一种无人机变截面复合材料尾撑结构的制作方法

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1.本实用新型涉及无人机设备技术领域，具体而言，涉及一种无人机变截面复合材料尾撑结构。

背景技术：

2.尾撑是连接飞机前部短舱和后部垂尾的部件。常规的尾撑结构采用金属结构，其零部件较多，且部件之间采用机械连接，连接件也较多，如采用不同型号的螺栓、铆钉等进行连接，连接方式繁琐，制造成本高，重量较重。

技术实现要素：

3.本实用新型旨在提供一种无人机变截面复合材料尾撑结构，以解决现有的尾撑结构采用的是金属结构，其零部件较多，且部件之间采用机械连接，连接件也较多，连接方式繁琐，制造成本高的问题。
4.本实用新型是采用以下的技术方案实现的：
5.本实用新型提供一种无人机变截面复合材料尾撑结构，包括左蒙皮和右蒙皮，所述左蒙皮和所述右蒙皮为复合材料构件，所述左蒙皮和所述右蒙皮相扣合形成变截面柱体，所述变截面柱体横截面积较大的一端连接有前端框，所述变截面柱体横截面积较小的一端连接有尾端框，所述变截面柱体内部设有至少一个中间框。
6.本实用新型将左蒙皮和右蒙皮扣合构成尾撑外形，尾撑外形为变截面柱体，其横截面积较大的一端连接有前端框，横截面积较小的一端连接有尾端框，所述前端框用于与前部短舱连接，传递尾撑所有的载荷，所述尾端框用于与后部垂尾连接，所述变截面柱体内部还设置有中间框，所述中间和所述尾端框用于保持尾撑外形，对蒙皮提供支持，提高蒙皮的承载能力。
7.本实用新型中左蒙皮和右蒙皮为复合材料构件，其采用复合材料制成，重量轻，减重效果明显，且无需使用其他连接件，采用胶接即可实现构件之间的连接，降低了工艺难度，降低了成本，同时也可以减轻重量。
8.本实用新型所提供的尾撑结构简单，零件数量少，重量轻，成本低，装配方式简单，装配工时短，且其强度、承载能力依然能够满足飞行要求。
9.作为优选的技术方案：
10.所述左蒙皮和所述右蒙皮为碳纤维复合材料构件。
11.作为优选的技术方案：
12.所述左蒙皮和所述右蒙皮的内壁面设有长珩，所述长珩的长度方向与所述左蒙皮、所述右蒙皮的长度方向相同。
13.所述长珩用于增加蒙皮的局部刚度，提高蒙皮的稳定性。
14.作为优选的技术方案：
15.所述左蒙皮和所述右蒙皮的内壁面设有多根所述长珩。
常温胶。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型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，本领域普通技术人员在没有做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。
45.实施例1
46.如图1和图2所示，本实施例提出一种无人机变截面复合材料尾撑结构，包括左蒙皮1和右蒙皮3，所述左蒙皮1和所述右蒙皮3对称设置，二者相扣合，形成中空的变截面柱体，所述变截面柱体为中空结构，其两端具有开口。
47.所述左蒙皮1和所述右蒙皮3构成尾撑外形，承受外表面分布的气动载荷，同时承受尾撑扭转带来的剪力，是延纵轴扭转刚度的主要构件。
48.所述左蒙皮1和所述右蒙皮3为复合材料构件，其采用复合材料一体成型。优选的，采用碳纤维复合材料。
49.如图3所示，所述左蒙皮1和所述右蒙皮3搭接后采用常温胶8胶接，在本实施例中，所述左蒙皮1的表面设有凹陷，装配时将所述右蒙皮3搭接在所述左蒙皮1上，用于减小搭接处的厚度。
50.所述变截面柱体的横截面积均匀变化，其表面光滑。所述变截面柱体横截面积较大的一端连接有前端框4，所述变截面柱体横截面积较小的一端连接有尾端框7。所述前端框4用于承受框平面内的集中载荷和垂直于框平面的分布载荷，所述前端框4与前部短舱连接，传递尾撑所有的载荷。所述前端框4采用铝合金整体机架，所述前端框4上开设有多个螺栓孔，所述前端框4通过螺栓与所述前部短舱相连。所述尾端框7与后部垂尾连接。
51.所述变截面柱体内部设有至少一个中间框，所述中间框和所述尾端框7用于保持尾撑外形，对蒙皮提供支持，提高蒙皮的承载能力。在本实施例中，所述变截面柱体内部设有两个所述中间框，分别为第二框5和第三框6，二者间隔布置于所述变截面柱体内。
52.所述尾端框7和所述中间框上分别设有框缘条，所述框缘条与框面垂直，布置于框体四周一圈，框体与框缘条所形成的截面为“[”型，所述框缘条用于增加对蒙皮的支持面积，提高蒙皮的承载能力。所述中间框、所述尾端框7及其框缘条采用复合材料一体成型。优选的，采用碳纤维复合材料。在本实施例中，所述尾端框7增加了框缘条的长度，便于后部垂尾与尾撑连接。
[0053]
所述左蒙皮1和所述右蒙皮3的内壁面设有长珩2，所述长珩2的长度方向与所述左蒙皮1、所述右蒙皮3的长度方向相同。所述长珩2用于增加蒙皮的局部刚度，提高蒙皮的稳定性。在本实施例中，所述左蒙皮1和所述右蒙皮3的内壁面分别设有两根所述长珩2，两根所述长珩2在蒙皮上间隔布置。所述长珩2在所述中间框处进行分段，便于所述中间框直接与蒙皮相连。在本实施例中，两根所述长珩2分为三段。所述长珩2为复合材料构件，优选的，采用碳纤维复合材料。所述长珩2的横截面为l型，l型的一侧直接与蒙皮的内壁相连。
