CN103318401A

CN103318401A - 一种镁锂超轻合金无人机

Info

Publication number: CN103318401A
Application number: CN2013102223480A
Authority: CN
Inventors: 张密林; 陈岩; 张忠林
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明提供的是一种镁锂超轻合金无人机，包括机身，安装在机身上的推进式螺旋桨、机翼、后轮支撑架、前轮支撑架，安装在后轮支撑架上的后轮，安装在前轮支撑架上的前轮；所述机身由机身主梁、固定在机身主梁上的机身板和机身盖板构成，机身主梁由两根镁锂合金方管制成，机身板和机身盖板镁锂合金板制成，机身板安装有飞机头部上盖，飞机头部上盖由镁锂合金板材折弯而成，飞机头部上盖与机身板形成箱体，动力源和仪器设备置于所述箱体中。本发明实现了无人机的小型化、轻型化、智能化、系统化、机载设备模块化、多用途等功能。用于气象、灾情、环境等方面的监测，地质勘察测绘，监视巡查等方面。

Description

一种镁锂超轻合金无人机

技术领域

本发明涉及的是一种无人机。具体地说是一种一种轻量化的无人机。

背景技术

目前，地图测绘无人机、地质勘测无人机、灾害监测无人机、气象探测无人机、空中交通管制无人机、边境控制无人机、通信中继无人机、农药喷洒无人机、侦察无人机、诱饵无人机、电子对抗无人机等无人机的研究和应用在国内外都在不断的发展中。

无人机的主体材料有一个共用特点：都大量使用了轻质比强度高、比模量高、抗疲劳能力强、抗振能力强的结构复合材料。通过增强材料和基体材料的粘结作用两者有机的结合而成。如机身结构由纵向梁凸缘、蒙皮和横向框组成，其中蒙皮为蜂窝夹层结构，梁凸缘多为复合材料层压板结构。翼面则多为夹层板梁式结构、夹层壁板墙式结构、全高度泡沫夹芯结构、蒙皮空腔结构和夹层盒结构。无人机复合材料结构件用的增强材料主要有碳纤维、玻璃纤维等。

近年来，国内外出现了很多无人机的设计。这方面的公开报道如美国专利“Articulatingpressure conduit”，专利号：8,393,576；“Vertical take off and landing unmanned aerial vehicleairframe structure”，专利号：8,328,130；“Unmanned aerial vehicle launching and landingsystem”，专利号：8,276,844；“Collapsible wing beams and method”，专利号：8,262,032；“Materials,systems and methods for optoelectronic devices”，专利号：8,269,260等专利文件。另外还有专利申请号为201110091078.5的专利文件中公开的整体式玻璃钢无人机机翼的制作方法；专利申请号为201110095531.X的专利文件中公开的模块式快速拼接式无人机；专利申请号201110439994.3、201110448566.7、201110364521.1的专利文件中公开的一种小型多用途无人机；专利申请号为201110095537.7的专利文件中公开的抗扰流的小型无人机；专利申请号201110095520.1的专利文件中公开的无人机内喷漆量化复合材料的制备工艺；专利申请号为201210264340.6的专利文件中公开的一种微小型无人机碳纤维旋翼及其制备方法等。这些文件中也公开的技术方案的结构形式各有不同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种并易实现小型化、轻型化、智能化、系统化、机载设备模块化的镁锂超轻合金无人机。

本发明的目的是这样实现的：

包括机身，安装在机身上的推进式螺旋桨、机翼、后轮支撑架、前轮支撑架，安装在后轮支撑架上的后轮，安装在前轮支撑架上的前轮；所述机身由机身主梁、固定在机身主梁上的机身板和机身盖板构成，机身主梁由两根镁锂合金方管制成，机身板和机身盖板镁锂合金板制成，机身板安装有飞机头部上盖，飞机头部上盖由镁锂合金板材折弯而成，飞机头部上盖与机身板形成箱体，动力源和仪器设备置于所述箱体中。

本发明还可以包括：

1、所述机翼由镁锂合金制成，机翼内为两个圆形空心孔。

2、机翼的两端设置有辅翼，机翼的后面铰接方向翼，机身主梁的侧面设置安定面翼，机身主梁后端洞顶安装固定尾翼，可控尾翼通过折页与固定尾翼相连接，辅翼、方向翼、固定尾翼和可控尾翼均由镁锂合金制成。

