CN108557077B - 一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机 - Google Patents

一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其包括：机身(1)、机翼(2)和螺旋桨(3)；螺旋桨(3)位于机身(1)的尾部；所述机翼(2)具有以机身(1)为基准对称布置的两部分，并且安装于机身(1)上；所述机翼(2)在靠近机头的前端位置处向上隆起，且自靠近机头的前端位置的隆起点开始向机翼(2)的翼稍以及机尾方向，隆起高度呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势。由于本发明的机翼在靠近机头的前端位置处向上隆起，且隆起高度自靠近机头的前端位置处的隆起点向机翼的翼稍以及机尾方向，呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势，所以机翼远端部分更易于卷曲，从而使得本发明的机翼能够便于收缩与携带。

Description

一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，尤其是涉及一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机。
背景技术
随着微电子技术的发展，无人机得到了广泛的应用。军事上无人机可用于侦查、监控、反恐作战等；民用上无人机可用于航拍、交通巡逻、架空线缆巡检、危险区域巡查和救灾等。
现有的无人机的机翼通常由刚性翼梁和桁架构成机翼骨架，并通过螺栓等固定在机身上，不能收缩。这样的无人机组装时安装复杂，对安装精度的要求高；组装后会占用大量空间，运输时也容易受损，由此给无人机后续的使用带来了诸多不便。
发明内容
本发明的目的是针对目前存在的问题，提供一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机，该无人机的机翼能够蜷缩，使得该无人机收存携带方便。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
本发明的目的是提供一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其包括：
机身、机翼和螺旋桨；
螺旋桨位于机身的尾部；所述机翼具有以机身为基准对称布置的两部分，并且安装于机身上；所述机翼在靠近机头的前端位置处向上隆起，且隆起高度自靠近机头的前端位置处的隆起点向机翼的翼稍以及机尾方向，呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势。
更优选地，所述机翼包括：主翼和端翼；
所述端翼固定在主翼的翼稍且靠近机身末端，端翼与主翼的翼稍位置拼接，且拼接缝为弯曲折线；所述主翼和端翼整体形成勺状，且勺状隆起部分的高度自机翼迎风端开始向端翼方向以及机尾方向延伸，呈先低后高继而再低的趋势。
更优选地，所述主翼位于机身前段的上方，其前边缘与机身前机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机尾方向收敛，有朝向机尾方向的后掠趋势；其后边缘与机身后机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机头方向收敛，有朝向机头方向的前掠趋势。
更优选地，所述主翼包括：
机翼主架、第一斜翼肋、第二斜翼肋、条肋和柔性蒙皮；
所述机翼主架包括第一翼板和第二翼板；且第一翼板和第二翼板相连形成呈90度旋转放置的T型结构；
所述第一斜翼肋为两个且以所述机翼主架的中心线为基准对称布置；所述第一斜翼肋的一端固定在第二翼板的侧边且靠近第二翼板的尾端，另一端远离第二翼板并与机翼主架的第一翼板的短弧线相连接；
所述第二斜翼肋为两个且以第二翼板的中心线为基准对称布置在第二翼板两侧；其一端固定在第二翼板的尾端侧边，另一端远离第二翼板且在第一斜翼肋的外侧，并与机翼主架的第一翼板的短弧线相连接；
所述条肋若干，平行设置，其固定在第一斜翼肋、第二斜翼肋、与机翼主架的第一翼板上；
所述柔性蒙皮封住机翼主架、第一斜翼肋、第二斜翼肋和条肋之间形成的空隙。
更优选地，所述机翼主架的第一翼板为扇形翼板，且接近扇形翼板的长弧线的位置处向上隆起并在第一翼板外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近扇形翼板长弧线的位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低；
所述第二翼板固定在第一翼板的短弧线的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
更优选地，所述机翼主架的第一翼板为︿形翼板，且在接近︿形翼板的尖头位置处向上隆起并在第一翼板的外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近︿形翼板尖头位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低；
所述第二翼板固定在第一翼板的内侧的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
更优选地，所述机翼主架的︿形翼板的尖头位置处以曲线平滑过渡。
更优选地，所述端翼上开有空隙；所述空隙被柔性蒙皮封住。
更优选地，所述机翼主架、第一斜翼肋、第二斜翼肋、条肋和端翼采用具有良好的弹性恢复能力的碳纤维复合材料或者蜂窝状夹层复合材料。
更优选地，所述柔性蒙皮采用玻璃纤维布、硅橡胶玻纤复合布或碳纤维布。
由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：
