所述渐收段,所述尾撑管与尾翼之间接触面为斜面,二者之间的作用力包含水平方向力,无人机飞行过程中,由于所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小,水平方向的力向前,尾翼推动者尾撑管,使二者直接力传递直接可靠。

Description

尾撑管及无人机
技术领域
本发明涉及无人机结构的技术领域,特别是涉及一种尾撑管及无人机。
背景技术
小型固定翼无人机能够携带特定载荷,采用弹射起飞、挂索回收的起降方式在水面动平台起降。
海上无人机主要执行海基侦察任务,要求具有巡航速度低、起飞重量小、升阻特性好的特点,同时,有较强的携行能力、使用维护性的要求。
双尾撑布局即将尾翼以双尾撑杆形式与机身连接。该布局规避了常规布局设置推进式动力系统时空间上的尴尬,同时机翼、尾翼、平尾连接在一起,形成框架式结构,提高了整机的强度,是大展弦比飞机的良好选择,适用于需要在海上执行任务的海上无人机。
CN214729612U中一种易拆装的固定翼无人机尾撑机构中公开了尾撑管与机翼的连接方式,并提供了通过连接起落架的辅助支撑杆与尾撑管连接。
CN110282115A中公开的无人机机翼-尾撑连接的新型受力结构通过连接快卸销将尾撑管与机翼上蒙皮、翼撑连接衬套和机翼下蒙皮连接。
CN213200076U公开的无人机用尾撑管的连接结构中尾撑管为倒三角结构,并进一步公开了通过前T型连接片和连接接头使尾撑管与机翼连接,所述尾撑管的上端外表面靠近一端的位置固定连接有连接法兰盘,连接法兰盘的上端固定连接有垂尾前管梁和垂尾后管梁,所述垂尾前管梁与垂尾后管梁的顶端固定连接有无人机尾翼。
发明内容
本申请公开了一种尾撑管及无人机,所述尾撑管与无人机的尾翼的传力路径直接且二者连接可靠。
本发明是通过以下技术方案实现的发明目的。
尾撑管,用于将无人机的尾翼连接在机翼上,包含第一段管和第二段管:
第一段管,包含机翼连接端和管内分离前端,所述机翼连接端和管内分离前端之间为等直径圆管;
第二段管,包含管内分离后端和尾端,所述管内分离后端和尾端之间设置连接段和渐收段:
所述连接段用于与所述尾翼的垂尾梁连接;
所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小。
优选地,所述渐收段位于所述连接段的前方。
优选地,所述第二段管上的连接段包含第一连接段和第二连接段,所述渐收段包含第一渐收段和第二渐收段;
从所述管内分离后端向尾端延伸出第一渐收段,从所述第一渐收段向尾端延伸出第一连接段,从所述第一连接段向尾端延伸出第二渐收段,从所述第二渐收段向尾端延伸出第二连接段。
优选地,在所述第二连接段上设置开孔,所述第二连接段上设置开孔的部位套设碳管。
优选地,所述尾撑管还包含尾撑管内衬,所述尾撑管内衬为低密度金属材质。
优选地,所述第一段管的内分离前端和所述第二段管的管内分离后端之间通过快速连接接头连接。
本申请还提供一种无人机,包含以上所述的尾撑管。
优选地,所述尾撑管与所述尾翼的垂尾连接;所述垂尾包含:
垂尾接头,包含套环和插头,所述套环套设在所述尾撑管的连接段,所述插头设在所述套环的外壁,所述插头延伸的方向与机翼连接端至尾端延伸的方向夹角小于90度;
垂尾梁,所述垂尾梁的一端设置开口,所述垂尾接头的插头插入所述开口中。
优选地,所述套环与所述尾撑管之间粘接并铆接。
优选地,所述垂尾还包含:
垂尾肋,所述垂尾肋设置在所述尾撑管的上下侧;
辅助连接框,所述辅助连接框连接在所述尾撑管上下侧的垂尾肋上,所述尾撑管穿过所述辅助连接框。
与现有技术相比,本申请所提供的尾撑管的技术效果如下:
