CN113291456A - 无人直升机设备舱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人直升机设备舱，包括设备舱地板、竖直的设备舱后隔板、位于设备舱后隔板上方用于放置散热器的散热器下隔板、位于散热器下隔板上方的散热器后隔板以及与散热器后隔板、散热器下隔板、设备舱地板和设备舱后隔板围成设备舱内腔的设备舱外罩，其中设备舱外罩通过设备舱支撑板与设备舱地板相连接，设备舱地板与机架之间连接有地板支撑组件。本发明将设备舱整体分为上下两层，由散热器下隔板隔开，上层安装散热器，下层安装航电设备、供电设备和飞控装置等，舍弃配重增加空间利用率。

Description

无人直升机设备舱
技术领域
本发明涉及设备舱，尤其涉及一种无人直升机设备舱。
背景技术
大型无人直升机具有成本相对较低、无人员伤亡风险、机动性能好、使用方便等优势，已广泛应用于森林防火、边境巡逻、应急救灾、禁毒、反恐、警用侦查等多个领域。但传统设备舱布置于机身前段，采用纯玻璃钢制造，制造成本较低，但玻璃钢自身密度较大，所以整体设备舱比较重，而且玻璃钢不具备导电能力，如果遇到雷雨天，可能发生雷击事件。同时现有设备舱不具备电磁屏蔽的功能，空间利用率也不高，且无人机整体重心偏后，需要在设备舱内配重，保持飞机整体重心在主轴位置。而且传统发动机散热器一般布置在机身框架下方，优点是可以增加飞机的稳定性，但也占用了飞机增加负载挂装的空间。
因此，亟待解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能满足电磁屏蔽、抗雷击且空间利用率高的无人直升机设备舱。
技术方案：为实现以上目的，本发明公开了一种无人直升机设备舱，包括设备舱地板、竖直的设备舱后隔板、位于设备舱后隔板上方用于放置散热器的散热器下隔板、位于散热器下隔板上方的散热器后隔板以及与散热器后隔板、散热器下隔板、设备舱地板和设备舱后隔板围成设备舱内腔的设备舱外罩，其中设备舱外罩通过设备舱支撑板与设备舱地板相连接，设备舱地板与机架之间连接有地板支撑组件。
其中，所述地板支撑组件包括与设备舱地板相连接的A字形钢板、用于支撑A字形钢板的A字形钢管、对称位于A字形钢管后侧且竖直设置的立钢管、斜向设置于立钢管与A字形钢管中部的斜撑钢管以及一端与A字形钢管的中部横钢管相连另一端通过卡箍件与机架相连接的支撑钢管，该支撑钢管与A字形钢管的中部横钢管之间对称连接有辅助钢管。
优选的，所述设备舱外罩包括由内向外设置的第一平纹碳纤维层、第一斜纹碳纤维层、第二斜纹碳纤维层、第二平纹碳纤维层、第三平纹碳纤维层、第三斜纹碳纤维层、铜网和胶膜层。
再者，所述第一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第一斜纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第二斜纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第二平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第三平纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第三斜纹碳纤维层的的铺设角度为±45°。
进一步，所述散热器后隔板包括由内向外设置的至少3层平纹碳纤维层，碳纤维层的铺设角度为±45°、0°/90°、和±45°交替铺设。
优选的，所述设备舱后隔板包括由内向外设置的至少3层平纹碳纤维层，碳纤维层的铺设角度为±45°、0°/90°、和±45°交替铺设。
再者，所述散热器下隔板包括由内向外设置的第四平纹碳纤维层、第五平纹碳纤维层、泡沫板、第六平纹碳纤维层和第七平纹碳纤维层。
进一步，所述第四平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第五平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第六平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第七平纹碳纤维层的铺设角度为±45°。
优选的，所述设备舱地板包括由内向外设置的第八平纹碳纤维层、第九平纹碳纤维层、第一泡沫板、树脂板、第二泡沫板、第十平纹碳纤维层和第十一平纹碳纤维层。
再者，所述第八平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第九平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：首先本发明将设备舱整体分为上下两层，由散热器下隔板隔开，上层安装散热器，下层安装航电设备、供电设备和飞控装置等，舍弃配重增加空间利用率；其次本发明设备舱外罩为玻碳纤维复合铺层，全部为整层铺覆，既能减轻结构重量又能降低制造成本，最里层为碳纤维铺层，并涂覆电磁屏蔽涂层，保证设备舱内航电设备不发生电磁干扰，最外层增加表面胶膜，表面胶膜可以减少复合材料的表面处理成本，而且提供持久的可直接喷漆的表面，保护复合铺层，最重要的是这层表面胶膜与铜网配套使用，可防止雷击；最后本发明散热器下隔板作为散热器的主要支撑件，不仅要起到外罩维形作用，还要承受散热器自身重量，无人直升机在放飞过程中会产生高频振动，故散热器下隔板自身要有足够的刚度保证散热器的稳定性，否则散热器自身的振动会放大无直升机的振动，影响飞行品质。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明去掉设备舱外罩的结构示意图；
