无人机气囊口盖及具有其的无人机的制作方法

本发明提出一种无人机气囊口盖及具有其的无人机，属于机械设计领域。

背景技术：

某类无人机采用气囊触地着陆的回收方式，在无人机回收落地时需打开机身上的气囊口盖，弹出气囊，以实现无人机的完整回收。故在无人机表面设置的气囊口盖，除了需满足与舱体表面共形，不影响飞机气动性能外，同时需实现在正常飞行过程中与机身可靠连接，而在气囊充气时能够可靠分离。

传统的气囊口盖，采用以下设计：一、在飞行过程中使用控制机关锁死实现与机上可靠连接，在需要打开时，由机上控制中心发送解锁信号给控制机关，控制机关解锁从而口盖打开。这样的气囊口盖，需要设置相应的控制机关及相应的信号传输链路和供电通道，同时控制中心需编写相应的程序实现在合适的时间点发送解锁信号给控制机关。这样的设计需要机上供电与总体控制的配合，涉及专业多样，不利于实际生产过程中的管控与协调，同时也将存在口盖打开与气囊充气时机不一致的风险；二、口盖与机体采用剪切销连接，利用气囊充气膨胀时的膨胀力将剪切销剪断，口盖弹出，此种口盖无需电控信号辅助，但由于剪切销的安装限制，剪切销安装时需要沿销轴移动一定的位移量以便插入机体气囊舱内部的相应孔位，口盖与机体的连接只能实现两边的有效连接，另外两边处于自然接触状态，无法使口盖四边与机体紧密贴合，影响机体气动外形，在口盖面积大，无人机飞行速度高的情况下对无人机产生的飞行阻力尤为明显。

技术实现要素：

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人机气囊口盖及具有其的无人机，该气囊口盖利用气囊充气膨胀带来的膨胀力即可打开，无需电控信号辅助控制，具有使用方便、成本低廉的优势，同时口盖的多个边均可与机体紧密可靠连接，不影响无人机的气动外形。

本发明的技术解决方案：

一方面，本发明提供一种无人机气囊口盖，气囊口盖包括：口盖底板和口盖覆板；其中，所述的口盖底板与所述无人机机体共形，其上间隔布置多个与第一连接件形状一致的通孔，并在所述通孔处嵌入第一连接件；所述的口盖覆板粘接在所述口盖底板的内外两侧，并延伸到第一连接件上，使得所述的口盖底板和第一连接件相连成一整体，且通过第二连接件与第一连接件配合实现气囊口盖与无人机的连接。

进一步的，所述的口盖覆板为易撕裂的纤维材料；

进一步的，所述的易撕裂的纤维材料为纤维复合材料预浸料；

进一步的，通过高温固化成型使得所述的口盖覆板与口盖底板以及第一连接件粘接在一起；

进一步的，所述的多个通孔间隔设置在口盖底板的各边缘部位；

进一步的，所述的口盖底板为拱形结构，其两个直线形边缘部位以及两个弧形边缘部位均间隔设置有多个通孔；

进一步的，所述的第一连接件配置为垫片，所述的第二连接件配置为螺钉；

进一步的，所述的垫片优选为中间具有安装孔的垫片；

进一步的，所述的垫片优选为中间具有安装孔的半圆形垫片，所述的多个通孔间隔设置在口盖底板的边缘部位；且所述的半圆形垫片分别嵌入各个通孔中；

另一方面，本发明提供一种无人机，其具有上述内容所述的气囊口盖。

本发明相比于现有技术的有益效果：

应用本发明的技术方案，无人机气囊口盖及具有其的无人机，该气囊口盖一方面通过其中的口盖覆板实现第一连接件和口盖底板的连接构成一整体，此时第一连接件和口盖底板的连接仅靠口盖覆板实现，另一方面，通过第二连接件与第一连接件的配合实现气囊口盖与无人机的可靠连接，这样设计后，气囊充气时，气囊膨胀向外挤压气囊口盖，口盖覆板受力从第一连接件与口盖底板连接处撕裂，从而使口盖底板和撕裂的口盖覆板从机身脱离，为气囊弹出提供通道。

本发明提供的气囊口盖利用气囊充气膨胀过程中带来的膨胀力打开，无需其他的电控信号辅助，具有使用方便的特点；且使用过程中不会发生口盖打开与气囊充气时机不一致的风险；此外，本发明的口盖底板多个边均可与机体紧密可靠连接，外形与舱体表面共形，在飞行过程中不影响飞机的气动状态。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的无人机气囊口盖的结构示意图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的无人机气囊口盖的局部结构剖面示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、口盖底板；2、第一连接件；3、口盖覆板；4、安装孔。

具体实施方式

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。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种无人机气囊口盖，该气囊口盖包括：口盖底板1和口盖覆板3；其中，所述的口盖底板1与所述无人机机体共形，在飞行过程中覆盖于气囊表面，在气囊充气时弹出，其上间隔布置多个与第一连接件2形状一致的通孔，并在所述通孔处嵌入第一连接件2；所述的口盖覆板3粘接在所述口盖底板1的内外两侧，并延伸到第一连接件2上，使得所述的口盖底板1和第一连接件2相连成一整体，且通过第二连接件与第一连接件2配合实现气囊口盖与无人机的连接。

应用此种配置方式，提供了一种无人机气囊口盖，一方面通过其中的口盖覆板实现第一连接件和口盖底板的连接构成一整体，此时第一连接件和口盖底板的连接仅靠口盖覆板实现，另一方面，通过第二连接件与第一连接件的配合实现气囊口盖与无人机的可靠连接，这样设计后，气囊充气时，气囊膨胀向外挤压气囊口盖，口盖覆板受力从第一连接件与口盖底板连接处撕裂，从而使口盖底板和撕裂的口盖覆板从机身脱离，为气囊弹出提供通道。

