CN108860570A - 一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼和包括该尾翼的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼和包括该尾翼的无人机。该尾翼包括左、右两段尾翼、连接两尾翼的连接转轴以及多个连接件,工作时左、右两段尾翼可绕转轴展开成倒“V”型尾翼布局，在左、右两段尾翼的连接处固定以保持构型；使用结束时，可断开左、右尾翼的连接，二者折叠合二为一。在左、右两段尾翼下端设有连接结构，通过该连接结构与尾撑相连，从而通过尾撑实现尾翼与机身的连接。此可折叠、快速拆装尾翼使用方便，操作简便，在外场可实现快速换装，因其可折叠性，减小了整机的装箱尺寸，方便运输。

Description

一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼和包括该尾翼的无人机

技术领域

本发明涉及一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼和包括此种尾翼的无人机，属于航空飞行器技术领域。

背景技术

无人机在军用领域已得到很好的应用，随着技术的成熟，无人机已逐渐进入民用领域，在电力、通信、气象、农林、海洋、勘探、摄影、防灾减灾等领域应用的技术效果和经济效益都非常好。此外，无人机在缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等方面也有着良好的应用前景。其中固定翼无人机具有飞行距离长、巡航面积大、飞行速度快、飞行高度高、载重量大、适合远距离长时间工作的特点，在民用领域具有更为广泛的用途。

为了使无人机各部件安装简便，操作方便，包装尺寸小，方便运输，目前很多无人机均选择了将机体各部件分段的做法。在选择连接方式的过程中，如何使得组装方便快捷，又能保证载荷的有效传递，提高各部件的承载能力，成为各部件连接结构设计的关键。

目前采用倒“V”尾翼的无人机，有以下几种倒“V”尾翼结构及安装方式：①采用整体倒“V”尾翼，这种尾翼存在包装体积大，运输不便、安装复杂等缺点；②采用尾撑管与左、右两片尾翼整体成型为第一尾翼和第二尾翼，先分别安装第一尾翼和第二尾翼，然后将第一尾翼和第二尾翼通过连接机构固定连接，如公告号CN 201040583Y的一种无人机尾翼,因单片尾翼包含尾撑管，为“L”形，依然存在包装体积相对较大、运输不便的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明主要解决了无人机尾翼可折叠、能够快速换装，并通过尾撑与机身相连的方式，解决了包装尺寸小、运输方便、组装方便快捷、确保载荷有效传递的技术问题。

本发明提出了一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼，该尾翼包括左、右两段尾翼，连接上述左、右两段尾翼的连接转轴、连接销钉和螺母；所述左、右两段尾翼均包括尾翼安定面前梁、尾翼安定面后梁、尾翼舵面主梁、尾翼安定面肋、所述尾翼安定面前、后梁上的所述多个连接件以及尾翼尾撑连接件；所述多个连接件包括：左尾翼安定面前梁连接件，右尾翼安定面前梁前端面连接件，右尾翼安定面前梁后端面连接件，左尾翼安定面后梁连接件，右尾翼安定面后梁连接件；所述左、右两段尾翼是通过上述多个连接件连为一体的；所述左、右两段尾翼的连接如下实现：在左尾翼安定面前梁的前端面上固定有左尾翼安定面前梁连接件，在右尾翼安定面前梁的前、后端面上分别固定有右尾翼安定面前梁前端面连接件和右尾翼安定面前梁后端面连接件，在左尾翼安定面后梁的前端面上固定有左尾翼安定面后梁连接件，在右尾翼安定面后梁的后端面上固定有右尾翼安定面后梁连接件；在所述各连接件上开有下孔用于安装连接转轴，将连接转轴沿航向从前至后依次穿过这些连接件的下孔后用螺母连接固定从而形成转轴，使得左、右两段尾翼可以绕连接转轴旋转；在连接件上还开有上孔用于尾翼的连接固定，当左、右两段尾翼旋转至合适角度后，将连接销钉从左尾翼安定面前梁连接件、右尾翼安定面前梁前端面连接件的上孔穿入然后用螺母连接固定，这样左、右两段尾翼在连接处分别通过上方的连接销钉和下方的连接转轴固定而连接牢固；

