CN109823514B - 一种可调节安装角的易拆卸尾翼结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节安装角的易拆卸尾翼结构，将尾翼前、后梁通过粘接的方式与前、后梁转动套管固连，实现了传力路线的转折，并且使尾翼具备了改变安装角度的能力。与前梁固连的前梁转动套管套接在固定于机身隔框的前梁固定轴上，与后梁固连的后梁转动轴套接在固定于活动基座的后梁固定轴上。需要调整安装角时，只需松开固定前梁转动套管的铝抱箍和固定后梁活动基座的螺钉，将尾翼绕着前梁转动轴旋转指定角度，再将铝抱箍和螺钉拧紧，即可完成安装角度的调整。本发明在保证尾翼结构强度的前提下，能够非常方便地拆装V尾并调整其安装角度，使得飞机能够适应不同的纵向配平要求，降低飞机研制初期的风险和成本。

Description

一种可调节安装角的易拆卸尾翼结构

技术领域

本发明属于飞行器设计领域，涉及一种尾翼结构，具体来说，是一种可以实现安装角调整、快速拆卸的尾翼结构。

背景技术

在常规式布局飞机的飞行过程中，尾翼起着平衡全机受力和控制飞机运动的重要作用。其中，V型尾翼可以同时起到俯仰、偏航方向的安定和操纵作用。在中小型无人机研制初期由于试飞需要，常常要求其尾翼安装角能够调整，以应对飞机试飞阶段起飞抬头力矩不足及纵向配平能力不足等临时问题。

现有的中小型无人机尾翼结构常常设计为固定连接或安装角实时可调的形式，前者无法调整安装角度，不能应对试飞时可能出现的纵向配平问题；后者安装角调整机构较为复杂，增重较大且可靠性远不如固定连接方式，基本只能应用于大型飞机(如大型客机或运输机等)。因此对于中小型无人机而言，需要提出新的尾翼结构方案来满足其调整尾翼安装角的需求。

发明内容

为克服上述现有中小型无人机尾翼结构形式存在的不足，本发明提出一种可调节安装角的易拆卸尾翼结构，可在需要调整尾翼安装角时，在地面上快速便捷地调整飞机尾翼的安装角，使之在-4°至4°之间转换以满足试飞要求。本发明所述尾翼结构拆装方便，容易调整，并且强度和刚度设计合理，使用方便，完全能够满足中小型无人机临时调整尾翼安装角的需求。

本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构，通过机身上安装的可绕自身轴线转动的前梁连接件与后梁连接件，分别连接尾翼的前后梁，实现尾翼安装角度可调。

其中，前梁连接件为内外嵌套的双层管结构，内层管固定与机身内部隔板上，外层管可转动；外层管与尾翼前梁固定；外层管端部周向设计有狭槽，且狭槽位置安装有抱箍，实现内外套管间的固定连接。上述内层管通过抱箍与机身内隔框固连，使尾翼便于拆卸。

后梁连接件位于滑槽内，具有沿滑槽移动的自由度；后梁连接件为内外嵌套的双层管结构，外层套管可转动，与尾翼后梁间固定；内层管端部固定于活动基座上；同时滑槽两侧设计有平行于滑槽的条形孔，螺栓穿过活动基座两侧设计的螺孔螺纹连接，并分别穿过滑槽两侧的条形孔后螺纹连接螺母。

当需要调整安装角时，只需松前梁连接件的外层管上的抱箍，以及活动基座的两颗螺钉；此时前梁连接间中外层管转动指定角度，同时后梁连接件沿滑槽滑动，随后拧紧前述抱箍，以及螺钉将前梁连接件的外层管以及活动基座固定，完成尾翼的安装角调整。

本发明的优点在于：

(1)本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构中，前梁固定轴与前梁转动套管之间只需使用一个铝抱箍固定，后梁活动基座与机身根肋之间也只需两颗螺钉固定，因此调整安装角度或拆卸尾翼时只需要拧松(拧紧)三个螺丝即可，非常方便，可实现尾翼的快速拆装。

(2)本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构，通过使用两根与前后梁粘接的碳纤维套管将尾翼所受气动力传递给前、后梁固定轴，进而传递给机身隔框和安装板。设计的承力结构传力路线短，传力效率高，传力结构简单，质量轻，可靠性高，占用空间小。

(3)本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构，在调整安装角时，只需松开前梁转动套管上端的铝抱箍和固定后梁活动基座的两颗螺钉，将V尾绕前梁固定轴转动指定角度，此时后梁活动基座将在机身根肋的卡槽中滑动相应距离，随后拧紧铝抱箍和活动基座上的两颗螺钉，即可完成尾翼安装角度的调整。

(4)本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构，对于有调整尾翼安装角度需求的中小型无人机具有重大意义。

附图说明

图1为本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构总体示意图；

图2为本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构内部结构示意图；

图3为本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构中尾翼安装角调节机构示意图；

图4为尾翼安装角调节机构中后梁部分结构示意图。

图中：

1-尾翼 2-安装板 3-机身隔框

4-尾翼安装角调节机构 5-机身 6-翼肋

7-尾翼前梁 8-尾翼后梁 9a-第一铝抱箍

9b-第二铝抱箍 9c-第三铝抱箍 401-前梁固定轴

402-前梁转动套管 403-活动基座 404-后梁固定轴

405-后梁转动套管 406-狭槽

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明可调节安装角的易拆卸尾翼结构，包括尾翼1、安装板2、机身隔框3与尾翼安装角调节机构4，可应用于V型、十字型或T型尾翼的平尾无人机，如图1、2、3所示。

