螺旋桨和机身的制作方法

文档序号:11892246阅读:421来源:国知局
螺旋桨和机身的制作方法与工艺

本实用新型涉及无人机技术领域,特别涉及一种螺旋桨和机身。



背景技术:

无人机具有便携性高、操作简单、使用灵活等特点,在各个领域得到广泛地应用,其中机体材料技术是无人机的关键技术之一,无人机各个部分用到的材料直接影响到无人机的重量、结构强度和续航能力等。为了保证无人机的结构强度,目前无人机使用的材料一般为钛合金、铝合金或碳纤维,使用这些材料便于加工,且成型方法简单,但重量较大,严重影响续航能力。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种应用于飞行器的复合材料结构,例如一种螺旋桨和机身,能够减轻材料重量,使无人机的续航能力更强。

为实现本实用新型的目的,采取的技术方案是:

一种螺旋桨,包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层,所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体。

下面对技术方案进一步说明:

进一步的是,所述第一纤维织物层和第二纤维织物层之间形成一个腔体,所述成型泡沫设置于所述腔体内。

进一步的是,所述成型泡沫的厚度大于所述腔体的厚度,所述成型泡沫与所述腔体为过盈配合。

进一步的是,该螺旋桨包括有UD布层,所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设置有至少一层UD布层及/或所述第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有至少一层UD布层,其中所述UD布层浸透有第一胶体。

进一步的是,该螺旋桨包括有两层所述第一纤维织物层或/及该螺旋桨包括有两层所述第二纤维织物层。

进一步的是,该螺旋桨包括有三层所述的UD布层,所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层,或/及第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层。

进一步的是,所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层,所述第一UD布层底面设有一第二UD布层,所述第二UD布层底面设有一第三UD布层,所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。

进一步的是,所述第一UD布层、第二UD布层、第三UD布层的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。

进一步的是,第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3,第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3。

进一步的是,所述第一纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。

进一步的是,所述第一胶体为环氧树脂。

本实用新型还提供一种机身,包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层,所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体。

进一步的是,该机身包括有两层所述第一纤维织物层,或/及该机身包括有两层所述第二纤维织物层。

进一步的是,该机身包括有UD布层,所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设有至少一层UD布层,或/及所述第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有至少一层UD布层,其中所述UD布层浸透有第一胶体。

进一步的是,所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层,所述第一UD布层底面设有一第二UD布层,所述第二UD布层底面设有一第三UD布层,所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。

进一步的是,所述纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。

进一步的是,所述第一胶体为环氧树脂。

进一步的是,所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接,通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型的螺旋桨和机身的成型泡沫为泡沫材质,泡沫质轻,能够大大减轻螺旋桨和机身的重量,使无人机的续航能力更强,泡沫的弹性特性还可以增加桨的强度韧性;且第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体,第一胶体使第一纤维织物层和第二纤维织物层固化变硬,更易成型;加上第一纤维织物层和成型泡沫之间、第二纤维织物层和成型泡沫之间均设置了三层UD布层,该UD布层的全部强度都在第一方向上,增加螺旋桨和机身的强度,且与纤维织物层粘接的UD布层长度最长,与成型泡沫粘接的UD布层长度最短,在增加螺旋桨和机身的强度的同时,又不会对增加螺旋桨和机身的重量影响太大,使螺旋桨和机身的综合特性更好。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例螺旋桨的结构示意图;

图2是本实用新型第二实施例螺旋桨的结构示意图;

图3是本实用新型第一实施例机身的结构示意图;

图4是本实用新型第二实施例机身的结构示意图。

附图标记说明:

10.成型泡沫,20.第一纤维织物层,30.第二纤维织物层,40.第一胶体,50.UD布层,510.第一UD布层,520.第二UD布层,530.第三UD布层,60.合模胶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明:

本实用新型提供了一种飞行器,例如一种多旋翼的飞行器(图未示),它包括有一种螺旋桨以及机身。

如图1所示,一种螺旋桨,包括一成型泡沫10、设置于成型泡沫10上表面的至少一层第一纤维织物层20、以及设置于成型泡沫10下表面的至少一层第二纤维织物层30,第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40,该成型泡沫10与螺旋桨外形匹配。

如图1所示,本实施例中的第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均只设有一层,第一胶体40为环氧树脂,第一纤维织物层20和第二纤维织物层30为碳纤维织物,第一胶体40、第一纤维织物层20和第二纤维织物层30还可以根据实际设置为其他形式。