本发明提供的气囊口盖利用气囊充气膨胀过程中带来的膨胀力打开，无需其他的电控信号辅助，具有使用方便的特点；且使用过程中不会发生口盖打开与气囊充气时机不一致的风险；此外，本发明口盖底板外形与舱体表面共形，在飞行过程中不影响飞机的气动状态。

进一步的，在本发明中，为了保证气囊膨胀时，气囊口盖更易被弹出，将所述的口盖覆板3配置为易撕裂的纤维材料；应用此种配置方式，该易撕裂的纤维材料一方面可将第一连接件2与口盖底板1连接在一起，另一方面，通过第二连接件和第一连接件2的配合，间接实现口盖底板1与无人机的连接，进而，在气囊充气膨胀时，易撕裂的纤维受力，尤其是处于第一连接件2和口盖底板1连接处的易撕裂的纤维受力撕裂，进而使得口盖底板1与第一连接件2分离，进而在气囊膨胀力的作用下从无人机脱离。

作为本发明的一个具体实施例，可将易撕裂的纤维材料配置为纤维复合材料预浸料，纤维复合材料预浸料通常有纤维预浸粘性树脂形成，其中所述的纤维可以为玻璃纤维、碳纤维等，但不限于此，凡是能够进行撕裂的纤维均可；

进一步的，所述的纤维复合材料预浸料通过高温固化成型的方式实现与所述的口盖底板1、第一连接件2粘接在一起；

具体的，气囊口盖制作过程中：首先选择口盖底板1，其是与无人机机体共形的薄板，可采用铝板滚弯或模压成型，其上间隔设置多个与第一连接件2形状一致的通孔，可采用线切割进行加工，进而将第一连接件2分别嵌入多个通孔中，再在口盖底板1内外两侧各粘一层纤维复合材料预浸料，该预浸料还粘在所述的第一连接件2上，最后采用高温固化工艺使得该预浸料最终进行固化，使口盖底板1与第一连接件2相连接成一块整体。

进一步的，作为本发明的一个具体实施例，所述的多个通孔可间隔设置在口盖底板1的边缘部位；

应用此种配置方式，一方面保证了口盖整体形状的规整性，另一方面能够减轻口盖底板的重量，使得在气囊膨胀力的作用下易于脱离，再者，还给气囊的弹出提供了最大的通道；

进一步的，为了节省成本以及便于操作实现，将所述的第一连接件2配置为垫片，将所述的第二连接件配置为螺钉；应用此种配置方式，将所述垫片嵌入口盖底板1上设置好的与该垫片形状一致的通孔中，口盖覆板3将该垫片和口盖底板1粘接在一起，并通过螺钉与垫片的配合，将口盖底板1安装在无人机上，进而在气囊充气膨胀时，处于垫片和口盖底板1连接处的口盖覆板3受力撕裂，进而使得口盖底板1与垫片分离，进而在气囊膨胀力的作用下从无人机脱离。

作为本发明更优选的一个具体实施例，所述的垫片优选为中间具有安装孔的半圆形垫片，所述的多个通孔间隔设置在口盖底板1的边缘部位；且所述的半圆形垫片分别嵌入各个通孔中；应用此种配置方式，将所述的垫片嵌入在口盖底板1的边缘部位，此时仅半圆形的垫片与口盖底板1进行连接，连接处的口盖覆板3减少且处于口盖底板1的边缘部位；这样，口盖底板1以最大程度进行受力，不需要很大的膨胀力，连接处的口盖覆板3在力的作用下即进行撕裂，进而口盖底板1很容易被顶出。

此外，在本发明中，不对垫片的厚度进行限制，该垫片厚度可以与口盖底板1的厚度一致，或大于口盖底板1的厚度或小于口盖底板1的厚度，这种情况下，均可在口盖覆板3的作用下实现与口盖底板1的连接。

本发明具有以下优势：

1、本发明利用气囊充气膨胀过程中带来的膨胀力打开，无需其他的电控信号辅助，具有使用方便的特点；

2、本发明依靠气囊充气打开，使用过程中不会发生口盖打开与气囊充气时机不一致的风险；

3、本发明口盖外形与舱体表面共形，在飞行过程中不影响飞机的气动状态。

为了对本发明有进一步地理解，下面结合图1和图2对本发明的无人机气囊口盖的设计进行详细的说明：

如图1和图2所示，本发明实施例提供的无人机气囊口盖，为适应某无人机机身外形，所述的口盖底板1配置为一拱形结构，其中拱形结构的两个直线形边缘部位以及两个弧形边缘部位均间隔设置多个半圆形的通孔(半圆形缺口)，将多个中间具有安装孔4的垫片分别嵌入该半圆形的通孔中，该垫片为钢垫片，通过高温固化成型将玻璃纤维复合材料预浸料粘接在口盖底板1的内外两侧以及垫片上，并采用螺钉通过该垫片将气囊口盖安装在无人机机身上，具体的，螺钉穿过各个垫片中间的安装孔4拧在机身表面，实现气囊口盖与机身的可靠连接。

该气囊口盖使用螺钉安装在机身表面供气囊弹出的开口处，螺钉穿过各个垫片中间的安装孔拧在机身上实现气囊口盖与机身的可靠连接；气囊充气时，气囊膨胀向外挤压气囊口盖，口盖覆板受力从垫片与口盖底板连接处撕裂，从而使口盖底板和撕裂的口盖覆板从机身脱离，为气囊弹出提供通道。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。