专利名称：一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种无人机用的机翼，更特别地说，是指一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼。
背景技术：
无人机是无人驾驶航空器的简称,英文缩写为UAV (Unmanned Aerial Vehicle)。无人机的设计最重要的要求是在机身系统达到足够坚固的情况下，尽可能更轻便。而各种任务载荷要求下的无人机留给运动传动机构的空间和质量配额都十分有限，要灵活并高效地将工程上基本的驱动运动，如高速转动，转变为有利的受控运动。基本的航空传动方式包括直接驱动、比例放大驱动、电力伺服驱动与液压伺服驱动等。无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反覆使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。国防工业出版社，2009年3月第I版第I次印刷，魏瑞轩、李学仁编著的《无人机系统及作战使用》一书，在第I章总论无人机系统中介绍了无人机系统的一般组成(第2页，图1-2所示)。其中，飞机系统包括有机体系统、推进系统、飞控系统和导航系统。目前无人机的机翼内骨架一般包括有纵向骨架(翼梁、纵墙和桁条)和横向骨架(翼肋)，其中横向骨架翼肋与机翼剖面形状相同，沿机翼翼展方向分布有若干翼肋，由于翼肋结构的存在，使机翼内部沿翼展方向的空间被翼肋阻挡，这种结构的机翼不利于水在机翼内部的流动(注水和排水)，进而不易通过改变机翼整体密度来实现无人机自身平均密度的调整，限制了无人机在水体环境下作业。
发明内容
为了使机翼能够在水空两种环境下应用，本发明设计了适用于一种跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼。该机翼的翼面为空心结构，且内腔无翼肋，左右翼分别通过两根碳纤维杆进行支撑。当无人机从空中环境进入水体环境时，由于机翼为空心结构且内部无横向翼肋，使水能够迅速注入机翼内腔，因而快速增加了整个无人机的密度，使整机平均密度更接近于水的密度，有利于无人机在水体环境下作业；当无人机从水体环境进入空中环境时(气囊竖起，水面垂直起飞)，由于机翼为空心结构且内部无横向翼肋，可使机翼内腔中的水迅速排出，因而快速减小了整个无人机的平均密度，减轻了整机重量，有利于无人机在空中环境下作业。本发明的一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其机翼包括有左翼组件(4)与右翼组件(5);左翼组件(4)与右翼组件(5)的结构是相同的，且以机身中心轴线对称布局；左翼组件(4)包括有左主翼(4A)、左副翼(4B)、左翼舵机(4C)、左翼舵脚(4D)、左翼连接轴(4E)、第一碳纤维杆(4F)、第二碳纤维杆(4G)、第一左翼纵肋固定杆(4H)、第二左翼纵肋固定杆(4J )、舵机第一连杆(4KI)、舵机第二连杆(4K2 );右翼组件(5)包括有右主翼(5A)、右副翼(5B)、右翼舵机(5C)、右翼舵脚(5D)、右翼连接轴(5E)、第三碳纤维杆(5F)、第四碳纤维杆(5G)、第三右翼纵肋固定杆(5H)、第四右翼纵肋固定杆(5J)、舵机第三连杆(5K1)、舵机第四连杆(5K2);其中，第一碳纤维杆(4F)、第二碳纤维杆(4G)、第三碳纤维杆(5F)和第四碳纤维杆(5G)的结构相同；其中，第一左翼纵肋固定杆(4H)、第二左翼纵肋固定杆(4J)、第三右翼纵肋固定杆(5H)和第四右翼纵肋固定杆(5J)的结构相同；左主翼(4A)的前方为前缘(4A3)、后方为后缘(4A4)、左方为左翼根部(4A5)、右方为左翼梢部(4A6)、上方为上板面(4A1)、下方为下板面(4A2)；所述后缘(4A4)的中部设有后缘凹部(4A7)，后缘凹部(4A7)上设有A交联筒(4A71)、B交联筒(4A72 )，A交联筒(4A71)为BA通孔(4A73 )结构，B交联筒(4A72 )为BB盲孔(4A74)结构；左副翼(4B)通过左翼连接轴(4E)实现与左主翼(4A)的后缘(4A4)的交联连接；所述左翼根部(4A5)设有挡板(4A51)，该挡板(4A51)上开有BC通孔(4A52)、BD通孔(4A53)、BE通孔(4A54)，BC通孔(4A52)用于第二碳纤维杆(4G)的一端穿过，BE通孔(4A54)用于第一碳纤维杆(4F)的一端穿过，BD通孔(4A53)用于无人机入水时迅速注水；所述左翼梢部(4A6 )为开口( 4A61)设计，该开口( 4A61)有利于在水中环境中的水迅速进入或者流出；所述下板面(4A2)上设有BF通孔(4A21)，该BF通孔(4A21)用于舵机第一连杆(4K1)和舵机第二连杆(4K2)穿过，所述舵机第一连杆(4K1) 一端连接在左翼舵机(4C)的摆臂(4C1)上，舵机第一连杆(4K1)的另一端连接舵机第二连杆(4K2)的一端，舵机第二连杆(4K2)的另一端连接在左翼舵脚(4D)上；左副翼(4B)上设有C交联筒(4B1)，C交联筒(4B1)的中心为BG通孔(4B2)；左翼连接轴(4E)为中空结构，左翼连接轴(4E)的一端顺次穿过左翼梢部(4A6)、BA通孔(4A73)、BG通孔(4B2)后，置于BB盲孔(4A74)内；左翼纵肋A固定杆(4H)的外部为矩形，内部为中空结构，即左翼纵肋A固定杆(4H)的中心设有BH通孔(4H1)，该BH通孔(4H1)用于放置第一碳纤维杆(4F)，第一碳纤维杆(4F)与左翼纵肋A固定杆(4H)采用过盈配合固紧，左翼纵肋A固定杆(4H)粘接在左主翼(4A)的翼腔(4A8)内；左翼纵肋B固定杆(4J)的外部为矩形，内部为中空结构，即左翼纵肋B固定杆(4J)的中心设有BI通孔(4J1)，该BI通孔(4J1)用于放置第二碳纤维杆(4G)，第二碳纤维杆(4G)与左翼纵肋B固定杆(4J)采用过盈配合固紧，左翼纵肋B固定杆(4J)粘接在左主翼(4A)的翼腔(4A8)内；右主翼(5A)的前方为前缘(5A3)、后方为后缘(5A4)、左方为右翼根部(5A5)、右方为右翼梢部(5A6)、上方为上板面(5A1)、下方为下板面(5A2)；
所述后缘(5A4)的中部设有后缘凹部(5A7)，后缘凹部(5A7)上设有D交联筒(5A71)、E交联筒(5A72 )，D交联筒(5A71)为CA通孔(5A73 )结构，E交联筒(5A72 )为CB盲孔(5A74)结构；右副翼(5B)通过右翼连接轴(5E)实现与右主翼(5A)的后缘(5A4)的交联连接；所述右翼根部(5A5)设有挡板(5A51)，该挡板(5A51)上开有CC通孔(5A52)、CD通孔(5A53)、CE通孔(5A54)，CC通孔(5A52)用于第二碳纤维杆(5G)的一端穿过，CE通孔(5A54)用于第一碳纤维杆(5F)的一端穿过，⑶通孔(5A53)用于无人机入水时迅速注水；所述右翼梢部(5A6 )为开口( 5A61)设计，该开口( 