进一步的是,如图1所示,第一纤维织物层20、成型泡沫10、第二纤维织物层30的边缘均粘接有合模胶60,通过合膜胶提高边缘的粘合度,便于螺旋桨合模。通过在第一纤维织物层20和第二纤维织物层30浸透第一胶体40实现纤维织物层与成型泡沫之间的粘合以及纤维织物的固化,第一胶体40还可以根据实际设置为其他胶体。

如图2所示,在另一实施例中,第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设有至少一层UD布层50,UD布层50浸透有第一胶体40。UD布层50采用的UD材料又称为有机纤维复合材料,该材料的全部强度都在第一方向上的一种材料,在第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置有UD材料,增加螺旋桨的强度,且质轻,使螺旋桨的综合特性更好。

进一步的是,如图2所示,在另一实施例中的第一纤维织物层20有两层,第二纤维织物层30有两层,第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和和成型泡沫10之间均设有三层UD布层50。所述第一纤维织物层20底面设有一第一UD布层510,所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520,所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530,所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。所述第二纤维织物层30底面设有一第一UD布层510,所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520,所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530,所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。第一UD布层510、第二UD布层520、第三UD布层530的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。三层UD布层50的长度逐渐向螺旋桨中心递减,进一步的是,第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3,第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,增加螺旋桨的强度的同时,又不会对增加螺旋桨重量影响太大。

该螺旋桨在制作时通过压模的方式使第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10、第二纤维织物层30紧密粘合,且由于泡沫是具有弹性的,第一纤维织物层20和第二纤维织物层30粘合形成一个腔体和成型泡沫10过盈配合,即成型泡沫10的厚度比所述腔体的厚度大,使螺旋桨压模成型时,通过压缩成型泡沫10进一步增加桨的强度韧性。

如图3所示,本实用新型还提供一种机身,包括一成型泡沫10、设置于成型泡沫10上表面的至少一层第一纤维织物层20、以及设置于成型泡沫10下表面的至少一层第二纤维织物层30,第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40,该成型泡沫10与与机身外形匹配。

进一步的是,第一胶体40为环氧树脂,第一纤维织物层20和第二纤维织物层30为碳纤维织物,第一胶体40、第一纤维织物层20和第二纤维织物层30还可以根据实际设置为其他形式。

如图3所示,本实施例中的第一纤维织物层20有两层,第二纤维织物层30有一层,且两层第一纤维织物层20位于机身的外侧,一层第二纤维织物层30位于机身的内侧,使机身在运行时更稳定。

进一步的是,第一纤维织物层20、成型泡沫10、第二纤维织物层30的边缘均粘接有合模胶60,通过合膜胶提高边缘的粘合度,便于螺旋桨合模。本实施例中合模胶60内含有环氧树脂和碳粉,通过碳粉来提高粘合度。

如图4所示,在其他实施例中,第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设有至少一层UD布层50,UD布层50浸透有第一胶体40。UD布层50采用的UD材料又称为有机纤维复合材料,该材料的全部强度都在第一方向上的一种材料,在第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置有UD材料,增加机身的强度,且质轻,使机身的综合特性更好。

如图4所示,第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和和成型泡沫10之间均设有三层UD布层50。所述第一纤维织物层20底面设有一第一UD布层510,所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520,所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530,所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。所述第二纤维织物层30底面设有一第一UD布层510,所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520,所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530,所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面,所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度,所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。三层UD布层50的长度逐渐向机身中心递减,增加机身的强度的同时,又不会对增加螺旋桨重量影响太大。

该机身在制作时,通过第一胶体40将第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10和第二纤维织物层30粘接,通过抽真空的方式使第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10、以及第二纤维织物层30之间结合。

本实用新型的有益效果在于螺旋桨和机身的成型泡沫10为泡沫材质,泡沫质轻,能够大大减轻螺旋桨和机身的重量,使无人机的续航能力更强,泡沫的弹性特性还可以增加桨的强度韧性;且第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40,第一胶体40使第一纤维织物层20和第二纤维织物层30固化变硬,更易成型;加上第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置了三层UD布层50,该UD布层50的全部强度都在第一方向上,增加螺旋桨和机身的强度,且与纤维织物层粘接的UD布层50长度最长,与成型泡沫10粘接的UD布层50长度最短,在增加螺旋桨和机身的强度的同时,又不会对增加螺旋桨和机身的重量影响太大,使螺旋桨和机身的综合特性更好。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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