工作使用时，展开左、右两段尾翼，形成倒“V”型构型，再通过与左、右尾撑的套接，实现尾翼和机身连为一体。

优选地，左、右两段尾翼完全对称，当左、右两段尾翼展开并固定后，在连接处安装上前、后整流罩，保证尾翼翼型完整顺畅。

优选地，在左、右两段尾翼结合处的上蒙皮端面设置天线设备的安装平台。

优选地，该尾翼与尾撑的连接是通过轴孔的连接方式连为一体；左、右两段尾翼尾端设有孔型的连接件，尾撑尾端充当轴；机身、机翼及尾撑连接好后，尾翼从后向前套在尾撑尾端，二者结合紧密后在侧方拧入螺纹连接件连接固定，从而实现尾翼通过尾撑与机身连为一体。

一种无人机，其包括机身、机翼、左尾撑、右尾撑和如上所述的可折叠、快速拆装的无人机尾翼。

由上述方案，该无人机可折叠尾翼装置是由左、右尾翼安定面，左、右尾翼舵面，左、右尾翼前、后梁上的多个连接件，以及左、右尾翼尾撑连接件等组成，左、右两段尾翼完全对称。

该可折叠尾翼装置采用倒“V”型布局。左、右两段对称尾翼通过多个连接件连在一起，可绕转轴转动，实现尾翼折叠展开的功能。

该可折叠尾翼装置，在左、右两段尾翼的尾端各设有筒形连接件，分别与左、右尾撑相连，从而将尾翼与机身连为一体。

该可折叠尾翼的左、右安定面采用双梁多肋式结构布局，通过三个铰链连接件与舵面相连。在安定面的两个肋结构上分别安装同步联动的舵机，用于控制舵面的偏转。为方便舵机的安装，在下翼面分别配有整流口盖。

该可折叠尾翼的左、右舵面采用单梁多肋式结构布局。尾翼安定面上所安装的舵机通过可调拉杆与舵面相连，控制舵面偏转角度；左、右尾翼舵面分别通过三个铰链连接件与对应的尾翼安定面相连。

该可折叠尾翼与尾撑的连接是通过轴孔连接方式连为一体，其中尾翼上设有的连接件为筒形充当孔，而尾撑充当轴，尾翼上的连接件套进尾撑结合紧密后，在连接件的侧壁上旋入螺纹连接件将二者连接固定，从而实现使尾翼通过尾撑与机身连为一体。

该可折叠尾翼，在左尾翼安定面前梁腹板上固定一开有上、下两孔的连接件，在右尾翼前梁的前端面上也固定一开有上、下两孔的连接件，这两件的下孔为转轴孔，上孔为左、右尾翼连接固定孔。在右尾翼前梁的后端面上固定一开有一下孔的连接件，此孔是转轴孔。

该可折叠尾翼，在左、右尾翼安定面的后梁腹板上各固定一连接件，这两个连接件均开有一孔，此孔也为转轴孔。

该可折叠尾翼，将左、右尾翼安定面前、后梁腹板上所固定的连接件的转轴孔同轴，旋入连接转轴并固定，从而为左、右两段尾翼的展开合并提供旋转轴。

该可折叠尾翼，当需要展开时，将左、右两段尾翼打开，分别绕连接处的连接转轴旋转，左、右安定面上蒙皮相合即尾翼展开至设计位置，实现左、右尾翼展成倒“V”构型。

该可折叠尾翼，当左、右两段尾翼旋至指定位置后，调整使左尾翼安定面前梁上的连接件与右尾翼安定面前梁上所固定的前端面连接件的上孔同轴，旋入连接销钉连接固定，从而实现左、右尾翼的连接固定。

最后，在连接处安装上前、后整流罩，保证尾翼翼型的完整顺畅。

该可折叠尾翼，可根据实际使用要求，在左、右尾翼结合处的蒙皮端面上设置天线等设备的安装平台，方便设备安装，满足设备布置及使用要求。

本发明的优点在于：

1)、尾翼的可折叠性使其极大地节省了包装空间，方便运输；

2)、尾翼连接所用连接件数量少，使用常规工具即可完成连接，安装简便，易于操作，方便外场的快速换装，具有很强的实用性。

与公告号CN 201040583Y的一种无人机尾翼相比，具有包装尺寸相对小、运输更为方便，采用连接件连接替代锁扣连接，具有安装调整方便、维修便利、便于互换等优点。

