CN110203373B - 一种无人机垂平尾拆卸结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于飞机结构设计技术领域，涉及一种无人机垂平尾拆卸结构，包含尾撑杆后端转接件（1）、垂尾连接件（2）、托板螺母（3）、碳管梁（4）、平尾连接件（5）；该结构中的垂尾连接件（2）先被铆接两个托板螺母（3），后粘接在尾撑杆后端连接件（1）上；两根碳管梁（4）贯穿平尾连接件（5），并在接触面涂胶；装配时，通过装配工装把垂尾和平尾摆放到位，保证平尾连接件（5）和垂尾连接件（2）的孔轴线对齐。最后通过螺栓自下而上把平尾和垂尾装配在一起。本发明的垂平尾拆卸结构零件数量少，加工成本低，安装和拆卸快捷。它适用于有垂平尾快速拆卸和安装需求的小型无人机，结构简单，质量可靠，刚度好。

Description

一种无人机垂平尾拆卸结构

技术领域

本发明属于飞机结构设计技术领域，具体涉及一种实现垂平尾快速拆卸和组装目的的无人机垂平尾拆卸结构。

背景技术

中国小型无人机行业热潮涌动，竞争激烈，控制成本成为小型无人机研制的目标之一。如何在保证质量和满足功能要求的前提下，最大化的降低成本也是小型无人机的关键技术之一。成本控制，第一方面体现在结构的复杂程度，第二方面体现在加工的难易程度，第三方面体现在装配的冗杂度，第四方面体现在维修性。一般小型无人机的垂尾和平尾直接固定在尾撑杆上，一方面不便于内部线缆的维修以及单个部件的检修和更换，另一方面由于垂平尾整个结构异面多，所占空间大，不便于携带和运输。

发明内容

本发明的目的是：提供一种无人机垂平尾拆卸结构，它能使飞机拆卸更快捷、简便，方便携带和运输，同时可靠性高。

为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种无人机垂平尾拆卸结构，包含：尾撑杆后端转接件1、垂尾连接件2、碳管梁4、平尾连接件5、尾撑杆后端转接件1为薄壁材料弯曲而成的圆筒形，其接口处与垂尾连接件2的下端面固定，其顶部具有定位孔；垂尾连接件2上端面具有竖直方向与尾撑杆后端转接件1的定位孔共轴线的安装孔；垂尾连接件2与平尾连接件5垂直连接；平尾连接件5外形跟随平尾外形；中部水平方向具有贯穿孔，碳管梁4贯穿平尾连接件5。

垂尾连接件2下部具有固定孔，平尾连接件5垂直方向有与所述垂尾连接件2固定孔对应的安装孔，且孔轴线对齐；垂尾连接件2与平尾连接件5通过螺栓6连接。

垂尾连接件2上端面与托板螺母3铆接，托板螺母3与垂尾连接件2上端面铆接在一起目的为了增加螺栓6与垂尾连接件2的预紧作用，在满足强度要求下节约成本。

尾撑杆后端转接件1与垂尾连接件2固接方式为粘接。

优选地，尾撑杆后端转接件1采用碳纤维复合材料；预浸入树脂经加热固化拉挤（缠绕）而成；

优选地，垂尾连接件2和平尾连接件5采用金属材料。

优选地，垂尾连接件2和平尾连接件5机加成型。

优选地，托板螺母3和螺栓6为国家标准的紧固件。

优选地，碳管梁4为货架产品。

本发明的有益效果是：本发明结构零件数量少，装配关系简单，装配和拆卸快捷；结构传力路线短而合理，金属件材料利用率高，各个零件综合利用性好；质量可靠，稳定性好。其中，平尾金属连接件跟随平尾外形设计，在平尾结构中起到金属肋的作用，为平尾的刚度和稳定性做出贡献。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为垂尾连接件示意图；

图3为平尾金属连接件示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。

在图1中，本发明的垂平尾拆卸结构，主要包括：尾撑杆后端转接件1、垂尾连接件2、托板螺母3、碳管梁4、平尾连接件5、螺栓6。垂尾连接件2和平尾连接件5采用金属材料机加成型。尾撑杆后端转接件1通过碳纤维复合材料预浸入树脂经加热固化拉挤（缠绕）而成，其中，为了降低小型飞机的生产成本，碳管梁4选用市场有售的规格尺寸。托板螺母3和螺栓6选用国家通用标准的紧固件。其中，整个平尾通过两根碳管梁支撑，然后通过平尾连接件5和两颗螺栓6固定在整个垂尾下方。