5A61)有利于在水中环境中的水迅速进入或者流出；所述下板面(5A2)上设有CF通孔(5A21)，该CF通孔(5A21)用于舵机第三连杆(5K1)和舵机第四连杆(5K2)穿过，所述舵机第三连杆(5K1) —端连接在右翼舵机(5C)的摆臂(5C1)上，舵机第三连杆(5K1)的另一端连接舵机第四连杆(5K2)的一端，舵机第四连杆(5K2)的另一端连接在右翼舵脚(5D)上；右副翼(5B)上设有F交联筒(5B1)，F交联筒(5B1)的中心为CG通孔(5B2)；右翼连接轴(5E)为中空结构，右翼连接轴(5E)的一端顺次穿过右翼梢部(5A6)、CA通孔(5A73)、CG通孔(5B2)后，置于CB盲孔(5A74)内；右翼纵肋C固定杆(5H)的外部为矩形，内部为中空结构，即右翼纵肋C固定杆(5H)的中心设有CH通孔(5H1)，该CH通孔(5H1)用于放置第三碳纤维杆(5F)，第三碳纤维杆(5F)与右翼纵肋C固定杆(5H)采用过盈配合固紧，右翼纵肋C固定杆(5H)粘接在右主翼(5A)的翼腔(5A8)内；右翼纵肋D固定杆(5J)的外部为矩形，内部为中空结构，即右翼纵肋D固定杆(5J)的中心设有Cl通孔(5J1)，该Cl通孔(5J1)用于放置第四碳纤维杆(5G)，第四碳纤维杆(5G)与右翼纵肋D固定杆(5J)采用过盈配合固紧，右翼纵肋D固定杆(5J)粘接在右主翼(5A)的翼腔(5A8)内。本发明设计的无翼肋快速注水排水机翼的优点在于:①机翼内部为空腔结构，减轻了整机重量，有利于空中飞行；同时，水下作业时，机翼空腔结构中注满水，依次调整整机的平均密度，使其更接近于水体密度，利于水下航行。②本发明设计的主机翼内部为空腔无翼肋结构，当无人机入水时翼内部空腔可迅速注水，机翼部分注入的水使整体机体平均密度迅速增加，利于水下航行；同时，当无人机从水面垂直起飞时，机翼空腔内的水可迅速排出，使整个机体密度快速减小，利于空中飞行。
图1是一种跨海空两栖无人机的外部俯视结构图。图2是本发明无翼肋快速注水排水机翼的左翼部分的结构图。图3是本发明无翼肋快速注水排水机翼的右翼部分的结构图。图4是本发明无翼肋快速注水排水机翼的左翼部分的另一视角的结构图。图4A是本发明无翼肋快速注水排水机翼中左主翼的结构图。图4B是本发明无翼肋快速注水排水机翼的左翼部分的分解图。
图4C是本发明无翼肋快速注水排水机翼的舵机、舵脚、连杆之间的装配图。图4D是本发明无翼肋快速注水排水机翼的翼型示意图。图5是本发明无翼肋快速注水排水机翼的右翼部分的另一视角的结构图。图5A是本发明无翼肋快速注水排水机翼中右主翼的结构图。图5B是本发明无翼肋快速注水排水机翼的右翼部分的分解图。图5C是本发明无翼肋快速注水排水机翼的舵机、舵脚、连杆之间的装配图。图6是本发明无翼肋快速注水排水机翼与折叠翼驱动与架梁组件的装配图。
权利要求
1.一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其特征在于:机翼包括有左翼组件(4)与右翼组件(5);左翼组件(4)与右翼组件(5)的结构是相同的，且以机身中心轴线对称布局； 左翼组件(4)包括有左主翼(4A)、左副翼(4B)、左翼舵机(4C)、左翼舵脚(4D)、左翼连接轴(4E)、第一碳纤维杆(4F)、第二碳纤维杆(4G)、第一左翼纵肋固定杆(4H)、第二左翼纵肋固定杆(4J)、舵机第一连杆(4KI)、舵机第二连杆(4K2 ); 右翼组件(5)包括有右主翼(5A)、右副翼(5B)、右翼舵机(5C)、右翼舵脚(5D)、右翼连接轴(5E)、第三碳纤维杆(5F)、第四碳纤维杆(5G)、第三右翼纵肋固定杆(5H)、第四右翼纵肋固定杆(5J)、舵机第三连杆(5K1)、舵机第四连杆(5K2); 其中，第一碳纤维杆(4F)、第二碳纤维杆(4G)、第三碳纤维杆(5F)和第四碳纤维杆(5G)的结构相同； 其中，第一左翼纵肋固定杆(4H)、第二左翼纵肋固定杆(4J)、第三右翼纵肋固定杆(5H)和第四右翼纵肋固定杆(5J)的结构相同； 左主翼(4A)的前方为前缘(4A3)、后方为后缘(4A4)、左方为左翼根部(4A5)、右方为左翼梢部(4A6)、上方为上板面(4A1)、下方为下板面(4A2)； 所述后缘(4A4)的中部设有后缘凹部(4A7)，后缘凹部(4A7)上设有A交联筒(4A71)、B交联筒(4A72 )，A交联筒(4A71)为BA通孔(4A73 )结构，B交联筒(4A72 )为BB盲孔(4A74 )结构；左副翼(4B)通过左翼连接轴(4E)实现与左主翼(4A)的后缘(4A4)的交联连接；所述左翼根部(4A5)设有挡板(4A51)，该挡板(4A51)上开有BC通孔(4A52)、BD通孔(4A53 )、BE通孔(4A54 )，BC通孔(4A52 )用于第二碳纤维杆(4G)的一端穿过，BE通孔(4A54 )用于第一碳纤维杆(4F) 的一端穿过，BD通孔(4A53)用于无人机入水时迅速注水；所述左翼梢部(4A6 )为开口( 4A61)设计，该开口( 4A61)有利于在水中环境中的水迅速进入或者流出； 所述下板面(4A2 )上设有BF通孔(4A21)，该BF通孔(4A21)用于舵机第一连杆(4K1)和舵机第二连杆(4K2 )穿过，所述舵机第一连杆(4K1) 一端连接在左翼舵机(4C)的摆臂(4C1)上，舵机第一连杆(4KI)的另一端连接舵机第二连杆(4K2)的一端，舵机第二连杆(4K2)的另一端连接在左翼舵脚(4D)上； 左副翼(4B)上设有C交联筒(4B1)，C交联筒(4B1)的中心为BG通孔(4B2)； 左翼连接轴(4E)为中空结构，左翼连接轴(4E)的一端顺次穿过左翼梢部(4A6)、BA通孔(4A73)、BG通孔(4B2)后，置于BB盲孔(4A74)内； 左翼纵肋A固定杆(4H)的外部为矩形，内部为中空结构，即左翼纵肋A固定杆(4H)的中心设有BH通孔(4H1),该BH通孔(4H1)用于放置第一碳纤维杆(4F),第一碳纤维杆(4F)与左翼纵肋A固定杆(4H)采用过盈配合固紧，左翼纵肋A固定杆(4H)粘接在左主翼(4A)的翼腔(4A8)内； 左翼纵肋B固定杆(4J)的外部为矩形，内部为中空结构，即左翼纵肋B固定杆(4J)的中心设有BI通孔(4J1)，该BI通孔(4J1)用于放置第二碳纤维杆(4G)，第二碳纤维杆(4G)与左翼纵肋B固定杆(4J)采用过盈配合固紧，左翼纵肋B固定杆(4J)粘接在左主翼(4A)的翼腔(4A8)内； 右主翼(5A)的前方为前缘(5A3)、后方为后缘(5A4)、左方为右翼根部(5A5)、右方为右翼梢部(5A6)、上方为上板面(5A1)、下方为下板面(5A2)； 所述后缘(5A4)的中部设有后缘凹部(5A7 )，后缘凹部(5A7 )上设有D交联筒(5A71)、E交联筒(5A72 )，D交联筒(5A71)为CA通孔(5A73 )结构，E交联筒(5A72 )为CB盲孔(5A74 )结构；右副翼(5B)通过右翼连接轴(5E)实现与右主翼(5A)的后缘(5A4)的交联连接；所述右翼根部(5A5)设有挡板(5A51 )，该挡板(5A51)上开有CC通孔(5A52)、CD通孔(5A53)、CE通孔(5A54)，CC通孔(5A52)用于第二碳纤维杆(5G)的一端穿过，CE通孔(5A54)用于第一碳纤维杆(5F)的一端穿过，⑶通孔(5A53)用于无人机入水时迅速注水；所述右翼梢部(5A6 )为开口( 5A61)设计，该开口( 5A61)有利于在水中环境中的水迅速进入或者流出； 所述下板面(5A2 )上设有CF通孔(5A21)，该CF通孔(5A21)用于舵机第三连杆(5K1)和舵机第四连杆(5K2)穿过，所述舵机第三连杆(5K1)一端连接在右翼舵机(5C)的摆臂(5C1)上，舵机第三连杆(5K1)的另一端连接舵机第四连杆(5K2)的一端，舵机第四连杆(5K2)的另一端连接在右翼舵脚(5D)上； 右副翼(5B)上设有F交联筒(5B1)，F交联筒(5B1)的中心为CG通孔(5B2)； 右翼连接轴(5E)为中空结构，右翼连接轴(5E)的一端顺次穿过右翼梢部(5A6)、CA通孔(5A73)、CG通孔(5B2)后，置于CB盲孔(5A74)内； 