蒙皮、机翼和无人机的制作方法

1.本技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种蒙皮、机翼和无人机。


背景技术：

2.民用无人机随着人们生活需求的增长而迅猛发展。复材机身的机翼需求爆发式增长。然而，现有无人机的机翼使用合模式的成型结构，该成型结构中，蒙皮的制造效率低，难以满足机翼需求的增长。


技术实现要素：

3.本技术提供一种蒙皮、机翼和无人机，旨在解决现有蒙皮成型结构由于结构本身的缺陷导致制造效率较低，无法满足机翼需求的增长的问题。
4.第一方面，本技术提出一种蒙皮，用于无人机的机翼，包括一体成型的第一部段和第二部段，所述第一部段和所述第二部段限定出容纳腔；所述容纳腔用于安装所述机翼的骨架。
5.可选地，所述第一部段和第二部段具有共同的第一端部，且所述蒙皮具有远离所述第一端部设置的开口。
6.可选地，所述第一部段还具有与所述第一端部相对的第二端部；所述第二部段还具有与所述第一端部相对的第三端部；所述第二端部和所述第三端部在高度方向上间隔设置，形成所述开口。
7.可选地，所述蒙皮具有前缘和后缘；其中，所述第一部段和所述第二部段均从所述前缘朝向所述后缘延伸，且彼此先逐渐远离后逐渐靠拢。
8.可选地，所述蒙皮为柔性的。
9.第二方面，本技术实施例还提出一种机翼，包括：骨架；以及如前所述的蒙皮；所述骨架安装于所述容纳腔内，并且与所述第一部段和第二部段均连接。
10.可选地，所述骨架包括主梁和多个翼肋，多个所述翼肋间隔设置于所述主梁的同一侧；其中，所述主梁和多个所述翼肋均支撑所述第一部段和第二部段。
11.可选地，所述机翼还具有填充结构，所述填充结构设置于所述容纳腔内，且靠近所述蒙皮的前缘。
12.可选地，所述主梁为等截面梁。
13.第三方面，本技术还提出一种无人机，包括：机身；以及如前所述的机翼，所述机翼安装于所述机身上。
14.本技术提出一种蒙皮，包括一体成型的第一部段和第二部段。所述第一部段和所述第二部段限定出容纳腔；所述容纳腔用于安装所述机翼的骨架。相比较于现有技术而言：现有的蒙皮分为上、下蒙皮，装配时需要经过热压、合摸等工艺才能形成；而本技术的技术方案中，蒙皮的第一部段和第二部段一体形成，无需复杂的工序，有利于提高制造效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
16.图1是本技术实施例提供的蒙皮的一视角下的平面结构示意图；
17.图2是图1中a处的局部放大图；
18.图3是本技术实施例提供蒙皮的立体结构示意图；
19.图4是本技术实施例中提供的机翼的立体结构示意图；
20.图5是本技术实施例中提供的骨架的立体结构示意图。
具体实施方式
21.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，“长度”、“宽度”、“高度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本实用新型，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本实用新型。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本实用新型的描述变得晦涩。因此，本实用新型并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
24.现有蒙皮主要存在如下不足：具有上、下蒙皮。蒙皮手工铺层缓慢而低效。上、下蒙皮需要经过合模再次加热固化，增加成型时间和成本。综上所述，现有蒙皮成型的制造效率低，不足以满足无人机的增长需求。
25.为此，本技术实施例提供一种蒙皮10、机翼1和无人机(未示例)。蒙皮用于无人机的机翼1。无人机包括机身和机翼1，机翼1安装于机身。
26.参照图1至图5所示，介绍本技术实施例提出的蒙皮10、机翼1和无人机。其中，图1是本技术实施例提供的蒙皮的一视角下的平面结构示意图；图2是图1中a处的局部放大图；图3是本技术实施例提供蒙皮的立体结构示意图；图4是本技术实施例中提供的机翼的立体结构示意图；图5是本技术实施例中提供的骨架的立体结构示意图。