如图2所示为垂尾连接件2的示意图，中部具有长方形通孔；其上端面四周分布有四个用于与托板螺母3铆接的固定孔（图中小孔）；下端面为与尾撑杆后端转接件1弯曲结合面贴合的型面；下端面前后伸出用于与平尾连接件5连接的固定孔，与平尾连接件5通过螺栓6连接固定。托板螺母3与垂尾连接件2上端面铆接在一起目的为了增加螺栓6与垂尾连接件2的预紧作用，增加锁紧加强度，最主要目的是问了节约成本。另一种实现方式可以在垂尾连接件2上加工凸台与螺栓6相适配，但是加工成本高出很多。增加托板螺母3可以在满足结构强度的前提下，降低成本。

如图3所示为平尾连接件5的示意图，其中部具有与垂尾连接件2中部长方形通孔相对应的长方形通孔；长方形通孔前后具有与垂尾连接件2相固定用与螺栓6相适配的安装孔；平尾连接件5外形跟随平尾外形，其纵截面呈“柳叶”形，在纵截面上具有供碳管梁4贯穿通过的通孔。

本发明整体具有如下特点：

1）该结构适用于一般小型无人机用垂尾和平尾的快速安装，其安装以及拆卸的方式简单，快捷；

2）结构采用常用的金属材料数控机加而成，加工难度小，金属件材料利用率高，加工成本低；

3）螺栓和托板螺母选用国家通用标准的紧固件，易于采购，可靠性高；

4）平尾连接件5的外形跟随平尾外形，是平尾的关键支撑件。

在本发明的一个实例中，采用垂平尾的快速安装。其工艺实施的过程主要分为3个步骤：

1）该结构中的垂尾连接件2先被铆接两个托板螺母3，然后粘接在尾撑杆 后端连接件1上。

2）两根碳管梁4贯穿平尾连接件5，并在接触面涂胶。

3）通过装配工装把垂尾和平尾摆放到位，保证平尾连接件5和垂尾连接件2的孔轴线对齐。最后通过两颗螺栓6自下而上把平尾和垂尾装配在一起。

当需要把垂尾和平尾装配在一起时，通过装配工装把垂尾和平尾摆放到位，保证平尾连接件5和垂尾连接件2的孔轴线对齐。最后通过两颗螺栓6自下而上把平尾和垂尾装配在一起。当需要拆开垂尾和平尾舵机时，只需要取下两颗螺栓6即可。结构传力路线短而合理，金属件材料利用率高，各个零件综合利用性好。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的无人机垂平尾拆卸结构包含尾撑杆后端转接件（1）、垂尾连接件（2）、碳管梁（4）、平尾连接件（5）；所述尾撑杆后端转接件（1）为薄壁材料弯曲而成的圆筒形，其接口处与所述垂尾连接件（2）的下端面固定，其顶部具有定位孔；所述垂尾连接件（2）上端面具有竖直方向与所述尾撑杆后端转接件（1）的定位孔共轴线的安装孔；所述垂尾连接件（2）与所述平尾连接件（5）垂直连接；所述平尾连接件（5）外形跟随平尾外形，中部水平方向具有碳管梁（4）贯穿通过的贯穿孔；所述的垂尾连接件（2）下部具有固定孔，所述平尾连接件（5）垂直方向有与所述垂尾连接件（2）固定孔对应的安装孔，且孔轴线对齐；所述的垂尾连接件（2）与所述的平尾连接件（5）通过螺栓（6）连接。

2.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的垂尾连接件（2）上端面与托板螺母（3）铆接。

3.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的尾撑杆后端转接件（1）采用碳纤维复合材料。

4.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的尾撑杆后端转接件（1）与垂尾连接件（2）固接方式为粘接。

5.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的垂尾连接件（2）和平尾连接件（5）采用金属材料。

6.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的垂尾连接件（2）和平尾连接件（5）机加成型。

7.根据权利要求1所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的碳管梁（4）为货架产品。

8.根据权利要求2所述的无人机垂平尾拆卸结构，其特征在于：所述的托板螺母（3）和螺栓（6）为国家标准的紧固件。

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