[0054]
所述前端框4、所述尾端框7以及所述中间框上均设有凹陷，所述凹陷的位置与所述左蒙皮1、所述右蒙皮3二者搭接的位置相对应。由于蒙皮搭接处较厚，因此在蒙皮搭接的
位置设计了凹陷以保证尾撑外形美观。
[0055]
关于各构件的连接方式：
[0056]
所述左蒙皮1和所述右蒙皮3采用常温胶将二者搭接处相连，所述长珩2与所述左蒙皮1、所述右蒙皮3的接触面采用常温胶胶接，所述前端框4、所述尾端框7、所述中间框与所述左蒙皮1、所述右蒙皮3的接触面分别采用常温胶胶接。采用胶接的方式装配连接方式简单，无需额外增设连接件。
[0057]
本实用新型采用轻质低成本设计，所述尾撑结构中的多个构件均为复合材料构件，其采用复合材料制成，重量轻，减重效果明显，且无需使用其他连接件，采用胶接即可实现构件之间的连接，降低了工艺难度，装配方式简单，原料成本低，装配工时短，降低了成本。同时，通过设置中间框、长珩2等加强结构，保证其强度、承载能力依然能够满足飞行要求。
[0058]
本实用新型所述的尾撑结构的装配流程包括：
[0059]
s1：将左蒙皮1、右蒙皮3、长桁、中间框以及尾端框7分别采用复合材料固化成型，制造时在蒙皮需要连接框的位置增加一些厚度，预制铝合金结构的前端框4，并在其上开设相应的螺栓孔；
[0060]
s2：在左蒙皮1和右蒙皮3的内壁面分别布置上下两根长珩2，将长珩2在中间框的位置截断，每根长桁分为三段，通过常温胶将长桁与蒙皮胶接固化在一起，形成蒙皮壁板，如图4所示；
[0061]
s3：将前端框4、中间框以及尾端框7固定于指定位置，然后将两块蒙皮壁板扣合，在框与蒙皮接触的位置采用常温胶胶接；
[0062]
s4：将右蒙皮3搭接在左蒙皮1上，在搭接处采用常温胶胶接。
[0063]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：包括左蒙皮和右蒙皮，所述左蒙皮和所述右蒙皮为复合材料构件，所述左蒙皮和所述右蒙皮相扣合形成变截面柱体，所述变截面柱体横截面积较大的一端连接有前端框，所述变截面柱体横截面积较小的一端连接有尾端框，所述变截面柱体内部设有至少一个中间框。2.根据权利要求1所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述左蒙皮和所述右蒙皮的内壁面设有长珩，所述长珩的长度方向与所述左蒙皮、所述右蒙皮的长度方向相同。3.根据权利要求2所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述左蒙皮和所述右蒙皮的内壁面设有多根所述长珩。4.根据权利要求2所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述长珩在所述中间框处分段设置。5.根据权利要求2所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述长珩与所述左蒙皮、所述右蒙皮之间采用胶接连接。6.根据权利要求2所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述长珩的横截面为l型。7.根据权利要求1所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述左蒙皮和所述右蒙皮搭接后采用胶接连接。8.根据权利要求7所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述前端框、所述尾端框以及所述中间框在所述左蒙皮与所述右蒙皮搭接处设有凹陷。9.根据权利要求1-8任一所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述前端框、所述尾端框、所述中间框与所述左蒙皮、所述右蒙皮之间采用胶接连接。10.根据权利要求9所述的无人机变截面复合材料尾撑结构，其特征在于：所述尾端框和所述中间框上设有框缘条。

技术总结

本实用新型涉及无人机设备技术领域，旨在解决现有的尾撑结构采用的是金属结构，其零部件较多，且部件之间采用机械连接，连接件也较多，连接方式繁琐，制造成本高的问题，提供一种无人机变截面复合材料尾撑结构，包括左蒙皮和右蒙皮，所述左蒙皮和所述右蒙皮为复合材料构件，所述左蒙皮和所述右蒙皮相扣合形成变截面柱体，所述变截面柱体横截面积较大的一端连接有前端框，所述变截面柱体横截面积较小的一端连接有尾端框，所述变截面柱体内部设有至少一个中间框；本实用新型所提供的尾撑结构简单，零件数量少，重量轻，成本低，装配方式简单，装配工时短，且其强度、承载能力依然能够满足飞行要求。行要求。行要求。