所述尾撑管包含第一段管和第二段管,分为两段方便所述尾撑管拆卸后运输。其中第一段管,包含机翼连接端和管内分离前端,所述机翼连接端和管内分离前端之间为等直径圆管;第二段管,包含管内分离后端和尾端,所述管内分离后端和尾端之间设置连接段和渐收段:所述连接端用于与所述尾翼的垂尾梁连接;所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小。通过设置所述渐收段,所述尾撑管与尾翼之间接触面为斜面,二者之间的作用力包含水平方向力,无人机飞行过程中,由于所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小,水平方向的力向前,尾翼推动者尾撑管,使二者直接力传递直接可靠。
附图说明
图1为依据本申请的实施例一提供的尾撑管的结构示意图;
图2为依据本申请的实施例二提供的无人机的部分结构示意图;
图3为依据本申请的实施例一提供的尾撑管的截面的结构示意图。
图中标号:
1-第一段管、2-第二段管、201-第一渐收段、202-第一连接段、203-第二渐收段、204-第二连接段、301-套环、302-插头、4-碳管、401-通孔、501-后辅助连接框、502-中辅助连接框、503-前后辅助连接框、6-垂尾梁、7-尾撑管内衬。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本实施例提供一种尾撑管,双尾撑布局的无人机中,所述尾撑管用于将无人机的尾翼连接在机翼上,本实施例提供的尾撑管的结构能够连接尾撑管与尾翼的力传递路径,加强二者的连接强度。
所述尾撑管,包含第一段管和第二段管:
第一段管,包含机翼连接端和管内分离前端,所述机翼连接端和管内分离前端之间为等直径圆管;
第二段管,包含管内分离后端和尾端,所述管内分离后端和尾端之间设置连接段和渐收段:
所述连接段用于与所述尾翼的垂尾梁连接;
所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小。
通过将所述尾撑管设为第一段管和第二段管两段方便所述尾撑管拆卸后运输。
第一段管的机翼连接端可以通过管箍与所述机翼连接。
第一段管的管内分离前端和第二段管的管内分离后端之间可以采用快速连接接头连接。
第二端管中通过设置所述渐收段,所述尾撑管与尾翼之间接触面为斜面,二者之间的作用力包含水平方向力,无人机飞行过程中,由于所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小,水平方向的力向前,尾翼推动者尾撑管,使二者直接力传递直接可靠。
更进一步地,本申请还设置用于与所述尾翼的垂尾梁连接的连接段,尾翼梁作为尾翼主要的受力结构,把尾撑管与尾翼梁连接及将尾翼与尾撑管之间的传力路径连接,加强无人机整体框架的二者之间的连接强度。
本实施例的提供在一种渐收段与连接段之间布置方式的实施方式:所述渐收段位于所述连接段的前方,减轻连接段的连接压力。
本实施例的提供在一种尾撑管的布置方式的实施方式:参照图1,第二段管2上的连接段包含第一连接段202和第二连接段204,渐收段包含第一渐收段201和第二渐收段203;
从所述管内分离后端向尾端延伸出第一渐收段201,从第一渐收段201向尾端延伸出第一连接段202,从第一连接段202向尾端延伸出第二渐收段203,从第二渐收段203向尾端延伸出第二连接段204。
通过第一连接段202和第二连接段204以及第一渐收段201和第二渐收段203,尾翼与尾撑管之间的有两个连接支点、构成框形,增加连接强度。
为了尾撑管中的走线能够连通至调节位置的舵机上,在所述第二连接段上设置开孔,优选地,所述第二连接段上设置开孔的部位套设碳管增加强度。
优选地,参照图3,所述尾撑管还包含尾撑管内衬7,尤其在所述套环与所述尾撑管连接的位置,尾撑管内衬7为低密度金属材质,例如铝或铝合金。若所述套环与所述尾撑管之间铆接,通过设置尾撑管内衬7防止尾撑管2与尾翼之间(图3所示为套环301与尾撑管2连接的位置)的连接造成的尾撑管2局部开孔压溃,更重要的设置金属材质的尾撑管内衬7能够使碳材质的尾撑管2传力更均匀,尾撑管2采用碳钎维材质,能够减轻无人机质量,利于延长续航时间。
