CN105460201A - 一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘 - Google Patents

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侯中喜
郭正
杨砚恒
闫秋飞
杨希祥
柳兆伟
刘多能
麻震宇
陈立立
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings

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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，提供了一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，所述机翼前缘包括：前缘主体、储能电池以及外层壳体；所述前缘主体采用泡沫材料，其内部设有电池舱，所述储能电池置于该电池舱内；所述前缘主体的外部包覆有外层壳体。本发明可以对储能电池进行保温，并减轻飞行器的结构重量。

Description

一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘。
背景技术
现有的太阳能飞行器的储能电池在机身上集中放置，且由于太阳能飞行器在临近空间飞行时，工作温度在-60度左右，因此，通常在储能电池的表面增加加热保温结构，保证储能电池能够正常工作；但是，储能电池在机身上的集中放置会产生集中载荷，导致翼梁上产生较大应力，容易造成翼梁损坏；而且储能电池的保温结构增加了飞行器的结构重量。
发明内容
本发明需解决的技术问题是提供一种太阳能飞行器组件的能源结构一体化设计方案，以对储能电池进行保温，并减轻飞行器的结构重量。
为了解决上述问题，本发明提供一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其采用的技术方案如下：
所述机翼前缘包括：前缘主体、储能电池以及外层壳体；
所述前缘主体采用泡沫材料，其内部设有电池舱，所述储能电池置于该电池舱内；所述前缘主体的外部包覆有外层壳体。
优选的，所述储能电池为柱形储能电池；相应的，在所述前缘主体的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构即为电池舱。
优选的，所述电池舱的截面形状与柱形储能电池的排列形式一致。
优选的，所述储能电池为方形储能电池；相应的，在前缘主体下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述储能电池置于该方形凹槽内；
所述机翼前缘进一步包括用于封盖方形凹槽的电池盖板；所述电池盖板的外表面与外层壳体的翼型相适应。
优选的，所述储能电池包括方形储能电池和柱形储能电池；
相应的，在所述前缘主体的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构为第一电池舱；所述柱形储能电池固定在所述第一电池舱中；
所述前缘主体在其下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述方形凹槽为第二电池舱，所述方形储能电池置于所述第二电池舱中；
所述机翼前缘进一步包括用于封盖第二电池舱的电池盖板；所述电池盖板的外表面与外层壳体的翼型相适应。
优选的，所述第一电池舱的截面形状与柱形储能电池的排列形式一致。
优选的，所述电池盖板外表面所用材料与外层壳体所用材料一致，除外表面以外的其他构件选用泡沫材料。
优选的，所述储能电池上贴有加热带。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，通过将储能电池设置在泡沫材料的前缘中，使得前缘结构既保持了机翼前缘的气动外形，也作为储能电池的保温材料，增加了结构的复用性，避免了额外使用保温结构，减轻了飞行器整体的重量；另外，储能电池沿着机翼展向放置，不仅不会产生由于储能电池集中存放而带来的较大应力问题，反而会因为储能电池本身重力与机翼升力抵消，起到为机翼卸载的作用；同时，储能电池放在机翼前缘处，可以使机翼的重心前移，增加机翼的稳定性。
附图说明
图1为本发明第一实施例的太阳能飞行器的机翼前缘结构侧视图；
图2为本发明第二实施例的太阳能飞行器的机翼前缘结构侧视图；
图3为本发明第三实施例的太阳能飞行器的机翼前缘结构侧视图；
图4为本发明第三实施例的太阳能飞行器的机翼前缘结构分解图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供了一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，所述机翼前缘包括：前缘主体1、储能电池2以及外层壳体3；
所述前缘主体1采用泡沫材料，其内部设有电池舱，所述储能电池2置于该电池舱内；
所述前缘主体1的外部包覆有外层壳体3。
优选的，为了增加储能电池2的保温效果，所述储能电池2上贴有加热带。
本发明通过将储能电池设置在泡沫材料的前缘中，使得前缘结构既保持了机翼前缘的气动外形，也作为储能电池的保温材料，增加了结构的复用性，避免了额外使用保温结构，减轻了飞行器整体的重量；同时，储能电池放在机翼前缘处，可以使机翼的重心前移，增加机翼的稳定性。
在本发明的第一个实施例中，如图1所示，所述储能电池2为柱形储能电池；由于柱形储能电池比较稳定，其耐环境性能好、可以长期安放，因此，在所述前缘主体1的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构即为电池舱。
