[發明專利]一種低磁性磁探專用機翼

在審

• 申請號: 202010762821.4
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN112009667A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周乃恩;王永志;李文昱;徐濤;呂超;汪雷
• 申請（專利權）人: 彩虹無人機科技有限公司
• 主分類號: B64C3/18
• 分類號: B64C3/18;B64C3/32;B64C9/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發明涉及一種低磁性磁探專用機翼，包括翼肋、前梁、后梁、碳纖維管、前梁接頭、后梁接頭、內副翼、外副翼、口蓋和舵機；前梁、后梁與各個翼肋之間通過鈦合金高強螺栓連接，使翼稍處磁干擾強度≤0.1nT，沿著前梁、后梁設置有碳纖維管，用于鋪設副翼舵機線纜；碳纖維管與翼肋之間膠接，內副翼、外副翼與機翼兩端的翼肋通過鈦合金的副翼掛軸連接；舵機設置在翼肋的腹板上，控制內副翼、外副翼上下偏轉；口蓋設置在機翼的下蒙皮上；前梁接頭、后梁接頭實現機翼與機身的連接。本發明以滿足翼稍處磁干擾強度指標要求，經多次通電試驗、將電動伺服舵機布置于翼稍內側合適的距離處，能夠有效提升無人機航空磁探測的精度和效率。

技術領域

本發明涉及一種滿足航空磁探測所需低磁、低靜電特性的專用無人機機翼，屬于飛行器結構設計領域。

背景技術

航空磁力測量是將航空磁力儀及其配套的輔助設備裝載在飛行器上，在測量地區上空按照預先設定的測線和高度對地磁場強度或梯度進行測量的地球物理方法，廣泛應用于礦產資源勘探，區域構造填圖以及反潛等領域。

在利用無人機搭載相關設備進行航磁測量時，由于無人機的特殊性，無法應用有人機航磁的相關技術使磁探頭遠離機體。因此，機身尤其是機翼中的鐵磁性金屬件和飛行過程中機體與地磁場相互作用產生的磁干擾將對磁探頭的測量數據產生一定的影響，降低航磁測量的效率和經濟性。

現有無人機機翼連接件磁本底測試結果如下表所示，若表中連接件的磁化率小于2000，則說明其能夠滿足航磁測量需求；反之則會對測量產生干擾。

由上表中的磁本底數據可以看出，機翼內的大部分金屬連接件在磁化率這一指標上超標嚴重，無法滿足航磁測量的要求。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出一種低磁性磁探專用機翼，具有結構可靠，任務適應性強的特點，能夠有效提升無人機航空磁探測的精度和效率。

本發明解決技術的方案是：

一種低磁性磁探專用機翼，包括翼肋、前梁、后梁、碳纖維管、前梁接頭、后梁接頭、內副翼、外副翼、口蓋和舵機；

前梁、后梁與各個翼肋之間通過鈦合金高強螺栓連接，使翼稍處磁干擾強度≤0.1nT，沿著前梁、后梁設置有碳纖維管，用于鋪設副翼舵機線纜；碳纖維管與翼肋之間膠接，內副翼、外副翼與機翼兩端的翼肋通過鈦合金的副翼掛軸連接；舵機設置在翼肋的腹板上，控制內副翼、外副翼上下偏轉；口蓋設置在機翼的下蒙皮上；前梁接頭、后梁接頭實現機翼與機身的連接。

優選的，整體機翼磁特性360°轉相差優于5nT。

優選的，左、右機翼磁特性偏差優于0.1nT。

優選的，機翼動態噪聲≤40pT。

優選的，前梁、后梁均采用航空鋁合金，翼肋為航空鋁合金及復合材料。

優選的，內副翼、外副翼均為碳纖維復合材料。

優選的，單根碳纖維管長度為機翼翼展長度的1/4-1/3。

本發明與現有技術相比的有益效果是：

(1)現有技術的機翼內的大部分金屬連接件在磁化率這一指標上超標嚴重，無法滿足航磁測量的要求，本發明提供一種新型的低磁，低靜電機翼，以滿足翼稍處磁干擾強度指標要求，經多次通電試驗、將電動伺服舵機布置于翼稍內側合適的距離處，提高測量數據的精確度；

(2)本發明中的低磁機翼能夠滿足安全性要求、滿足力學性能中強度、剛度、穩定性指標要求、大大降低了鐵磁性材料在主要部件和連接機構中的使用比例，貫徹了低磁、低靜電的設計理念，更好的適應了無人機在航磁測量飛行中的實際需求，提高了航磁探頭的測量精度；