本发明的镁锂超轻合金无人机结构采用两个双叶片推进式螺旋桨主动力推进器，由马达驱动，方向翼和可控尾翼由电机驱动，可进行角度的调整，从而控制飞机在飞行中的姿态。飞机头部由镁锂超轻合金板材折弯成型如战斗机头型腔，与机身底板形成箱体，内部预留监控、遥感、摄像、导航、动力源等仪器和设备位置。在机翼两侧安装有辅翼，可增加翼展长度。两个机身主梁使用镁锂超轻合金方管和机身盖板组成，增加飞机的强度。机身下面安装固定三点式起落架，采用轮式起飞和着陆。镁锂超轻合金无人机机翼内为两个圆形空心孔，可减轻机翼的重量，并且刚度和强度优。

本发明与已有技术相比具有如下优点：

1、采用当今最轻的结构金属材料——镁锂合金建造无人机，与此同时匹配最优的结构设计，实现无人机的轻量化，极大限度的增加有效载荷量。

2、结构的模块化，具有可拆卸、小型化的特点，可以实现该类无人机产品的标准化。

3、智能化、系统化、多用途功能，其头部使用箱体设计，预留有按照使用要求如监控、遥感、摄像、导航等仪器和设备位置。

本发明实现了无人机的小型化、轻型化、智能化、系统化、机载设备模块化、多用途等功能。用于气象、灾情、环境等方面的监测，地质勘察测绘，监视巡查等方面。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细的描述。

结合图1-图3。镁锂超轻合金无人机主要组成包括飞机头部上盖1、机身板2、双叶片推进式螺旋桨3、机翼4、机身盖板5、机翼辅翼6、方向翼驱动电机7、方向翼8、机身主梁9、安定面翼10、可控尾翼电机11、固定尾翼12、折页13、可控尾翼14、后轮15、后轮支撑架16、前轮17、前轮支撑架18。整体结构分成飞机头部、机身和尾翼三体式模块结构。机身主梁由两根镁锂合金方管制成，机身板、机身盖板、飞机头部上盖、机翼、辅翼、方向翼、固定尾翼和可控尾翼均由镁锂合金制成。

安定面翼10与固定尾翼12分离，增加控制力。

本发明的镁锂超轻合金无人机主体支撑结构由机身板2和机身盖板5固定在机身主梁9上，飞机头部上盖1连接在机身板2上，双叶片、推进式螺旋桨3固定在机身主梁9的前端，机翼4和机翼辅翼6连接成一体固定在机身主梁9上，方向翼驱动电机7、安定面翼10和可控尾翼电机11固定在机身主梁9的侧面，方向翼8铰接在机翼4的后面，固定尾翼12固定在机身主梁9上面，可控尾翼14通过折页13与固定尾翼12相连接，前轮17、前轮支撑架18和后轮15、后轮支撑架16固定在机身主梁9的下面。

同时结合图4，镁锂超轻合金无人机机翼内为两个圆形空心孔，可减轻机翼的重量，并且刚度和强度优。

动力装置使用电池或小型发动机驱动的两个双叶片、推进式螺旋桨3，作为主动力推进器，通过控制方向翼驱动电机7，来驱动控制方向翼8的角度，以及控制可控尾翼电机11，来驱动控制可控尾翼14的角度，可以实现无人机的飞行姿态控制。

系统集成可以携带监控、遥感、摄像、导航、动力源等仪器和设备，其预留位置在飞机头部上盖1和机身2围成的箱体内。

镁锂超轻合金无人机发射和回收采用轮式起飞和着陆，在机身下面安装固定三点式起落架，包括两个后轮15，由两个后轮支撑架16支撑，一个前轮17，由前轮支撑架18支撑，两个后轮支撑架16和前轮支撑架18安装在机身下面。

Claims

1.一种镁锂超轻合金无人机，包括机身，安装在机身上的推进式螺旋桨、机翼、后轮支撑架、前轮支撑架，安装在后轮支撑架上的后轮，安装在前轮支撑架上的前轮；其特征是：所述机身由机身主梁、固定在机身主梁上的机身板和机身盖板构成，机身主梁由两根镁锂合金方管制成，机身板和机身盖板镁锂合金板制成，机身板安装有飞机头部上盖，飞机头部上盖由镁锂合金板材折弯而成，飞机头部上盖与机身板形成箱体，动力源和仪器设备置于所述箱体中。

2.根据权利要求1所述的一种镁锂超轻合金无人机，其特征是：所述机翼由镁锂合金制成，机翼内为两个圆形空心孔。

3.根据权利要求1或2所述的一种镁锂超轻合金无人机，其特征是：机翼的两端设置有辅翼，机翼的后面铰接方向翼，机身主梁的侧面设置安定面翼，机身主梁后端洞顶安装固定尾翼，可控尾翼通过折页与固定尾翼相连接，辅翼、方向翼、固定尾翼和可控尾翼均由镁锂合金制成。