專利名稱：一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空機械領(lǐng)域，具體涉及一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，無人機已經(jīng)廣泛用于戰(zhàn)役及戰(zhàn)略級偵察、監(jiān)視、目標定位、目標毀傷 評估、電子對抗、通信中繼等諸多領(lǐng)域。由于無人機成本低，突防能力好等優(yōu)點 及其在實踐中的突出表現(xiàn)，部隊也迫切需要使用各種性能優(yōu)良的無人機。所以安 全性、可靠性、經(jīng)濟性和使用要求是對無人機設(shè)計的最大挑戰(zhàn)。而機身與機翼連 接處承載大，是關(guān)系到飛機飛行安全的疲勞關(guān)鍵件，這一方面其承受的載荷來源有 各種質(zhì)量力(包括各裝載物的質(zhì)量力和結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量力)，由機翼傳來的彎矩和 剪力，機身縱向的彎剪載荷，外掛載荷等。因此機翼機身接頭的構(gòu)造和連接設(shè)計 是飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的環(huán)節(jié)之一。一般無人機機身與機翼采用內(nèi)置連接， 一旦連接處損壞，很難修復(fù)和更換， 導(dǎo)致整個飛機結(jié)構(gòu)損壞。外置連接方式中機翼常采用集中連接方式和機身連接， 接頭用叉形接頭的構(gòu)造形式，即叉耳連接結(jié)構(gòu)，由耳片和連接螺栓等組成，它主 要通過螺栓受剪來傳遞載荷，再傳遞過程中，剪力由耳片直接傳遞，載荷過太時 破壞部位一般在耳片，耳片的承載力較差，抗疲勞能力小，通常是采用加強筋來 提高耳片在力傳遞方向的結(jié)構(gòu)剛度，或是增加螺栓數(shù)目，增大受剪面，來提高剛 度，所以只適用于翼型較薄的機翼，且該結(jié)構(gòu)單個零件的輪廓尺寸過大，其形狀復(fù) 雜，這種零件在加工時需要尺寸很大的機床設(shè)備，且制造工藝復(fù)雜，加工變形大, 結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生翹曲。發(fā)明 內(nèi)容本發(fā)明的主要目的是提供一種無人機機身與機翼連接的新結(jié)構(gòu)。針對無人機 布局特點，經(jīng)過分析總體參數(shù)和總體傳力路線的優(yōu)化，分析力的來源及力的傳遞 與平衡設(shè)計了一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)。本發(fā)明僅通過四對接頭和四個 連接件將機翼、機身進行連接，連接件通過抗疲勞張力螺栓直接將接頭部分連接 并緊固，這種新的結(jié)構(gòu)形式將機翼機身連接的破壞部位轉(zhuǎn)移到連接螺栓上。為達到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，通過機翼上一對前后接頭與機身油箱底板 上的一對前后接頭相連接實現(xiàn)，具體就是機翼前接頭與機身前接頭通過螺栓連接 起來，機翼后接頭與機身后接頭通過螺栓連接起來。所述機翼前接頭通過側(cè)耳連 接在中翼上表面，前部通過洗槽內(nèi)的若干螺釘孔鉚接在中翼盒壁板上，它的頂部 裝有錐頭，錐頭靠微小的過盈以其圓柱部分沿軸向擠壓入它頂部的孔中，在所述 機翼前接頭上的錐頭的中心軸處開有一錐孔，以便前接頭螺栓穿過該孔與機身前接頭上的密封托板螺母相連接；所述機翼后接頭位于機翼盒縱梁端頭，屬于縱梁的 一部分，其頂部裝有錐孔，側(cè)邊有加強筋；所述機身前接頭是經(jīng)機械加工制成的 盒形件，它裝有固定的密封托板螺母，盒形件的底部與油箱底板分別設(shè)有錐孔； 機身后接頭是經(jīng)機械加工制成的盒形件，它裝有固定的密封托板螺母，盒形件的 底部與油箱底板分別設(shè)有錐孔；機翼后接頭與機身后接頭之間墊有一定高度的套 筒，所述套筒長度根據(jù)水平測量要求進行調(diào)整。 本發(fā)明的優(yōu)點在于(1) 連接接頭由LC4鍛件等材料經(jīng)機械加工制成，制造工藝簡單。(2) 機翼、機身僅通過四對接頭和四個連接件進行連接，而且連接件傳力合 理，減少了接頭部位的連接和應(yīng)力集中，在飛行中卸去大部分載荷，提高抗疲勞 性能。(3) 是外置連接，可更換性強，符合戰(zhàn)備要求。(4) 適用于無人機，具有體積小、機動性好、生產(chǎn)批量大的特點。(5) 接頭區(qū)結(jié)構(gòu)輕巧、美觀，減輕整個機體重量。


圖l為本發(fā)明一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)的連接示意圖； 圖2為圖1AB部分連接結(jié)構(gòu)圖； 圖3為圖1CD部分連接結(jié)構(gòu)圖； 圖4為機翼前接頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為機身前接頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為機翼后接頭結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為機身后接頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1機翼前接頭2機身前接頭3機翼后接頭4機身后接頭5錐頭6密封托板螺母a7密封托板螺母b8套筒9前接頭螺栓10后接頭螺栓11墊圈a12墊圈b13油箱底板14錐孔a15洗槽16側(cè)耳17錐孔b18錐孔c19錐孔d具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細說明。 