[發明專利]碳纖維復合材料無人機多墻式機翼

在審

• 申請號: 201810155400.8
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN108190000A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 熊超林;王磊;趙夢園;劉子茗
• 申請（專利權）人: 江蘇恒神股份有限公司
• 主分類號: B64C1/00
• 分類號: B64C1/00;B64C3/00
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

本發明是一種碳纖維復合材料無人機多墻式機翼，其特征在于：所述多墻式機翼為碳纖維復合材料一體成型，機翼包括翼尖、機翼盒段、至少一根肋、金屬接頭、角片和封嚴板，肋與機翼盒段通過角片連接，機翼尾緣通過封嚴板封嚴，金屬接頭為翼身連接接口。本發明通過多墻式結構設計，RTM一體成型，實現了無人機機翼輕量化、低成本制造以及快速制造等要求。

技術領域

本發明屬于復合材料和無人機領域，具體的說是涉及一種碳纖維復合材料無人機機翼多墻式結構。

背景技術

隨著全球多用途軍用以及民用無人機的廣泛推廣，人們對于無人機輕量化、低成本以及快速制造提出和很高的要求。

當代，無人機的用途越來越廣泛，涉及警用、城市管理、農業、地質、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等行業；由于無人機成本較低、效費比好，無人員傷亡風險，生存能力強，機動性好，使用方便等特點，無人機在軍用領域也得到了廣泛的使用。因此，目前對于無人機的輕量化、低成本制造以及快速制造的要求日益顯著。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種滿足無人機的輕量化、低成本制造以及快速制造的要求的一種碳纖維復合材料無人機機翼多墻式結構。

為了達到上述目的，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明是一種碳纖維復合材料無人機多墻式機翼，其特征在于：所述多墻式機翼為碳纖維復合材料一體成型。

本發明的進一步改進在于：機翼包括翼尖、機翼盒段、至少一根肋、金屬接頭、角片和封嚴板，肋與機翼盒段通過角片連接，機翼尾緣通過封嚴板封嚴，金屬接頭為翼身連接接口。

本發明的有益效果是：（1）本發明初步確定結構形式，根據低成本和快速制造要求，機翼采用多墻式一體成型結構，極大的減少了緊固件數量，減少了裝配工作量，從而達到低成本和快速制造的要求；（2）通過有限元軟件分析計算和Fibersim建模確定結構鋪層信息，充分發揮復合材料的結構高強度和高模量的特點，滿足結構的基本性能要求；（3）工藝設計，根據輕量化設計要求采用碳纖維復合材料設計,考慮到低成本因素，采用比傳統熱壓罐工藝相對便宜的液體成型RTM工藝。

本發明通過多墻式結構設計，RTM一體成型，實現了無人機機翼輕量化、低成本制造以及快速制造等要求。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

其中：1-翼尖，2-機翼盒段，3-肋，4-金屬接頭，5-角片，6-封嚴板。

具體實施方式

為了加深對本發明的理解，下面將結合附圖和實施例對本發明做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本發明，并不對本發明的保護范圍構成限定。

如圖1所示，本發明是一種碳纖維復合材料無人機多墻式機翼，所述多墻式機翼為碳纖維復合材料一體成型，也就是機翼多墻式設計為RTM工藝一體成型，可以減少許多連接緊固件，減少成本，減輕重量，所述機翼包括翼尖1、機翼盒段2、至少一根肋3、金屬接頭4、角片5和封嚴板6，所述肋3與所述機翼盒段2通過所述角片5連接，機翼尾緣通過封嚴板6封嚴，金屬接頭4為翼身連接接口。

根據鋪層設計將裁好的碳纖維織物在相應的預定型模具上鋪設定型，然后在RTM模具中相應的位置鋪放好定型好的預成型織物，然后在50℃下完成模具模腔中注膠工作，最后采用在固化爐中進行固化整體成型。在裝配時，通過膠接和鉚接的混合連接形式將各個零件組裝在一起，即可得到碳纖維復合材料多墻式機翼結構。

本發明通過工藝成型評估以及有限元分析，確定碳纖維復合材料機翼盒段結構；通過FiberSim分析確定多墻式機翼鋪層形式，機翼盒段與翼尖采用套盒結構，該機翼通過金屬接頭與機身進行連接，通過角片將肋和機翼盒段進行膠鉚連接，最后封嚴板采用膠接。機翼盒段和翼尖這兩個主要結構采用RTM一體成型，RTM工藝相對傳統的熱壓罐工藝成本也較低，因此該結構形式可以減少許多連接緊固件，從而極大的減少成本，減輕重量。