一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)及該整體結(jié)構(gòu)的制造模具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)及該整體結(jié)構(gòu)的制造模具，其通過設(shè)計的三部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)制造后膠接而成；這三部分結(jié)構(gòu)為：上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面。該無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，由玻璃纖維（或碳纖維）樹脂復(fù)合材料制造，分別由所設(shè)計的三個模具加工制造；先將下左右組合結(jié)構(gòu)面膠接，再將下左右組合結(jié)構(gòu)面與上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面膠接，則形成無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)。所有內(nèi)部系統(tǒng)設(shè)備分別安裝于整體結(jié)構(gòu)相應(yīng)位置，電路連接在整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部事先實現(xiàn)連接，避免無人機(jī)機(jī)體和電路的現(xiàn)場安裝，具有結(jié)構(gòu)整體化、重量輕、制造方便、不需現(xiàn)場臨時安裝與電路連接的特點。
【專利說明】一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)及該整體結(jié)構(gòu)的制造模具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，尤其涉及帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，同時本發(fā)明還涉及該帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的制造模具。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場快速投入使用已成為重要的使用需求。目前，中小型無人機(jī)雖然努力減少結(jié)構(gòu)部件，但免不了需要到現(xiàn)場臨時進(jìn)行機(jī)身與機(jī)翼連接，需要對有吊艙或附加傘艙進(jìn)行現(xiàn)場連接，尤其是分置于不同結(jié)構(gòu)部件中的電源、電子電器設(shè)備還需要臨時進(jìn)行電路連接。這不但必須進(jìn)行較多的時間進(jìn)行連接、檢查與安裝過程，而且可能產(chǎn)生由于臨時電路連接的錯誤或可靠性不夠，而帶來無人機(jī)飛行隱患。
[0003]因此，確有必要研究發(fā)明一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，以避免現(xiàn)場連接安裝，從而解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服中小型無人機(jī)現(xiàn)場結(jié)構(gòu)安裝和電路連接的問題，本發(fā)明提供一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)整體化、重量輕、制造方便、不需現(xiàn)場臨時安裝與電路連接的特點，同時本發(fā)明還提供了相應(yīng)該整體結(jié)構(gòu)的制造模具。
[0005]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)由三部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)面膠接而成，所述三部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)面包括上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面，所述下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面與下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面膠接于一起后與上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面膠接于一起形成無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)。
[0006]所述應(yīng)用于無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的系統(tǒng)裝置包括無人機(jī)的動力裝置、控制系統(tǒng)、信息處理模塊、電源、無線收發(fā)系統(tǒng)、天線、GPS、舵機(jī)和任務(wù)設(shè)備的電路連接在整體結(jié)構(gòu)內(nèi)事先實現(xiàn)連接，進(jìn)而避免無人機(jī)機(jī)體和電路的現(xiàn)場安裝。
[0007]所述模具包括有三個，且分別為上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面模具，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具及下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具，所述上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面分別由上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面模具，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具單面鋪放復(fù)合材料真空熱壓成型而成。
[0008]本發(fā)明具有如下有益效果:
(1)本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，盡管構(gòu)形較復(fù)雜，但提出了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，避免了現(xiàn)場臨時組裝，使用快速便捷和可靠；
(2)本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，僅用3個模具加工，制造簡便；
(3)本發(fā)明內(nèi)部系統(tǒng)所有裝置事先實現(xiàn)連接在整體結(jié)構(gòu)內(nèi)，避免現(xiàn)場連接電路，減少無人機(jī)事故隱患。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)(半模型)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)結(jié)構(gòu)前視圖。
[0011]圖3為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0012]圖4為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0013]圖5為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的“上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面”模具示意圖(注:上翼面內(nèi)面朝上)。
[0014]圖6為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的“下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面和下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面”模具示意圖。
[0015]圖7為三部分結(jié)構(gòu)對接處膠接示意圖。
[0016]圖8為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部系統(tǒng)安裝示意圖。
[0017]其中:
