[實用新型]無人機輕質新型翼尖小翼結構

有效

• 申請號: 201120065699.1
• 申請日: 2011-03-15
• 公開（公告）號: CN201999199U
• 公開（公告）日: 2011-10-05
• 發明（設計）人: 常楠;何婭梅;王雅琪;楊軍;甘學東
• 申請（專利權）人: 成都飛機設計研究所
• 主分類號: B64C3/10
• 分類號: B64C3/10
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 李建英

技術領域

本實用新型屬于航空領域，涉及一種應用于高高空長航時的無人機輕質新型翼尖小翼結構。

背景技術

飛機維持正常的飛行時所需的升力是靠機翼的上下表面壓力差產生的，由于上下表面壓差的存在，翼尖附近機翼下表面的空氣會繞流到上表面，形成翼尖渦，致使翼尖附近區域機翼上下表面壓差降低，從而導致這一區域產生的升力降低。為了削弱這種繞流現象對升力的影響，很多飛機的翼尖安裝翼尖小翼，用以阻礙上下表面的空氣繞流，降低因翼尖渦造成的誘導阻力，減少繞流對升力的破壞，提高升阻比，達到增加升力的目的。但是加裝小翼也會帶來額外的重量增加和彎矩增加，因此對于航程小，巡航時間短的機型可能會抵消氣動力改善帶來的利益。

目前波音、空客都有很多機型安裝了翼尖小翼。例如B737-400和A330，A340采用翼尖帆式小翼。A320系列、A321和A380都采取了三角型翼尖帆。由于民航客機體型很大，因此加裝的翼尖小翼也尺寸巨大，B747的小翼高達14英尺，B737-800的小翼大約重520磅，8英尺高，主要采用鋁合金和復合材料制造。

對于無人機而言，由于飛機機體較小，載荷較小，機翼相對高度也較小。這樣導致小翼內部空間很小，無法像民航機那樣采取鋁合金骨架，復合材料蒙皮的設計方案。小翼結構又必須兼顧輕質而且能滿足強度、剛度需要的特點。

發明內容

本實用新型的目的是提出一種能滿足強度、剛度需要的無人機輕質新型翼尖小翼結構。本實用新型的技術解決方案是，翼尖小翼包括蒙皮和泡沫芯兩部分。蒙皮為筒狀空腔結構，泡沫芯置于空腔中。小翼整體外形呈“刀把”狀。航行燈安放在翼尖小翼前端，航行燈正對航向，航行燈電纜接頭穿過主翼面翼尖肋位于機翼前緣空腔，通過螺栓和主翼面翼尖肋緣條連接在一起。

本實用新型采用全復合材料泡沫夾芯結構作為高高空長航時無人機的翼尖小翼，復合材料具有高比剛度、高比強度，泡沫夾芯結構具有輕質，高抗彎剛度的特點，從力學性能上能夠滿足無人機翼尖小翼的設計要求。復合材料蒙皮采用紡織/RTM技術。紡織/RTM技術是目前最具代表的低成本技術，它是用機械化的紡織技術(包括機織、編織、縫合和新型機織)來制造增強材料的預成型體，再用RTM技術成型復合材料制件，這種技術避免了預浸料的制造、貯存、手工剪裁鋪放、高能耗熱壓罐成型的高成本工藝路線，對有一定批量的復合材料構件生產來講，可以降低制造成本，增加了結構的完整性，提高了復合材料結構的面外承載能力和沖擊損傷容限，增強了結構抗沖擊能力、損傷包容能力以及抗疲勞能力，這些性能的提高又可以減輕結構重量和成本。此外，對于小翼航行燈的位置布置，將航行燈安放在翼尖小翼前端，航行燈正對航向，航行燈電纜接頭穿過主翼面翼尖肋位于機翼前緣空腔，通過螺栓和主翼面翼尖肋緣條連接在一起。這樣既不會損壞小翼的整體性，同時也滿足了航行燈的使用功能要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1的剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作詳細說明。

翼尖小翼包括蒙皮1和泡沫芯2兩部分，蒙皮1為筒狀空腔結構，泡沫芯2置于空腔中，小翼整體外形呈“刀把”狀，航行燈3安放在翼尖小翼前端，航行燈3正對航向，航行燈電纜4接頭穿過主翼面翼尖肋位于機翼前緣空腔，通過螺栓和主翼面翼尖肋緣條連接在一起。

實施例

小翼蒙皮使用的材料體系為BZT700/6421。小翼蒙皮預成型體采用2.5D機織工藝制備，其結構為2.5D角連鎖織物，經紗、緯紗和接結紗的組分比例為40∶40∶20。泡沫芯采用PMI泡沫Rohacell?71WF機加獲得。在泡沫芯上涂0.5mm厚的J118發泡膠和小翼蒙皮二次固化得到小翼。航向燈可在相關成品廠家定制。航行燈一端和翼尖肋緣條連接在一起，另一端同小翼蒙皮和機翼前梁伸長的部分(該伸長部分用于支撐航行燈)共同連接。連接件可根據具體尺寸選擇相關標準件。