图3为本发明中地板支撑组件的主视图；
图4为图3中A处的局部放大示意图；
图5为本发明本发明中地板支撑组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明一种无人直升机设备舱包括设备舱地板1、设备舱后隔板2、散热器下隔板3、散热器后隔板4、设备舱外罩5、设备舱支撑板6和地板支撑组件8。设备舱后隔板2竖直设置于设备舱地板1的后端，散热器下隔板3位于设备舱后隔板2上方，散热器下隔板3是用于放置散热器9，散热器下隔板3包括依次设置的弧形板、斜板和平直板。散热器后隔板4位于散热器下隔板的平直板上方。设备舱外罩5与散热器后隔板4、散热器下隔板3、设备舱地板和设备舱后隔板围成设备舱内腔，该设备舱内腔中设有多功能盒10、28V电池11、ACDC转化器12、12V电池13和飞控盒14。散热器下隔板3的最低点处开设有排水孔15，该排水孔上连接有贯穿设备舱地板的水管16。设备舱外罩5通过设备舱支撑板6与设备舱地板1相连接，设备舱支撑板6的数量为5个，分别位于设备舱地板1的前端和两侧边。本发明将设备舱整体分为上下两层，由散热器下隔板隔开，上层安装散热器，下层安装航电设备、供电设备和飞控装置等；散热器下隔板与设备舱外罩之间涂密封胶，散热器下隔板上最低点连接有水管，水管贯穿地板，防止散热器层雨天产生积水。
如图3、图4和图5所示，设备舱地板1与机架7之间连接有地板支撑组件8，地板支撑组件8包括A字形钢板801、A字形钢管802、立钢管803、斜撑钢管804、卡箍件806、支撑钢管807和辅助钢管808。A字形钢板801上焊接有脱焊螺母17，设备舱地板1通过螺栓拧入脱焊螺母17与A字形钢板801相连接。A字形钢管802与A字形钢板801焊接固定，用于支撑A字形钢板，A字形钢管802的后端通过叉耳接头18与机架相连接。两个立钢管803对称竖直设置于A字形钢管后侧。斜撑钢管804斜向设置于立钢管803与A字形钢管802中部。支撑钢管807一端与A字形钢管的中部横钢管805相连另一端通过卡箍件806与机架7相连接，支撑钢管807的后端通过叉耳接头18与卡箍件806相连接。该支撑钢管807与A字形钢管的中部横钢管805之间对称连接有辅助钢管808，其中卡箍件806包括相互卡合的左半卡箍和右半卡箍，卡箍件内设有橡胶垫圈，在无人机降落时起到对设备舱的减震作用。
本发明的设备舱外罩5为玻碳纤维复合铺层，全部为整层铺覆，既能减轻结构重量又能降低制造成本，设备舱外罩设置左、右、前三个检修口，方便电子设备及线路检修。设备舱外罩5包括由内向外设置的第一平纹碳纤维层、第一斜纹碳纤维层、第二斜纹碳纤维层、第二平纹碳纤维层、第三平纹碳纤维层、第三斜纹碳纤维层、铜网和胶膜层；其中第一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第一斜纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第二斜纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第二平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第三平纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第三斜纹碳纤维层的的铺设角度为±45°；第一平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第一斜纹碳纤维层的厚度为0.2mm，第二斜纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第二平纹碳纤维层的厚度为0.2mm，第三平纹碳纤维层的厚度为0.2mm，第三斜纹碳纤维层的厚度为0.3mm。最里层为碳纤维铺层，并涂覆电磁屏蔽涂层，保证设备舱内航电设备不发生电磁干扰，最外层增加表面胶膜，表面胶膜可以减少复合材料的表面处理成本，而且提供持久的可直接喷漆的表面，保护复合铺层，最重要的是这层表面胶膜与铜网配套使用，可防止雷击。
散热器后隔板与设备舱后隔板由于不起承力作用，只起到维形、隔层作用，故采用碳纤维织物整体铺层，散热器后隔板4和设备舱后隔板2均包括由内向外设置的至少3层平纹碳纤维层，碳纤维层的铺设角度为±45°、0°/90°、和±45°交替铺设，每一层平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，其中0°/90°表示是双向带，织物是0°和90°都有。
