一种无人机舵面铰链连接结构及方法与流程

1.本发明涉及无人机技术领域领域，具体地，涉及一种无人机舵面铰链连接结构及方法。


背景技术：

2.铰链是在机翼、尾翼和舵面之间起连接作用的一种装置，大多情况下是以螺栓连接的形式连接。在新能源无人机的研制过程中，为控制飞机重量并减少零件的种类、及数量，提出了新的舵面铰链连接形式。
3.经检索，在中国专利cn206031760u中，提出的舵面铰链连接形式主要包括舵面、机翼、舵面侧边铰链、舵面中间铰链、机翼铰链以及连接端，在舵面和机翼上都设有三处铰链连接位置，舵面和机翼的铰链连接位置相配合，舵面中间铰链设有连接端，连接端通过螺栓和舵机杆相连，从而达到舵机控制舵面转动的功能。此类铰链结构较为复杂，且配件种类及数量较多，制造维护成本较高。另外，所有配件的总重量偏大，对新能源无人机的续航及载重影响颇大。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种无人机舵面铰链连接结构及方法。
5.根据本发明的一个方面，提供一种无人机舵面铰链连接结构，包括：
6.舵面蒙皮，所述舵面蒙皮包括上舵面蒙皮和下舵面蒙皮；
7.机翼蒙皮，所述机翼蒙皮包括机翼上蒙皮和机翼下蒙皮；
8.舵面铰链，所述舵面铰链连接所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮；
9.舵机，所述舵机固定于所述机翼下蒙皮；
10.连接端，所述连接端的一端固定于所述下舵面蒙皮，另一端与所述舵机连接，所述下舵面蒙皮和机翼下蒙皮之间保持分离；所述舵机驱动所述连接端，带动舵面蒙皮围绕所述舵面铰链转动。
11.优选地，所述舵面蒙皮、机翼蒙皮和舵面铰链均采用复合材料制造，并一次铺贴成型。
12.优选地，所述舵面蒙皮和机翼蒙皮结构一致，均为碳纤维机织物cf3031/碳纤维机织物ba9913、胶膜cms-ad-104、pmi泡沫；所述舵面铰接材料包括可剥布cpm6001。
13.优选地，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮均分为外层和内层；外层之间的间距小于内层之前的间距；所述舵面铰链的一端插入上舵面蒙皮的外层和内层之间，另一端插入机翼上蒙皮的外层和内层之间。
14.优选地，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的外层之间存在1mm间距，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的内层之间存在5.17mm间距。
15.优选地，所述舵面铰链包括多层，从上而下依次为织物、胶膜、可剥布、玻璃纤维
层、填充物、胶膜和织物；所述上层和下层均由所述织物和胶膜构成。
16.优选地，所述填充物为pmi泡沫或者蜂窝；所述填充物填充于外层与内层之间。
17.根据本发明的第二个方面，提供一种无人机舵面铰链连接方法，基于上述的无人机舵面铰链连接结构，将舵面铰链设置于上舵面蒙皮和机翼上蒙皮之间使其相互之间连接；下舵面蒙皮和机翼下蒙皮保持分离状态；当舵机驱动连接端时，上舵面蒙皮和下舵面蒙皮会绕舵面铰链随之联动。
18.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
19.本发明实施例中的无人机舵面铰链连接结构及方法，简化了机翼、尾翼和舵面连接形式，减轻了飞机重量。
20.本发明实施例中的无人机舵面铰链连接结构及方法，其采用一体铺贴成型技术，可以实现飞机舵面铰链结构简化的技术目的，解决降低制造维护成本的技术问题；
21.本发明实施例中的无人机舵面铰链连接结构及方法，采用了可剥布作为铰链的一体铺贴成型技术，可以实现飞机减重技术目的，解决因铰链结构复杂、零件种类和数量较多导致的飞机自重过大技术问题。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1为本发明一实施例中无人机舵面铰链连接结构示意图；
24.图2为本发明一优选实施例中的上舵面蒙皮和机翼上蒙皮一体结构示意图；
25.图3为本发明一优选实施例中上舵面蒙皮和机翼上蒙皮之间的连接结构示意图；
26.图中：1为机翼上蒙皮、2为舵面铰链、3为上舵面蒙皮、4为下舵面蒙皮、5为连接端、6为机翼下蒙皮、7为舵机；
27.21为织物、22为胶膜、23为可剥布、24为玻璃纤维层、25为填充物。
具体实施方式
28.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
29.参见图1，本发明提供一个实施例，一种无人机舵面铰链连接结构，包括舵面蒙皮、机翼蒙皮、舵面铰链、舵机和连接端。舵面蒙皮包括上舵面蒙皮3和下舵面蒙4皮；
30.机翼蒙皮包括机翼上蒙皮1和机翼下蒙皮6；舵面铰链2连接上舵面蒙皮3和机翼上蒙皮1；舵机7固定于机翼下蒙皮6；连接端5的一端固定于下舵面蒙皮4，另一端与舵机7连接，下舵面蒙皮4和机翼下蒙皮6之间保持分离；舵机7驱动连接端5，带动舵面蒙皮转动。
31.本实施例，简化了机翼(或者尾翼)和舵面连接形式，减轻了飞机重量。
32.在本发明的一个优选实施例中，舵面蒙皮、机翼蒙皮和舵面铰链均采用复合材料制造，并一次铺贴成型，可以实现飞机舵面铰链结构简化的技术目的，解决降低制造维护成本的技术问题；
33.一较佳实施例中，舵面蒙皮、机翼蒙皮和舵面铰链相应区域，改变各自区域铺贴的材料；具体的，舵面蒙皮和机翼蒙皮结构一致，均为cf3031/ba9913、cms-ad-104、pmi泡沫；舵面铰接材料包括可剥布cpm6001。本实施例采用了可剥布作为铰链的一体铺贴成型技术，可以实现飞机减重技术目的，解决因铰链结构复杂、零件种类和数量较多导致的飞机自重过大技术问题。
34.参见图2、图3，上舵面蒙皮3和机翼上蒙皮1分为外层和内层；外层之间的间距小于内层之前的间距；舵面铰链2的一端插入上舵面蒙皮3的外层和内层之间，另一端插入机翼上蒙皮1的外层和内层之间。
35.一较佳实施例中，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的外层之间存在1mm间距，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的内层之间存在5.17mm间距。
36.参见图3，在本发明的一个优选实施例中，铰链结构似“三明治”多层夹芯，包括多层，从上而下依次为织物21、胶膜22、可剥布23、玻璃纤维层24、填充物25、胶膜22和和织物21。从图3中可以看出，图片上方的织物21和胶膜22组成外层，图片下方的织物21和胶膜22组成内层，可剥布23和玻璃纤维层24作为一个整体构成舵面铰链，其两端分别插入对应的外层与内层之间；外层与内层之前再用填充物25填充，起到加固舵面铰链的作用。
37.一较佳实施例中，填充物为pmi或者蜂窝。
38.基于相同的构思，在本发明的其他实施例中，提供一种无人机舵面铰链连接方法，基于上述实施例中的无人机舵面铰链连接结构，将舵面铰链2设置于上舵面蒙皮3和机翼上蒙皮1之间使其相互之间连接；下舵面蒙皮6和机翼下蒙皮6保持分离状态；当舵机7驱动连接端5时，上舵面蒙皮3和下舵面蒙皮4会绕舵面铰链2随之联动。
39.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。上述各优选特征在互不冲突的情况下，可以任意组合使用。