27.如图1所示，本技术实施例提出一种蒙皮10，包括一体成型的第一部段10a和第二部段10b。所述第一部段10a和所述第二部段10b限定出容纳腔s；所述容纳腔s用于安装所述机翼1的骨架20。相比较于现有技术而言：首先，现有技术采用的是两个模具，分别制作上、下蒙皮，而本技术的技术方案中，蒙皮10的第一部段10a和第二部段10b一体形成，仅需一个模具；其次，现有技术需要在上、下蒙皮从模具中取出后，需要经过热压、合摸等才能形成，而本技术的技术方案中，蒙皮10的一体成型结构，在制造时间相较于采用上、下蒙皮成型的结构而言大大缩短，制造效率得以提高。
28.此外，蒙皮10的一体成型结构有利于对蒙皮10的维护保养或者更换。
29.需要说明的是，本技术的技术方案中，蒙皮10在一个模具完成制作。模具的形状依靠蒙皮10的外形和尺寸设计，然后将蒙皮10的原材料灌模至模具内，经过固化和脱模等工序，将蒙皮10取出，再对蒙皮10的表面进行表面处理，得到最终的一体形成的蒙皮10。比如，蒙皮10的一体成型结构可以按照如下方式形成：使用连续纤维增强的聚碳酸酯作为蒙皮10的原材料，在200摄氏度的温度下在铝模内热压成型制成。
30.具体而言，蒙皮10的原材料一般为热塑性材料或者柔性纤维增强材料，形成后的蒙皮10具有柔性，便于在将骨架20安装于容纳腔s内时，蒙皮10能够基于其弹性变形将骨架20固定。在本技术实施例的技术方案中，蒙皮10具体可用的材料可以为：石墨纤维、碳纤维、玻璃纤维、炭黑、石墨粉或者碳纳米管等。在一些实施例中，蒙皮10还可以使用abs、玻璃钢或者尼龙制成。
31.实施人员在实施时，由于连续纤维增强热塑性材料可以保留高强度，同时利于快速量产，且环保可循环，因而一般情况下，蒙皮10选用连续纤维增强热塑性材料。
32.进一步地，需要说明的是，容纳腔s的形状根据骨架20的形状设计，容纳腔的大小和骨架20的大小适配。具体实施过程中，实施人员主要依据骨架20的形状和大小设置容纳腔s的形状和大小，在此不做限定。
33.作为上述实施例的可选实施方式，如图1所示，所述第一部段10a和第二部段10b具有共同的第一端部10-1，且所述蒙皮10具有远离所述第一端部10-1设置的开口o。在装配骨架20至蒙皮10的容纳腔s内时，开口o可以微微张开，避免在装配时骨架20和蒙皮10产生较大的装配力，而损坏骨架20或者蒙皮10。
34.另一方面，蒙皮10设有开口o可以便于线材的快速安装，在骨架20和线材安装完成之后，再通过铆接或者铰接的方式将开口o封闭。
35.作为上述实施例的可选实施方式，如图2所示，所述第一部段10a还具有与所述第一端部10-1相对的第二端部10-2；所述第二部段10b还具有与所述第一端部10-1相对的第三端部10-3；所述第二端部10-2和所述第三端部10-3在高度方向上间隔设置，形成所述开口o。当在装配骨架20至蒙皮10的容纳腔s内时，第二端部10-2和第三端部10-3均可以基于第一端部10-1作为支点，相互背离运动以将开口o微微张开，以使得骨架20能够在较小的装配力的情况下安装至容纳腔s内。
36.需要说明的是，如图1、2和3所示，高度方向垂直于蒙皮10的长度方向。在将骨架20安装在蒙皮10的容纳腔s后，高度方向与骨架20的主梁20a的长度方向垂直，主梁20a的长度方向与蒙皮10的长度方向平行。
37.作为上述实施例的可选实施方式，如图3所示，所述蒙皮10具有前缘10c和后缘
10d。蒙皮10的功用是形成流线型的机翼1外表面。因而，需要骨架20来维持蒙皮10的外形。机翼1的骨架20包括主梁20a和翼肋20b。主梁20a一般作为机翼1承受外载的主要部件。翼肋20b一般与翼型的形状一致，用来支持飞机机翼1的蒙皮10，维持机翼1的剖面形状。主梁20a在高度方向上尺寸一般大于翼肋20b在高度方向上的尺寸，而且翼肋20b在高度方向上的尺寸为连续变化设置的。因而，本技术实施例中，所述第一部段10a和所述第二部段10b均从所述前缘10c朝向所述后缘10d延伸，且彼此先逐渐远离后逐渐靠拢。也即：蒙皮10的容纳腔s在高度方向上的尺寸，在前缘10c指向后缘10d的方向上(也即，宽度方向上)，具有先增大后减小的趋势，形成符合骨架20安装的容纳腔s以及形成流线型的机翼1外表面。