附图说明

图1为本发明的可折叠尾翼在展开状态下的示意图。

图2为本发明的可折叠尾翼中折叠状态下的示意图(左图为轴侧视图，右图为正视图)。

图3为本发明的可折叠尾翼的结构布局图。

图4为本发明的可折叠尾翼的安定面与舵面的连接图。

图5为本发明的可折叠尾翼左、右两段尾翼的连接外形图。

图6为本发明的可折叠尾翼左、右两段尾翼的连接结构图。

图7为本发明的可折叠尾翼与尾撑的连接图。

图8为本发明的可折叠尾翼的折叠后外形图。

图9为本发明的可折叠尾翼的折叠后连接处详图。

图10为采用本发明可折叠尾翼的某型无人机外形图。

其中，1为左尾翼，2为右尾翼，3为连接转轴，4为左尾翼安定面前梁连接件，5为右尾翼安定面前梁前端面连接件，6为右尾翼安定面前梁后端面连接件，7为左尾翼安定面后梁连接件，8为右尾翼安定面后梁连接件，9为尾翼安定面前梁，10为尾翼安定面后梁，11为尾翼舵面主梁，12为尾翼安定面肋，13为左尾翼尾撑连接件，14为右尾翼尾撑连接件，15为连接销钉，16为螺母，17为左尾撑，18为右尾撑,19为天线安装平台，20为舵机，21为铰链连接件，22为前整流罩，23为后整流罩。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的说明。

一款起飞重量为100kg的垂直起降无人机，采用大展弦比机翼，双尾撑尾翼和倒V尾布局，尾推式发动机后置。该型无人机为方便安装和运输，采用了此款可折叠尾翼。具体实现如下：

该无人机采用倒“V”型布局的可折叠尾翼，尾翼装置是由左、右尾翼安定面，左、右尾翼舵面，左、右尾翼前、后梁上的多个连接件，以及左、右尾翼尾撑连接件等组成。左、右两段尾翼完全对称，对称的两段尾翼通过连接件连在一起，可绕转轴转动实现折叠展开。

该无人机尾翼的左、右安定面采用双梁多肋式结构布局，左、右舵面采用单梁多肋式结构布局，左、右安定面分别通过三个铰链连接件21与相应舵面相连。在安定面的两个肋上安装有同步联动的舵机20，为方便舵机的安装，在下翼面配有整流口盖。尾翼安定面上所安装的舵机通过可调拉杆与舵面相连，控制舵面的偏转。

左、右两段尾翼1、2的连接形式如下：在左尾翼安定面前梁的前端面上固定有左尾翼安定面前梁连接件4，在右尾翼安定面前梁的前、后端面上分别固定有右尾翼安定面前梁前端面连接件5和右尾翼安定面前梁后端面连接件6，左尾翼安定面后梁的前端面上固定有左尾翼安定面后梁连接件7，右尾翼安定面后梁的后端面上固定有右尾翼安定面后梁连接件8。在左尾翼安定面前梁连接件4、右尾翼安定面前梁前端面连接件5上开有上、下两个孔，在右尾翼安定面前梁后端面连接件6、左尾翼安定面后梁连接件7和右尾翼安定面后梁连接件8上仅开有下孔。这些连接件的上孔用于左、右尾翼的连接固定、固定连接销钉15，下孔用于固定连接转轴3。具体做法为将连接转轴3沿航向从前至后依次穿过这些连接件4、5、6、7、8的下孔后用螺母16连接固定从而形成转轴，使得左、右两段尾翼可以绕连接转轴3旋转。当左、右两段尾翼1、2旋转至合适角度后，将连接销钉15从左尾翼安定面前梁连接件4、右尾翼安定面前梁前端面连接件5的上孔穿入后螺母16连接固定，从而使得左、右两段尾翼1、2连接固定。

在左、右两段尾翼的尾端各设有筒形尾翼尾撑连接件13、14，尾翼与尾撑的连接是通过轴孔连接方式连为一体，其中左、右尾翼上的连接件13、14充当孔，而左、右尾撑17、18充当相应的轴，尾翼上的连接件套进尾撑结合紧密后，在连接件的侧壁上旋入螺纹连接件连接固定，从而实现使尾翼通过尾撑与机身连为一体。