所述电池舱的截面形状可以随着柱形储能电池2的排列形式设计，优选的，所述电池舱的截面形状与柱形储能电池2的排列形式一致。
在本发明的第二个实施例中，如图2所示，所述储能电池2为方形储能电池；由于方形储能电池容易出现胀气，需要定时检修，因此，在前缘主体1下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述储能电池2置于该方形凹槽内，在方形凹槽的下方设置一电池盖板4，用于封盖该方形凹槽；所述电池盖板4可拆卸，当电池出现故障时，可通过打开所述电池盖板4更换新的储能电池。
所述电池盖板4的外表面与外层壳体3的翼型相适应，且所述电池盖板4外表面所用材料与外层壳体3所用材料一致，除外表面以外的其他构件选用泡沫材料。
在本发明的第三个实施例中，如图3所示，所述储能电池2包括方形储能电池和柱形储能电池；
相应的，在所述前缘主体1的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构为第一电池舱5；所述柱形储能电池固定在所述第一电池舱5中；
所述前缘主体1在其下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述方形凹槽为第二电池舱6，所述方形储能电池置于所述第二电池舱6中；在方形凹槽的下方设置一电池盖板4，用于封盖该方形凹槽；所述电池盖板4可拆卸，当电池出现故障时，可通过打开所述电池盖板4更换新的储能电池。
所述电池盖板4的外表面与外层壳体3的翼型相适应，且所述电池盖板4外表面所用材料与外层壳体3所用材料一致，除外表面以外的其他构件选用泡沫材料。
其中，所述第一电池舱的截面形状可以随着柱形储能电池的排列形式设计，优选的，所述第一电池舱的截面形状与柱形储能电池的排列形式一致。
在本发明提供的上述实施例中，储能电池均沿着机翼的展向方向放置，这样，不仅不会产生由于储能电池集中存放而带来的较大应力问题，反而会因为储能电池本身重力与机翼升力抵消，起到为机翼卸载的作用；
本发明在前缘主体中形成电池舱时，可以通过预先切出所需长度的PVC泡沫方块，在泡沫两端贴上截面形状铝板，用电热切割丝沿着样板边缘切割泡沫成型。
本发明提供的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，通过将储能电池设置在泡沫材料的前缘中，使得前缘结构既保持了机翼前缘的气动外形，也作为储能电池的保温材料，增加了结构的复用性，避免了额外使用保温结构，减轻了飞行器整体的重量；另外，储能电池沿着机翼展向放置，不仅不会产生由于储能电池集中存放而带来的较大应力问题，反而会因为储能电池本身重力与机翼升力抵消，起到为机翼卸载的作用；同时，储能电池放在机翼前缘处，可以使机翼的重心前移，增加机翼的稳定性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述机翼前缘包括：前缘主体(1)、储能电池(2)以及外层壳体(3)；
所述前缘主体(1)采用泡沫材料，其内部设有电池舱，所述储能电池(2)置于该电池舱内；
所述前缘主体(1)的外部包覆有外层壳体(3)。
2.如权利要求1所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述储能电池(2)为柱形储能电池；
相应的，在所述前缘主体(1)的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构即为电池舱。
3.如权利要求2所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述电池舱的截面形状与柱形储能电池(2)的排列形式一致。
4.如权利要求1所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述储能电池(2)为方形储能电池；
相应的，在前缘主体(1)下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述储能电池(2)置于该方形凹槽内；
所述机翼前缘进一步包括用于封盖方形凹槽的电池盖板(4)；所述电池盖板(4)的外表面与外层壳体(3)的翼型相适应。
5.如权利要求1所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述储能电池(2)包括方形储能电池和柱形储能电池；
相应的，在所述前缘主体(1)的中部、沿机翼展向方向上开设有中空结构，所述中空结构为第一电池舱(5)；所述柱形储能电池固定在所述第一电池舱(5)中；
所述前缘主体(1)在其下表面、沿机翼展向方向上开设有方形凹槽，所述方形凹槽为第二电池舱(6)，所述方形储能电池置于所述第二电池舱(6)中；
所述机翼前缘进一步包括用于封盖第二电池舱的电池盖板(4)；所述电池盖板(4)的外表面与外层壳体(3)的翼型相适应。
6.如权利要求5所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述第一电池舱的截面形状与柱形储能电池的排列形式一致。
7.如权利要求4-6任一项所述的多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述电池盖板(4)外表面所用材料与外层壳体(3)所用材料一致，除外表面以外的其他构件选用泡沫材料。
8.如权利要求1或2或4或5所述的一种多功能太阳能飞行器的机翼前缘，其特征在于，所述储能电池(2)上贴有加热带。
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