38.在实施例中，所述第一端部10-1位于所述前缘10c；所述第二端部10-2和所述第三端部10-3位于所述后缘10d。在安装时，主梁20a靠近前缘10c设置，翼肋20b靠近后缘10d设置。
39.作为上述实施例的可选实施方式，所述蒙皮10为柔性的。柔性蒙皮10具备足够的变形能力以满足机翼1的变形要求，但同时柔性蒙皮10也需要具备足够的刚度以维持机翼1外形并承受一定的气动载荷。在实施例中，蒙皮10的材料一般选用连续纤维增强热塑性材料以便能够满足机翼1的变形要求，也能够具备足够的刚度以维持机翼1外形并承受一定的气动载荷。此外，一体化的柔性蒙皮10便于装配骨架20。
40.基于以上实施例中的至少一个技术方案，如图4所示，本技术实施例还提出一种机翼1，包括：骨架20和蒙皮10。蒙皮10采用了上述实施例的一部分技术方案或者全部技术方案，因而机翼1具有上述实施例的一部分技术方案或者全部技术方案的技术优势，在此不一一赘述。所述骨架20安装于所述容纳腔s内，并且与所述第一部段10a和第二部段10b均连接。
41.具体实施过程中，骨架20从蒙皮10的两侧端口嵌设在容纳腔s内，并且骨架20相对的两面分别抵接在第一部段10a和第二部段10b上。蒙皮10和骨架20可以使用铆接或者胶接的方式实现固定。
42.作为上述实施例的可选实施方式，如图4所示，所述机翼1还具有填充结构30，所述填充结构30设置于所述容纳腔s内，且靠近所述机翼1的前缘10c。由于在蒙皮10的前缘10c处第一部段10a和第二部段10b相互远离，使得前缘10c处容易产生形变，为此在容纳腔s内靠近蒙皮10的前缘10c处设置填充结构30。填充结构30具有加强的作用，以确保蒙皮10的强度足够保证容纳腔s的形状和大小不变。一般而言，填充结构30可以在蒙皮10成型时与蒙皮10一体形成。
43.需要说明的是，填充结构30为机翼1的可选结构。在一些实施例中，当蒙皮10具有足够的强度时，机翼1可以不用设置填充结构30。比如，蒙皮10的原材料为连续纤维增强热塑性蒙皮10时，容纳腔s内可以不用设置填充结构30。
44.作为上述实施例的可选实施方式，如图5所示，所述骨架20包括主梁20a和多个翼肋20b，多个所述翼肋20b间隔设置于所述主梁20a的同一侧；其中，所述主梁20a和多个所述翼肋20b均支撑所述第一部段10a和第二部段10b。一般情况下，多个翼肋20b的形状和大小相同。翼肋20b一般通过刀模切割形成或者由轻质薄板切割而成。多个翼肋20b均位于主梁20a的面向蒙皮10后缘10d的一侧。多个翼肋20b可以胶接或者铆接于主梁20a上。
45.具体实施过程中，主梁20a相对设置的两个表面分别与第一部段10a和第二部段
10b相接，翼肋20b的相对设置的两个表面也分别与第一部段10a和第二部段10b相接，以对蒙皮10形成支撑。一般情况下，翼肋20b具有呈流线型的表面，因此，第一部段10a具有流线型的内表面，以便于与翼肋20b充分地贴合。
46.作为上述实施例的可选实施方式，所述主梁20a为等截面梁。等截面梁即：就是沿梁长的任何一处截面尺寸相同的梁体。主梁20a在梁长的任何一处截面具有相同的抗剪性能。一般情况下，主梁20a为空心结构。
47.在实施例中，主梁20a一般采用等截面碳管作为抗剪腹板。主梁20a为一体成型的。主梁20a采用一体快速成型的工艺制成，相比较于组装梁而言，制造效率高、且具有较优的力学性能。主梁20a可使用环氧树脂编织拉挤工艺或者缠绕工艺或者卷制工艺、或者使用热塑性材料增强碳管。
48.在制作本技术实施例提出的机翼1时，可以采用如下的制作工艺：将主梁20a和翼肋20b连接，随后将制成的骨架20嵌入容纳腔s内，将骨架20与蒙皮10进行固定，在完成无人机内部线材安装后，将第二端部10-2和第三端部10-3采用铆接或者铰接的方式封闭后缘10d处的开口o，完成机翼1的制作。
49.本技术实施例还提出一种无人机，包括：机身以及机翼1，所述机翼1安装于所述机身上。其中，机翼1采用了上述实施例中的一部分技术方案或者全部技术方案，因而该无人机具备上述实施例中的一部分技术方案或者全部技术方案的技术优势。无人机还包括安装于机翼1上的动力装置。动力装置可以设置为由电机驱动的螺旋桨。
50.以上对本技术实施例所提供的一种蒙皮、机翼和无人机进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。