最后，在连接处安装上前、后整流罩22、23，保证尾翼翼型的完整顺畅。根据实际使用要求，在左、右尾翼结合处的蒙皮端面上设置有天线等设备的安装平台19，方便设备安装，也满足设备布置及使用要求。

经使用验证，展开后的倒“V”型尾翼，构型稳定，具有高强度刚度。在实际装配中，所用连接件数量少，使用常用工具即可完成安装，连接简单牢靠，安装简便。各部件的结构尺寸因分解而减小，方便装箱易于运输。这款尾翼实现了设计要求，满足了安装方便，操作简单，连接牢固，方便运输等的使用需求。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本发明的上述实施例是对方案的说明而不能用于限制本发明，与本发明有保护范围相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本发明保护的范围内。

Claims (5)

1.一种可折叠、快速拆装的无人机尾翼，其特征在于，该尾翼包括左、右两段尾翼(1，2)，连接上述左、右两段尾翼(1，2)的连接转轴(3)、连接销钉(15)和螺母(16)；所述左、右两段尾翼(1，2)均包括尾翼安定面前梁(9)、尾翼安定面后梁(10)、尾翼舵面主梁(11)、尾翼安定面肋(12)、所述尾翼安定面前、后梁上的多个连接件(4、5、6、7、8)以及尾翼尾撑连接件(13、14)；所述多个连接件(4、5、6、7、8)包括：左尾翼安定面前梁连接件(4)，右尾翼安定面前梁前端面连接件(5)，右尾翼安定面前梁后端面连接件(6)，左尾翼安定面后梁连接件(7)，右尾翼安定面后梁连接件(8)；

所述左、右两段尾翼是通过上述多个连接件(4、5、6、7、8)连为一体的；所述左、右两段尾翼(1、2)的连接如下实现：在左尾翼安定面前梁的前端面上固定有左尾翼安定面前梁连接件(4)，在右尾翼安定面前梁的前、后端面上分别固定有右尾翼安定面前梁前端面连接件(5)和右尾翼安定面前梁后端面连接件(6)，在左尾翼安定面后梁的前端面上固定有左尾翼安定面后梁连接件(7)，在右尾翼安定面后梁的后端面上固定有右尾翼安定面后梁连接件(8)；在所述各连接件(4、5、6、7、8)上开有下孔用于安装连接转轴(3)，将连接转轴(3)沿航向从前至后依次穿过这些连接件(4、5、6、7、8)的下孔后用螺母(16)连接固定从而形成转轴，使得左、右两段尾翼可以绕连接转轴(3)旋转；在连接件(4、5)上还开有上孔用于尾翼的连接固定，当左、右两段尾翼(1、2)旋转至合适角度后，将连接销钉(15)从左尾翼安定面前梁连接件(4)、右尾翼安定面前梁前端面连接件(5)的上孔穿入然后用螺母(16)连接固定，这样左、右两段尾翼(1、2)在连接处分别通过上方的连接销钉(15)和下方的连接转轴(3)固定而连接牢固；

工作使用时，展开左、右两段尾翼(1、2)，形成倒“V”型构型，再通过与左、右尾撑(17、18)的套接，实现尾翼和机身连为一体。

2.根据权利要求1所述的可折叠、快速拆装的无人机尾翼，其特征在于，左、右两段尾翼(1、2)完全对称，当左、右两段尾翼(1、2)展开并固定后，在连接处安装上前、后整流罩(22、23)，保证尾翼翼型完整顺畅。

3.根据权利要求1-2所述的可折叠、快速拆装的无人机尾翼，其特征在于，在左、右两段尾翼(1、2)结合处的上蒙皮端面设置天线设备的安装平台(19)。

4.根据权利要求1-3所述的可折叠、快速拆装的无人机尾翼，其特征在于，该尾翼与尾撑的连接是通过轴孔的连接方式连为一体；左、右两段尾翼(1、2)尾端设有孔型的连接件，尾撑尾端充当轴；机身、机翼及尾撑连接好后，尾翼从后向前套在尾撑尾端，二者结合紧密后在侧方拧入螺纹连接件连接固定，从而实现尾翼通过尾撑与机身连为一体。

5.一种无人机，其特征在于，其包括机身、机翼、左尾撑(17)、右尾撑(18)和如权利要求1-4中任一项所述的可折叠、快速拆装的无人机尾翼。