技术特征：
1.一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，包括：舵面蒙皮，所述舵面蒙皮包括上舵面蒙皮和下舵面蒙皮；机翼蒙皮，所述机翼蒙皮包括机翼上蒙皮和机翼下蒙皮；舵面铰链，所述舵面铰链连接所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮；舵机，所述舵机固定于所述机翼下蒙皮；连接端，所述连接端的一端固定于所述下舵面蒙皮，另一端与所述舵机连接，所述下舵面蒙皮和机翼下蒙皮之间保持分离；所述舵机驱动所述连接端，带动舵面蒙皮围绕所述舵面铰链转动。2.根据权利要求1所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，所述舵面蒙皮、机翼蒙皮和舵面铰链均采用复合材料制造，并一次铺贴成型。3.根据权利要求2所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，所述舵面蒙皮和机翼蒙皮结构一致，均为碳纤维机织物cf3031/碳纤维机织物ba9913、胶膜cms-ad-104、pmi泡沫；所述舵面铰接材料包括可剥布cpm6001。4.根据权利要求3所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮均包括外层和内层；外层之间的间距小于内层之间的间距；所述舵面铰链的一端插入上舵面蒙皮的外层和内层之间，另一端插入机翼上蒙皮的外层和内层之间。5.根据权利要求4所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的外层之间存在1mm间距，所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮的内层之间存在5.17mm间距。6.根据权利要求4所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，从上而下依次为织物、胶膜、可剥布、玻璃纤维层、填充物、胶膜和织物；所述上层和下层均由所述织物和胶膜构成。7.根据权利要求6所述的一种无人机舵面铰链连接结构，其特征在于，所述填充物为pmi泡沫或者蜂窝；所述填充物填充于物外层和织物内层之间。8.一种无人机舵面铰链连接方法，基于权利要求1-7任一项所述的无人机舵面铰链连接结构，将舵面铰链设置于上舵面蒙皮和机翼上蒙皮之间使其相互之间连接；下舵面蒙皮和机翼下蒙皮保持分离状态；当舵机驱动连接端时，上舵面蒙皮和下舵面蒙皮会绕舵面铰链随之联动。

技术总结
本发明提供一种无人机舵面铰链连接结构和方法，包括：舵面蒙皮，所述舵面蒙皮包括上舵面蒙皮和下舵面蒙皮；机翼蒙皮，所述机翼蒙皮包括机翼上蒙皮和机翼下蒙皮；舵面铰链，所述舵面铰链连接所述上舵面蒙皮和机翼上蒙皮；舵机，所述舵机固定于所述机翼下蒙皮；连接端，所述连接端的一端固定于所述下舵面蒙皮，另一端与所述舵机连接，所述下舵面蒙皮和机翼下蒙皮之间保持分离；所述舵机驱动所述连接端，带动舵面蒙皮围绕所述舵面铰链转动。本发明简化了机翼、尾翼和舵面连接形式，减轻了飞机重量。减轻了飞机重量。减轻了飞机重量。


技术研发人员：王楠 张蕾
受保护的技术使用者：上海华感无人机科技有限公司
技术研发日：2022.12.08
技术公布日：2023/5/26