垂直起降固定机翼的制作方法

文档序号:11121598
垂直起降固定机翼的制造方法与工艺

本申请一般涉及飞行器技术领域,尤其涉及垂直起降固定机翼。



背景技术:

随着最近几年多旋翼无人机的火爆商业市场,无人机作为科技行业的热点越来越受到大家的关注,然而四旋翼无人机具有续航时间短,抗风性能不强的缺点,但其相对于传统的固定翼飞机又有起降要求低的巨大优点。因此研制可以垂直起降的固定翼无人机成为了最近研究和工程领域的热点议题,寻找一种完美融合四旋翼和固定翼飞机的方法又是该议题中的重要部分。目前最为常见的方式为在机翼下方挂出一根圆柱型杆,用来连接四旋翼电机和固定翼机翼,采用此种方式往往会带来大量额外的结构重量,造成负载能力的下降。同时,现有的连接方式会对飞机原本的气动外形造成破坏,带来空气动力学上的负面影响。



技术实现要素:

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种垂直起降固定机翼,用以解决现有技术中存在的造成无人机负载能力下降及会带来空气动力学上的负面影响的问题。

本申请提供一种垂直起降固定机翼,包括内骨架和包覆于所述内骨架外的蒙皮,所述内骨架包括翼梁,所述翼梁上连接有多个第一翼肋,所述翼梁上连接有第二翼肋,所述第二翼肋位于所述垂直起降固定机翼的中段位置,所述第二翼肋的相对厚度小于第一翼肋的相对厚度,且所述第二翼肋的长度大于第一翼肋的长度,所述第二翼肋的端部连接有电机座。

本申请提供的垂直起降固定机翼,翼梁上不仅设置了第一翼肋,还设置相对厚度小于第一翼肋的第二翼肋,来充当旋翼的安装结构,第一翼肋和第二翼肋均为该机翼的翼肋,也即,在不引入额外结构的前提下,提供了旋翼电机的安装部位,同时不会引入过大的浸湿面积,对机翼的气动特性不会造成特别的破坏。因为没有引入额外的机构,因此不会对飞机的负载能力造成不利影响。采用上述结构的机翼,其结构气动外形仍然保持完好,浸湿面积增加较小,经过CFD(Computational Fluid Dynamics;计算流体动力学)计算验证,该机翼结构总体升力上升1%,总体阻力增加1%。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明实施例提供的垂直起降固定机翼的立体图;

图2为本发明实施例提供的垂直起降固定机翼未显示蒙皮的立体图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参阅图1、图2,本发明实施例提供的垂直起降固定机翼,包括内骨架和包覆于内骨架外的蒙皮1,内骨架包括翼梁,翼梁上连接有多个第一翼肋7,翼梁上还连接有第二翼肋6,第二翼肋6位于垂直起降固定机翼的中段位置,第二翼肋6的相对厚度小于第一翼肋7的相对厚度,且第二翼肋6的长度大于第一翼肋7的长度,第二翼肋6的端部连接有电机座4。

工程实际中,第一翼肋7及第二翼肋6均可以但不限于为平直的薄板结构。设置在翼梁上的多个第一翼肋7沿着翼梁的纵向并排设置,且第一翼肋7的大小自翼根3向翼稍处逐渐减小,也即翼根3处的第一翼肋7最大,翼稍处的第一翼肋7最小。第二翼肋6的长度大于第一翼肋7的长度,使得可以有足够的空间来安装旋翼结构,为旋翼结构中的螺旋桨2提供足够的安装及运转空间。

本申请提供的垂直起降固定机翼,其翼梁上不仅设置了第一翼肋7,还设置相对厚度小于第一翼肋7的第二翼肋6,来充当旋翼的安装结构,第一翼肋7和第二翼肋6均为该机翼的翼肋,也即,在不引入额外结构的前提下,提供了旋翼电机的安装部位,同时不会引入过大的浸湿面积,对机翼的气动特性不会造成特别的破坏。因为没有引入额外的机构,因此不会对飞机的负载能力造成不利影响。采用上述结构的机翼,其结构气动外形仍然保持完好,浸湿面积增加较小,经过CFD(Computational Fluid Dynamics;计算流体动力学)计算验证,该机翼结构总体升力上升1%,总体阻力增加1%。

进一步地,第二翼肋6的相对厚度为8%-10%,第二翼肋6采用此相对较小的相对厚度,使得机翼在该部分出现细长的结构,一方面可以为旋翼电机及螺旋桨2的安装提供了足够的位置,另一方面机翼结构气动外形仍然保持完好,浸湿面积增加较小。

进一步地,中段位置为自垂直起降固定机翼的翼根3起,沿翼展方向的30%-70%位置处,也即第二翼肋6位于机翼翼展方向的30%-70%位置处,第二翼肋6是用来安装旋翼结构的,也即旋翼安装在机翼翼展方向的30%-70%位置处,设置在此位置技能最大化的保证固定翼原有的性能,又能很好的发挥旋翼的功能。

进一步地,第二翼肋6的两端均连接有电机座4,第二翼肋6的前缘向前凸出第一翼肋7的前缘,第二翼肋6的后缘向后凸出第一翼肋7的后缘。也即第二翼肋6的前后缘都远远偏离主机翼的前后缘,为电机5和螺旋桨2的安装提供了足够的位置。

进一步地,翼梁上设置有两个第二翼肋6,该两个第二翼肋6可以是紧邻并排设置的,当然,两个第二翼肋6之间也可以存在第一翼肋7,两个第二翼肋6的端部之间固定连接电机座4,采用此种结构电机座4的安装更加稳固。

进一步地,电机座4上设置有电机5,电机5的转轴上固定连接有螺旋桨2。在该实施了中,电机座4可以但不限于为长方体结构。两个翼肋的端部都设置有长方形的孔,电机座4的两侧分别插在对应的长方形的孔内。

进一步地,第一翼肋7的后缘位置处固定连接有桁条11,桁条11穿过第二翼肋6,且与第二翼肋6固定连接,通过设置桁条11可以使得内骨架更加的稳固。

进一步地,翼梁包括机翼前梁8和机翼后梁10,机翼前梁8与机翼后梁10呈锐角排布,也即机翼前梁8与机翼后梁10位于翼根3处端部的距离,大于机翼前梁8与机翼后梁10位于翼稍处端部的距离。

进一步地,机翼前梁8与机翼后梁10的横截面均呈工字形,采用此种结构的机翼前梁8和机翼后梁10,一方面保证的机翼的强度,另一方面还可以降低机翼的重量,提升飞机的有效载荷。

进一步地,第一翼肋7和第二翼肋6上均设置有安装圆孔9,机翼前梁8与机翼后梁10分别穿过对应的安装圆孔9,与第一翼肋7和第二翼肋6相连接。采用安装圆孔来安装机翼前梁8与机翼后梁10,具有安装简便,易于加工的优点。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

再多了解一些
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