[發明專利]一種太陽能無人機可脫落式輔助支撐結構及方法

有效

• 申請號: 202110358675.3
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112776979B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 王軍;林謝偉;宋濤;谷齊;卜俊峰
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: B64C25/04
• 分類號: B64C25/04;B64C25/08;B64C25/34;B64C3/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

本發明公開了一種太陽能無人機可脫落式輔助支撐結構及方法，結構包括：輕質接頭、輔助支撐支桿、連接結構、輪叉和機輪。其中，所述輕質接頭與無人機連接；所述輔助支撐支桿與所述輕質接頭連接；所述連接結構上端與所述輔助支撐支桿連接，下端與所述輪叉連接；所述輪叉上端與所述連接結構連接，下端與所述機輪連接。本發明的太陽能無人機可脫落式輔助支撐結構，可在地面轉運和起飛階段起到保護作用的同時，起飛后可自動脫落，節省重量、降低阻力；同時具有形式簡單、無需多余電、磁控制系統、可更換性和后續維護便捷等特點。

技術領域

本發明涉及太陽能飛行器起落架領域，尤其涉及一種太陽能飛行器的輔助支撐結構。

背景技術

太陽能無人機具有大翼展、大柔性等特點，導致無人機在停機、轉運和起飛起始階段機翼變形嚴重，需要在外機翼設計輔助支撐結構；該結構僅在地面操作和起飛初始階段起到保護作用，在其他階段（包括：起飛后段、空中飛行及降落）均不起任何作用；同時還給太陽能無人機帶來額外的重量和氣動阻力，因此非常有必要設計一種太陽能無人機可脫落式輔助支撐。

發明內容

本發明解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種太陽能無人機可脫落式輔助支撐結構及方法，該結構形式簡單、無需多余電、磁控制系統、具有可更換性和后續維護便捷等特點，能夠在滿足地面操作過程中對結構保護外，起飛后可自動脫落以降低結構重量和氣動阻力。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種太陽能無人機可脫落式輔助支撐結構，包括：輕質接頭、輔助支撐桿、連接結構、輪叉和機輪；連接結構包括套筒、墊片、法蘭、螺釘和連接結構螺母；

所述輕質接頭與無人機固定連接，輔助支撐桿的上端與輕質接頭插接，輔助支撐桿的下端通過連接結構連接輪叉，機輪安裝在輪叉上；

套筒上端為中空筒狀結構，下端為帶臺階的圓柱狀結構，套筒上端內徑與輔助支撐桿外徑匹配，輔助支撐桿插入到套筒上端內部且固定連接；套筒下端圓柱狀結構穿過輪叉，通過法蘭和連接結構螺母將套筒與輪叉連接，輪叉上表面與套筒上端中空筒狀結構的底部之間安裝有墊片，用于降低輪叉轉動過程中產生的摩擦力；螺釘用于將法蘭固定在輪叉上，使得法蘭與輪叉一體旋轉；

太陽能無人機起飛后可脫落式輔助支撐結構除所述輕質接頭固定在無人機上以外，輔助支撐桿將與所述輕質接頭因重力作用脫離。

進一步的，輪叉上端平面位于所述墊片和所述法蘭之間，輪叉下端與所述機輪連接，且輪叉設計有隨動角，根據不同觸地角度自動對中；連接結構螺母和法蘭之間設置有墊片。

進一步的，所述機輪包括輪軸、輪叉襯套、軸套、輪轂、輪胎、平墊和機輪螺母；

所述輪軸分別穿過輪叉襯套、軸套和輪轂；所述輪叉襯套用于保護輪叉；所述軸套用于支撐輪轂；輪胎安裝在所述輪轂上；所述平墊和所述機輪螺母與所述輪軸配合實現對所述輪轂的壓緊。

進一步的，所述輪軸采用中空形式，且分為三段，分別為六角頭段、輪軸桿段和螺紋段；

所述平墊和所述機輪螺母與所述螺紋段配合，輪叉襯套、軸套和輪轂均安裝在輪軸桿段上，六角頭段采用外六角結構形式。

進一步的，法蘭用于使輪叉上表面與所述墊片緊密貼合；同時所述法蘭上表面與所述套筒接觸面之間留有間隙，間隙為1mm-3mm，防止所述輪叉上表面與所述墊片無法緊密貼合。

進一步的，套筒與所述輔助支撐桿之間通過環氧膠粘接。

進一步的，所述輔助支撐桿采用碳纖維復合材料，上端設計有兩個通孔，輕質接頭上也設計有兩個通孔，與所述輔助支撐桿上兩通孔配合；所述輔助支撐桿插入所述輕質接頭之后，輔助支撐桿上的通孔與輕質接頭上的通孔對正；在無人機轉運或者滑跑地面操作過程中，在對應通孔處安裝螺栓、螺母將所述輕質接頭和所述輔助支撐桿連接在一起。