所述尾翼1位于于机身5后端两侧，呈V型结构。尾翼1内部具有翼肋6，同时尾翼1前部与后部具有尾翼前梁7与尾翼后梁8。尾翼1根部与机身5侧壁上安装口处安装的，与尾翼1根部纵截面形状相同的安装板2贴合。机身隔框3安装在机身5内部，与机身5纵截面平行。上述安装板2与机身隔框3用于定位及安装尾翼安装角调节机构。

所述尾翼安装角调节结构，安装于尾翼1内，包括前梁固定轴401、前梁转动套管402、活动基座403、后梁固定轴404与后梁转动套管405。其中，前梁固定轴401末端置于机身隔框3上安装的第一铝抱箍9a与第二铝抱箍9b内，通过收紧第一铝抱箍9a与第二铝抱箍9b，实现前梁固定轴401与机身隔框3间的固定；同时前梁固定轴401还穿过机身上安装的安装板2上的开孔由安装板2对前梁固定轴401进行支撑。

前梁转动套管402长度为前梁固定轴401的一半，整体套于前梁固定轴401上，与前梁转动轴401间间隙配合，使前梁转动套管402可转动。前梁转动套管402穿过靠近位尾翼1根部的两根翼肋6上设计的开孔并与翼肋6间粘结固定；同时还穿过尾翼前梁7并与尾翼前梁7间粘结固定。同时，前梁转动套管402末端相对位置沿前梁转动套管402轴向开有狭槽406，且在前梁转动套管402末端狭槽406位置处套有第三铝抱箍9c，进而通过拧紧第三铝抱箍9b，可将狭槽406收紧，从而将前梁转动套管402与前梁固定轴401两者间固定。上述前梁转动套管402同时也与尾翼前梁7粘接固连。

所述后梁固定轴404平行于前梁固定轴401设置，末端与活动基座403间通过粘接固连在一起；如图4所示，后梁固定轴404外部套有后梁转动套管405，与后梁转动套管405间间隙配合，二者之间可相对转动。后梁转动套管405位于安装板2上设计的条形滑槽201内，可沿垂直于前后梁固定轴轴线连线的方向滑动。同时安装板2上位于滑槽201两侧设计有平行于滑槽201的条形孔202，两根螺栓分别与活动基座403两侧设计的螺孔螺纹连接，并分别穿过滑槽201两侧的条形孔202后螺纹连接螺母，由此在后梁固定轴404滑动过程中，螺栓也可沿条形孔202滑动；当后梁固定轴404位置确定后，通过拧紧螺栓，实现后梁固定轴404与活动基座402间的固定。上述后梁转动套管405上固定套接有耳片406，该耳片406与尾翼后梁8间粘接固定。

由此，尾翼1受到的气动力通过蒙皮传递给翼肋6，翼肋6将力传递给尾翼前后梁，尾翼前后梁再通过自身和翼肋6将力传递给前后梁转动套管。前后梁转动套管再将力传递给与之套接的前后梁固定轴，之后前梁固定轴401将力传递给机身隔框3，后梁固定轴404将力传递给安装板2，至此尾翼1受到的力均可传递到机身5上去。

当需要调整安装角时，只需松开固定前梁转动套管402的铝抱箍6和固定后梁活动基座403的两颗螺钉；此时前梁固定轴401转动指定角度，与后梁固定轴404相连的活动基座402随之在安装板2上的滑槽201中滑动相应距离，随后拧紧第一铝抱箍9a，并用螺钉将活动基座403与安装板2固连，完成尾翼1的安装角调整。本发明所提供的尾翼安装角可在-4°至4°范围内调整。

Claims (1)

1.一种可调节安装角的易拆卸尾翼结构，其特征在于：通过机身上安装的可绕自身轴线转动的前梁连接件与后梁连接件，分别连接尾翼的前后梁，实现尾翼安装角度可调；

所述尾翼安装角调节结构安装于尾翼内，包括前梁固定轴、前梁转动套管、活动基座、后梁固定轴与后梁转动套管；其中，前梁固定轴末端置于机身隔框上安装的第一铝抱箍与第二铝抱箍内，实现前梁固定轴与机身隔框间的固定；同时前梁固定轴还穿过机身上安装的安装板上的开孔由安装板对前梁固定轴进行支撑；

前梁转动套管长度为前梁固定轴的一半，整体套于前梁固定轴上，与前梁转动轴间间隙配合，使前梁转动套管可转动；前梁转动套管穿过靠近位尾翼根部的两根翼肋上设计的开孔并与翼肋间粘结固定；同时还穿过尾翼前梁并与尾翼前梁间粘结固定；同时，前梁转动套管末端相对位置沿前梁转动套管轴向开有狭槽，且在前梁转动套管末端狭槽位置处套有第三铝抱箍，通过拧紧第三铝抱箍，可将狭槽收紧，从而将前梁转动套管与前梁固定轴两者间固定；上述前梁转动套管同时也与尾翼前梁固连；

所述后梁固定轴平行于前梁固定轴设置，末端与活动基座间通过粘接固连在一起；后梁固定轴外部套有后梁转动套管，与后梁转动套管间间隙配合，二者之间可相对转动；后梁转动套管位于安装板上设计的条形滑槽内，可沿垂直于前后梁固定轴轴线连线的方向滑动；同时安装板上位于滑槽两侧设计有平行于滑槽的条形孔，两根螺栓分别与活动基座两侧设计的螺孔螺纹连接，并分别穿过滑槽两侧的条形孔后螺纹连接螺母，由此在后梁固定轴滑动过程中，螺栓也可沿条形孔滑动；当后梁固定轴位置确定后，通过拧紧螺栓，实现后梁固定轴与活动基座间的固定；上述后梁转动套管与尾翼后梁间固定。

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