1-上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面；2_下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面；3_下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面；4-吊艙；5-傘艙；6-機(jī)頭；7動力裝直；8-上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面模具；9_下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具；10_下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具；11-控制系統(tǒng)；12-信息處理模塊；13_電源；14-無線收發(fā)系統(tǒng)；15_天線；16-GPS ;17_舵機(jī)；18_副翼；19-任務(wù)設(shè)備。
【具體實施方式】
[0018]請參照圖1至圖4所示，本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的飛行器平臺，其基本布局為一后掠機(jī)翼，機(jī)翼頭部安裝有動力裝置7 (如小型發(fā)動機(jī)和螺旋槳)，機(jī)翼下面有一吊艙4，機(jī)翼上面中間有一傘艙5 (即降落傘艙)。
[0019]請參照圖1所示，本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的右半模型圖，其基本結(jié)構(gòu)為復(fù)合材料薄殼結(jié)構(gòu)。為了實現(xiàn)機(jī)翼、機(jī)頭、吊艙、傘艙不需要臨時安裝連接，設(shè)計成飛行器整體薄殼結(jié)構(gòu)。圖1給出的是下翼面、機(jī)頭與吊艙的右半結(jié)構(gòu)，上翼面、機(jī)頭與傘艙的右半結(jié)構(gòu)給出了中間部分和外翼面部分，為了表達(dá)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，機(jī)翼中間一段的上翼面拿掉，以便看到下翼面結(jié)構(gòu)，飛行器結(jié)構(gòu)內(nèi)部空間相通。此圖表達(dá)了整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本思想。
[0020]請參照圖5和圖6所示，為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)制造用的三個模具示意圖。為了減輕中小無人機(jī)重量，設(shè)計為復(fù)合材料薄壁結(jié)構(gòu)，只要用單面模具鋪貼成型。本發(fā)明中:整個帶吊艙和傘艙的無人機(jī)結(jié)構(gòu)，僅需要三個模具制造，圖5為上翼面、機(jī)頭與傘艙曲面模具圖，圖6為左右對稱的兩個下翼面、機(jī)頭與吊艙成型模具，盡管飛行器下部結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜，僅需要兩個分割的對稱模具成型，尤其是纖維復(fù)合材料鋪貼和成型后“起?！倍际址奖恪Ｄ＞卟牧峡捎媚湍サ暮辖痄X(或鋼材)用數(shù)控銑床加工而成。三個曲面結(jié)構(gòu)復(fù)合材料用玻璃纖維(或碳纖維)與環(huán)氧樹脂鋪貼到模具中后，再用常規(guī)的真空熱壓固化成型。
[0021]請參照圖7所示，上述三部分結(jié)構(gòu)面成型后，先將下部左右對稱結(jié)構(gòu)相接處，用內(nèi)加帶狀復(fù)合材料與強(qiáng)力膠進(jìn)行連接；然后，將下部結(jié)構(gòu)的上邊緣與上部結(jié)構(gòu)面的邊緣，同樣用內(nèi)加帶狀復(fù)合材料與強(qiáng)力膠進(jìn)行連接。這樣，就形成了帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)。
[0022]請參照圖8所示，為本發(fā)明帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部系統(tǒng)安裝示意圖。圖中給出所實施的一種布置方案:機(jī)頭安裝動力裝置(小型發(fā)動機(jī)，如無刷電動機(jī)，及螺旋槳)，控制系統(tǒng)11安裝在吊艙與機(jī)翼之間結(jié)構(gòu)的空腔中，信息處理模塊12安裝在吊艙上部，電源13 (通常為電池)安裝在吊艙下部，無線收發(fā)系統(tǒng)14及天線15安裝在吊艙后部，任務(wù)設(shè)備19安裝在吊艙前部，GPS16因為要接收空間衛(wèi)星信號，安裝在機(jī)翼上表面中前部，舵機(jī)17安裝在機(jī)翼接近副翼18處；由于無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部都相通，內(nèi)部系統(tǒng)電路連接，可在機(jī)體結(jié)構(gòu)內(nèi)預(yù)先連接調(diào)試完成。為了方面安裝設(shè)備，結(jié)構(gòu)內(nèi)部可加裝有輕木或纖維板的隔架；傘艙頂部和吊艙側(cè)面，各開一個窗口，分別安裝好降落傘和電池后，加蓋封閉。
[0023]因此，加工好的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)安裝好系統(tǒng)后，運送到現(xiàn)場，就可以直接起飛執(zhí)行任務(wù)，不必要現(xiàn)場臨時安裝無人機(jī)機(jī)體與電路連接。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下還可以作出若干改進(jìn)，這些非原理改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)由三部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)面膠接而成，所述三部分復(fù)合材料結(jié)構(gòu)面包括上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面(1)，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(2)，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(3)，所述下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(2)與下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(3)膠接于一起后與上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面(I)膠接于一起形成無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述應(yīng)用于無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的系統(tǒng)裝置包括無人機(jī)的動力裝置(7)、控制系統(tǒng)(11)、信息處理模塊(12)、電源(13)、無線收發(fā)系統(tǒng)(14)、天線(15)、GPS (16)、舵機(jī)(17)和任務(wù)設(shè)備(19)的電路連接在整體結(jié)構(gòu)內(nèi)事先實現(xiàn)連接，進(jìn)而避免無人機(jī)機(jī)體和電路的現(xiàn)場安裝。
3.—種如權(quán)利要求1所述的帶吊艙和傘艙的無人機(jī)整體結(jié)構(gòu)的制造模具，其特征在于:所述模具包括有三個，且分別為上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面模具(8)，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具(9)及下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具(10)，所述上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面(1)，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(2)，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面(3)分別由上翼面、機(jī)頭與傘艙組合結(jié)構(gòu)面模具(8)，下左翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具(9)，下右翼面、機(jī)頭與吊艙組合結(jié)構(gòu)面模具(10)單面鋪放復(fù)合材料真空熱壓成型而成。
【文檔編號】B64C1/00GK103661916SQ201310677776
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】昂海松, 江偉光, 操李敏, 黃大慶, 雷仲魁 申請人:南京航空航天大學(xué)