本实施例提供一种尾撑管的材质的实施方式:尾撑管材料为碳纤维复合材料,材料型号为M40J,壁厚为2mm,铺层方向为第一层0°,90°,第二层+45°,-45°,第三层0°,90°。
实施例二
本实施例提供一种无人机,参照图2,包含实施例一中所述的尾撑管2,所述尾撑管与所述尾翼的垂尾连接;所述垂尾包含:
垂尾接头,包含套环301和插头302,两个套环301分别套设在尾撑管2的第一连接段202,插头302设在套环301的外壁,插头302延伸的方向与机翼连接端至尾端延伸的方向夹角小于90度;
垂尾梁6,垂尾梁6的一端设置开口,垂尾接头的插头6插入所述开口中。
本实施例提供一种套环与尾撑管连接方式的具体实施方式:套环301与尾撑管2之间粘接并铆接。在这种实施方式下,所述尾撑管还包含尾撑管内衬,尤其在所述套环与所述尾撑管连接的位置,尾撑管内衬为低密度金属材质,例如铝或铝合金。通过设置尾撑管内衬防止尾撑管与套环的铆接造成尾撑管局部开孔压溃。
为了使尾撑管与垂尾结构连接牢靠,本实施例提供一种实施方式:继续参照图2,所述垂尾还包含:
垂尾肋,所述垂尾肋设置在尾撑管的上下侧;
辅助连接框,所述辅助连接框连接在所述尾撑管上下侧的垂尾肋上,所述尾撑管穿过所述辅助连接框。所述辅助连接框形成盒式结构使传力牢靠,优选地,所述辅助连接框包含设在第二段管2的前中后的前辅助连接框503、中辅助连接框502、后辅助连接框501。
优选地,前辅助连接框503、中辅助连接框502、后辅助连接框501为碳纤维材质。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.尾撑管,用于将无人机的尾翼连接在机翼上,其特征在于,包含第一段管和第二段管:
第一段管,包含机翼连接端和管内分离前端,所述机翼连接端和管内分离前端之间为等直径圆管;
第二段管,包含管内分离后端和尾端,所述管内分离后端和尾端之间设置连接段和渐收段:
所述连接段用于与所述尾翼的垂尾梁连接;
所述渐收段的直径沿管内分离后端至尾端的方向逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的尾撑管,其特征在于,所述渐收段位于所述连接段的前方。
3.根据权利要求1所述的尾撑管,其特征在于,所述第二段管上的连接段包含第一连接段和第二连接段,所述渐收段包含第一渐收段和第二渐收段;
从所述管内分离后端向尾端延伸出第一渐收段,从所述第一渐收段向尾端延伸出第一连接段,从所述第一连接段向尾端延伸出第二渐收段,从所述第二渐收段向尾端延伸出第二连接段。
4.根据权利要求3所述的尾撑管,其特征在于,在所述第二连接段上设置开孔,所述第二连接段上设置开孔的部位套设碳管。
5.根据权利要求1所述的尾撑管,其特征在于,所述尾撑管还包含尾撑管内衬,所述尾撑管内衬为低密度金属材质。
6.根据权利要求1所述的尾撑管,其特征在于,所述第一段管的内分离前端和所述第二段管的管内分离后端之间通过快速连接接头连接。
7.无人机,其特征在于,包含权利要求1-5任一项所述的尾撑管。
8.根据权利要求7所述的无人机,其特征在于,所述尾撑管与所述尾翼的垂尾连接;所述垂尾包含:
垂尾接头,包含套环和插头,所述套环套设在所述尾撑管的连接段,所述插头设在所述套环的外壁,所述插头延伸的方向与机翼连接端至尾端延伸的方向夹角小于90度;
垂尾梁,所述垂尾梁的一端设置开口,所述垂尾接头的插头插入所述开口中。
9.根据权利要求8所述的无人机,其特征在于,所述套环与所述尾撑管之间粘接并铆接。
10.根据权利要求9所述的无人机,其特征在于,所述垂尾还包含:
垂尾肋,所述垂尾肋设置在所述尾撑管的上下侧;
辅助连接框,所述辅助连接框连接在所述尾撑管上下侧的垂尾肋上,所述尾撑管穿过所述辅助连接框。
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