由于本发明的机翼在靠近机头的前端位置处向上隆起，且隆起高度自靠近机头的前端位置处的隆起点向机翼的翼稍以及机尾方向，呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势，所以机翼远端部分更易于卷曲，从而使得本发明的机翼能够便于收缩、方便携带；
由于本发明的机翼由具有弹性的机翼主架、第一斜翼肋、第二斜翼肋、条肋和端翼作为框架结构，所以使得该无人机的机翼能够顺利蜷缩，便于收存与携带；同时打开无人机收集筒时，该无人机的机翼由于自身的弹性作用能够迅速展开。
附图说明
图1为本发明结构的主视图；
图2为本发明结构的俯视图；
图3-1为本发明中的机翼的主视图；
图3-2为本发明中的机翼的仰视图；
图3-3为本发明中的机翼的右视图。
附图中：
机身1、机翼2、螺旋桨3；主翼21、端翼22；机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213、条肋214和柔性蒙皮215。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
本发明中，属于“安装”、“相连”、“相接”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接，也可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信，也可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元器件内部的联通，也可以是两个元器件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一：
本发明提供一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其结构如图1和图2所示，包括：
机身1、机翼2和螺旋桨3。机翼2具有以机身1为基准对称布置的两部分，并且安装于机身1上；螺旋桨3位于机身1的尾部。机翼2在靠近机头的前端位置处向上隆起，且自靠近机头的前端位置向机翼2的翼稍以及机尾方向，隆起高度呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势。
上述机翼2的结构如图3-1至图3-3所示，可以看出，该机翼2包括主翼21和端翼22。
主翼21位于机身1前段的上方，其具有以机身1为基准对称布置的两部分；这两部分拼接后，拼接线为平行机身中心线的直线。主翼21的前边缘与机身前机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机尾方向收敛，有朝向机尾方向的后掠趋势；主翼21的后边缘与机身后机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机头方向收敛，有朝向机头方向的前掠趋势。端翼22固定在主翼21的翼稍且靠近机身末端，端翼22与主翼21的翼稍位置平整拼接，且拼接缝为弯曲折线。主翼21和端翼22整体形成勺状，且勺状隆起部分的高度自机翼2迎风端开始向端翼22方向以及机尾部分方向延伸，呈先低后高继而再低的趋势。
主翼21包括机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213、条肋214和柔性蒙皮215。
机翼主架211包括第一翼板和第二翼板。其中第一翼板为扇形翼板，且接近扇形翼板的长弧线的位置处向上隆起并在第一翼板外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近扇形翼板长弧线的位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低。第二翼板固定在第一翼板的短弧线的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
第一斜翼肋212为两个且以第二翼板的中心线为基准对称布置在第二翼板两侧，其一端固定在第二翼板的侧边且靠近第二翼板的尾端，另一端远离第二翼板并与机翼主架211的第一翼板的短弧线相连接。第一斜翼肋212、第一翼板和第二翼板之间形成三角形空隙。
第二斜翼肋213为两个且以第二翼板的中心线为基准对称布置在第二翼板两侧，其一端固定在第二翼板的尾端侧边，另一端远离第二翼板且在第一斜翼肋212的外侧，并与机翼主架211的第一翼板的短弧线相连接。第二斜翼肋213与第一斜翼肋212和第一翼板之间形成三角形空隙。
条肋214若干，平行设置，其固定在第一斜翼肋212、第二斜翼肋213、与机翼主架211的第一翼板上。
柔性蒙皮215固定在机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213和条肋214上，以封住机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213和条肋214之间形成的空隙，使它们形成整体构成主翼21。
为了减重，端翼22上也开有空隙。该空隙也被柔性蒙皮215封住。
上述机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213、条肋214和端翼22可以采用具有良好的弹性恢复能力的碳纤维复合材料、蜂窝状夹层复合材料。上述柔性蒙皮215可以是玻璃纤维布、硅橡胶玻纤复合布、碳纤维布等柔性且轻型的材料。以便在收到外力的情况下发生弹性变形，并且当外力被释放使能够通过自身的张力恢复原状。
实施例二：
实施例二与实施例一的区别之处在于，上述机翼主架211的第一翼板为︿形翼板，且在接近︿形翼板的尖头位置处向上隆起并在第一翼板的外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近︿形翼板尖头位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低；第二翼板固定在第一翼板的内侧的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