右翼纵肋C固定杆(5H)的外部为矩形，内部为中空结构，即右翼纵肋C固定杆(5H)的中心设有CH通孔(5H1)，该CH通孔(5H1)用于放置第三碳纤维杆(5F)，第三碳纤维杆(5F)与右翼纵肋C固定杆(5H)采用过盈配合固紧，右翼纵肋C固定杆(5H)粘接在右主翼(5A)的翼腔(5A8)内； 右翼纵肋D固定杆(5J)的外部为矩形，内部为中空结构，即右翼纵肋D固定杆(5J)的中心设有Cl通孔(5J1)，该Cl通孔(5J1)用于放置第四碳纤维杆(5G)，第四碳纤维杆(5G)与右翼纵肋D固定杆(5J)采用过盈配合固紧，右翼纵肋D固定杆(5J)粘接在右主翼(5A)的翼腔(5A8)内。
2.根据权利要求1所述的一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其特征在于:左翼组件(4)在左翼舵机(4C)提供的动力条件下的运动关系如下:左翼舵机(4C)旋转时，带动左翼舵机(4C)的摆臂(4C1)绕舵机轴摆动，摆臂(4C1)的摆动带动舵机第一连杆(4K1)运动，舵机第一连杆(4K1)的运动带动舵机第二连杆(4K2)运动，舵机第二连杆(4K2)的运动带动左翼舵脚(4D)运动，左翼舵脚(4D)带动左副翼(4B)绕左翼连接轴(4E )转动，实现左副翼(4B )舵角的调节。
3.根据权利要求1所述的一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其特征在于:右翼组件(5)在右翼舵机(5C)提供的动力条件下的运动关系如下:右翼舵机(5C)旋转时，带动右翼舵机(5C)的摆臂(5C1)绕舵机轴摆动，摆臂(5C1)的摆动带动舵机第三连杆(5K1)运动，舵机第三连杆(5K1)的运动带动舵机第四连杆(5K2)运动，舵机第四连杆(5K2)的运动带动右翼舵脚(5D)运动，右翼舵脚(5D)带动右副翼(5B)绕右翼连接轴(5E )转动，实现右副翼(5B )舵角的调节。
4.根据权利要求1所述的一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其特征在于:左主翼(4A)与右主翼(5A )的翼型参数:弦长C = 263mm，前缘半径r=13.676mm,后缘角Y = 19.5度,最大厚度(Jmax = 47.34mm,最大厚度所在的位置Xd =.77.84mm,最大弯度fmax = 9.468mm,最大弯度所在位置xf = 104.148mm。
5.根据权利要求1所述的一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，其特征在于:左主翼(4A)与右主翼(5A)的内部为空腔无翼肋结构。
全文摘要
本发明公开了一种适用于跨海空两栖无人机的无翼肋快速注水排水机翼，该机翼包括有左翼组件与右翼组件；左翼组件与右翼组件的结构是相同的，且以机身中心轴线对称布局。翼组件包括有主翼、副翼、翼舵机、翼舵脚、翼连接轴、碳纤维杆、翼纵肋固定杆；副翼通过翼连接轴安装在主翼的后缘凹部，翼舵脚安装在副翼上，翼舵机安装在主翼上，碳纤维杆和翼纵肋固定杆安装在主翼的翼腔内。本发明主机翼内部为空腔无翼肋结构，当无人机入水时翼内部空腔可迅速注水，机翼部分注入的水使整个机体平均密度迅速增加，利于水下航行；同时，当无人机从水面垂直起飞时，机翼空腔内的水可迅速排出，使整个机体密度快速减小，利于空中飞行。
文档编号B64C3/00GK103171756SQ201310089590
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者梁建宏, 杨兴帮, 吴海亮, 曾庆儒, 王田苗 申请人:北京航空航天大学