本發(fā)明一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)是通過機翼一對前后接頭和機身油箱底板上一對前后接頭相連實現(xiàn)，如圖1所示，機翼前接頭1與機身前接頭2 連接，機翼后接頭3與機身后接頭4連接，其中A、 B部分連接結(jié)構(gòu)放大圖如圖 2所示，結(jié)合圖4機翼前接頭1的結(jié)構(gòu)圖和圖5機身前接頭2的結(jié)構(gòu)圖，可以看 到機翼前接頭1通過側(cè)耳16連接在機翼上表面，前部通過洗槽15內(nèi)的若干螺 釘孔鉚接在機翼盒壁板上，它的頂部裝有錐頭5，錐頭5與機翼前接頭1頂部的 連接為過盈配合，錐頭5的中心軸處開有一錐孔b17，以便前接頭螺栓9穿過該錐 孔b17與機身前接頭2上的密封托板螺母a6相連接。機身前接頭2是經(jīng)機械加 工制成的盒形件，它其內(nèi)部裝有固定的密封托板螺母a6，盒形件的底部與油箱 底板13分別設(shè)有有錐孔c18。對接時，將機翼前接頭1的錐頭5沿軸向插入機 身前接頭2的錐孔c18中，前接頭螺栓9沿軸向依次穿過墊圈al 1和錐頭5的 錐孔bl7，擰入密封托板螺母a6中。圖1中C、 D部分連接結(jié)構(gòu)放大圖如圖3 所示，結(jié)合圖6機翼后接頭3的結(jié)構(gòu)圖和圖7機身后接頭4的結(jié)構(gòu)圖，可以看 到機翼后接頭3位于機翼盒縱梁端頭，屬于縱梁的一部分，其頂部裝有錐孔a14, 側(cè)邊有加強筋；機身后接頭4是經(jīng)機械加工制成的盒形件，其上裝有固定的密封 托板螺母b7，盒形件的底部與油箱底板13分別設(shè)有錐孔d19，與機身前接頭2 相比。機翼后接頭3與機身后接頭4之間墊有一定高度的套筒8，對接時，將機 翼后接頭3連同套筒8—起，對準機身后接頭4，用后接頭螺栓IO從下到上沿 軸向依次穿過墊圈b12、機翼后接頭3頂部的錐孔a14、套筒8和錐孔d19， 擰入密封托板螺母b7中，套筒8長度根據(jù)水平測量要求進行調(diào)整。本實施例中， 機翼前接頭1和機身前接頭2由LC4鍛件經(jīng)機械加工制成，錐頭5、套筒8、 前接頭螺栓9和后接頭螺栓10由30CrMnSia制成。前面描述的是一側(cè)機翼與 機身的連接結(jié)構(gòu)，另一側(cè)的機翼與機身的連接結(jié)構(gòu)與此完全一樣。對接時，由于制造誤差及使用中的結(jié)構(gòu)變形，前后四套接頭(每個機翼對應(yīng) 兩套接頭)往往不能全部對準，此時，可先將兩套后接頭及一套前接頭大致對準, 使之松散地連接起來，然后強迫另一套前接頭對準，最后逐漸將四套接頭擰緊。
權(quán)利要求
1、一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的連接結(jié)構(gòu)通過機翼一對前后接頭和機身油箱底板上一對前后接頭相連實現(xiàn)，即機翼一對前接頭與機身一對前接頭通過螺栓連接起來，機翼一對后接頭與機身一對后接頭通過螺栓連接起來。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 機翼前接頭通過側(cè)耳連接在機翼上表面，其前部通過洗槽內(nèi)的若干螺釘孔 鉚接在機翼盒壁板上，頂部裝有錐頭，所述錐頭與頂部的連接為過盈配合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述機翼前接頭上錐頭的中心軸處開有一錐孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述機翼后接頭位于機翼盒縱梁端頭，屬于縱梁的一部分，其頂部裝有錐孔， 側(cè)邊有加強筋。
5 、根據(jù)豐又利要求1所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述機身前接頭是經(jīng)機械加工制成的盒形件，它裝有固定的密封托板螺母， 盒形件的底部與油箱底板分別設(shè)有錐孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所 述機身后接頭是經(jīng)機械加工制成的盒形件，它裝有固定的密封托板螺母， 盒形件的底部與油箱底板分別設(shè)有錐孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于機 翼后接頭與機身后接頭之間墊有一定高度的套筒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無人機機身與機翼的連接結(jié)構(gòu)，通過機翼一對前后接頭和機身油箱底板上一對前后接頭相連實現(xiàn)，即機翼前接頭與機身前接頭通過螺栓連接起來，機翼后接頭與機身后接頭通過螺栓連接起來。機翼、機身僅通過四對接頭和四個連接件進行連接，而且連接件傳力合理，減少了接頭部位的連接和應(yīng)力集中，在飛行中卸去大部分載荷，提高抗疲勞性能。具有體積小、機動性好、生產(chǎn)批量大的特點，這樣的結(jié)構(gòu)可以提高接頭的剛度，使機身機翼連接更加牢固，結(jié)構(gòu)效率高，而且該結(jié)構(gòu)屬外置連接，可更換性強，符合戰(zhàn)備要求。
文檔編號B64C1/00GK101214852SQ20071030463
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者儀 李, 李大偉, 范曼華, 偉 郭 申請人:北京航空航天大學(xué)