其余的地方与实施例一相同，这里不再详细描述。
上述实施例二中，机翼主架211的︿形翼板的尖头位置处也可以以曲线平滑过渡。这样能够保证机翼主架211与机身1相接位置的平整连接。
本发明提供的一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机的工作原理如下：
当收集筒内的无人机弹射出来后，由机翼主架211、第一斜翼肋212、第二斜翼肋213构成的主翼21以及端翼22的自身弹性作用，向外伸展，实现机翼2的快速展开。
当需要收起无人机时，卷曲机翼2使其靠紧机身，从而使得机翼2包裹于机身1上，然后置于收集筒内，这样能够大大节约存储空间，且方便携带。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不限定本发明。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (9)

1.一种具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，所述无人机包括：
机身(1)、机翼(2)和螺旋桨(3)；
螺旋桨(3)位于机身(1)的尾部；所述机翼(2)具有以机身(1)为基准对称布置的两部分，并且安装于机身(1)上；所述机翼(2)在靠近机头的前端位置处向上隆起，且隆起高度自靠近机头的前端位置处的隆起点向机翼(2)的翼稍以及机尾方向，呈先低后陡然升高继而又逐渐降低的趋势；
所述机翼(2)包括：主翼(21)和端翼(22)；所述端翼(22)固定在主翼(21)的翼稍且靠近机身末端，端翼(22)与主翼(21)的翼稍位置拼接，且拼接缝为弯曲折线；所述主翼(21)和端翼(22)整体形成勺状，且勺状隆起部分的高度自机翼(2)迎风端开始向端翼(22)方向以及机尾方向延伸，呈先低后高继而再低的趋势；所述主翼(21)包括：机翼主架(211)、第一斜翼肋(212)、第二斜翼肋(213)和柔性蒙皮(215)；
所述机翼主架(211)包括第一翼板和第二翼板；且第一翼板和第二翼板相连形成呈90度旋转放置的T型结构；
所述第一斜翼肋(212)为两个且以所述机翼主架(211)的中心线为基准对称布置；所述第一斜翼肋(212)的一端固定在第二翼板的侧边且靠近第二翼板的尾端，另一端远离第二翼板并与机翼主架(211)的第一翼板的短弧线相连接；
所述第二斜翼肋(213)为两个且以第二翼板的中心线为基准对称布置在第二翼板两侧；其一端固定在第二翼板的尾端侧边，另一端远离第二翼板且在第一斜翼肋(212)的外侧，并与机翼主架(211)的第一翼板的短弧线相连接；
所述柔性蒙皮(215)封住机翼主架(211)、第一斜翼肋(212)、第二斜翼肋(213)之间形成的空隙。
2.根据权利要求1所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，
所述主翼(21)位于机身(1)前段的上方，其前边缘与机身前机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机尾方向收敛，有朝向机尾方向的后掠趋势；其后边缘与机身后机翼固定部分平整相接，相贯线向机身上方和机头方向收敛，有朝向机头方向的前掠趋势。
3.根据权利要求1或2所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，所述主翼(21)还包括：
条肋(214)；
所述条肋(214)若干，平行设置，其固定在第一斜翼肋(212)、第二斜翼肋(213)、与机翼主架(211)的第一翼板上；
所述柔性蒙皮(215)封住机翼主架(211)、第一斜翼肋(212)、第二斜翼肋(213)和条肋(214)之间形成的空隙。
4.根据权利要求3所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，
所述机翼主架(211)的第一翼板为扇形翼板，且接近扇形翼板的长弧线的位置处向上隆起并在第一翼板外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近扇形翼板长弧线的位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低；
所述第二翼板固定在第一翼板的短弧线的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
5.根据权利要求3所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，
所述机翼主架(211)的第一翼板为︿形翼板，且在接近︿形翼板的尖头位置处向上隆起并在第一翼板的外侧形成曲线过渡的折边；隆起高度自接近︿形翼板尖头位置处的隆起点开始向第一翼板的尾端位置及第一翼板内侧方向逐渐降低；
所述第二翼板固定在第一翼板的内侧的中间位置，与第一翼板之间形成呈90度旋转放置的T型结构。
6.根据权利要求5所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，
所述机翼主架(211)的︿形翼板的尖头位置处以曲线平滑过渡。
7.根据权利要求1所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，所述端翼(22)上开有空隙；所述空隙被柔性蒙皮(215)封住。
8.根据权利要求3所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，
所述机翼主架(211)、第一斜翼肋(212)、第二斜翼肋(213)、条肋(214)和端翼(22)采用具有良好的弹性恢复能力的碳纤维复合材料或者蜂窝状夹层复合材料。
9.根据权利要求3所述的具有柔性蜷缩式机翼的无人机，其特征在于，所述柔性蒙皮(215)采用玻璃纤维布、硅橡胶玻纤复合布或碳纤维布。
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