散热器下隔板3作为散热器的主要支撑件，不仅要起到外罩维形作用，还要承受散热器自身重量，无人直升机在放飞过程中会产生高频振动，故散热器下隔板自身要有足够的刚度保证散热器的稳定性，否则散热器自身的振动会放大无直升机的振动，影响飞行品质。因此，无人直升机在散热器安装位置采用夹芯结构。散热器下隔板3包括由内向外设置的第四平纹碳纤维层、第五平纹碳纤维层、泡沫板、第六平纹碳纤维层和第七平纹碳纤维层；第四平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第五平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第六平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第七平纹碳纤维层的铺设角度为±45°；第四平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第五平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，泡沫板的厚度为15mm，第六平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第七平纹碳纤维层的厚度为0.3mm。
设备舱地板1包括由内向外设置的第八平纹碳纤维层、第九平纹碳纤维层、第一泡沫板、树脂板、第二泡沫板、第十平纹碳纤维层和第十一平纹碳纤维层；第八平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第九平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°；第八平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第九平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第一泡沫板的厚度为10mm，树脂板的厚度为2mm，第二泡沫板的厚度为10mm，第十平纹碳纤维层的厚度为0.3mm，第十一平纹碳纤维层的厚度为0.3mm。

Claims (10)

1.一种无人直升机设备舱，其特征在于：包括设备舱地板(1)、竖直的设备舱后隔板(2)、位于设备舱后隔板上方用于放置散热器的散热器下隔板(3)、位于散热器下隔板上方的散热器后隔板(4)以及与散热器后隔板、散热器下隔板、设备舱地板和设备舱后隔板围成设备舱内腔的设备舱外罩(5)，其中设备舱外罩(5)通过设备舱支撑板(6)与设备舱地板(1)相连接，设备舱地板(1)与机架(7)之间连接有地板支撑组件(8)。
2.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述地板支撑组件(8)包括与设备舱地板相连接的A字形钢板(801)、用于支撑A字形钢板的A字形钢管(802)、对称位于A字形钢管后侧且竖直设置的立钢管(803)、斜向设置于立钢管与A字形钢管中部的斜撑钢管(804)以及一端与A字形钢管的中部横钢管(805)相连另一端通过卡箍件(806)与机架(7)相连接的支撑钢管(807)，该支撑钢管(807)与A字形钢管的中部横钢管(805)之间对称连接有辅助钢管(808)。
3.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述设备舱外罩(5)包括由内向外设置的第一平纹碳纤维层、第一斜纹碳纤维层、第二斜纹碳纤维层、第二平纹碳纤维层、第三平纹碳纤维层、第三斜纹碳纤维层、铜网和胶膜层。
4.根据权利要求3所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述第一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第一斜纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第二斜纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第二平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第三平纹碳纤维层的铺设角度为0°/90°，第三斜纹碳纤维层的的铺设角度为±45°。
5.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述散热器后隔板(4)包括由内向外设置的至少3层平纹碳纤维层，碳纤维层的铺设角度为±45°、0°/90°、和±45°交替铺设。
6.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述设备舱后隔板(2)包括由内向外设置的至少3层平纹碳纤维层，碳纤维层的铺设角度为±45°、0°/90°、和±45°交替铺设。
7.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述散热器下隔板(3)包括由内向外设置的第四平纹碳纤维层、第五平纹碳纤维层、泡沫板、第六平纹碳纤维层和第七平纹碳纤维层。
8.根据权利要求7所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述第四平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第五平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第六平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第七平纹碳纤维层的铺设角度为±45°。
9.根据权利要求1所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述设备舱地板(1)包括由内向外设置的第八平纹碳纤维层、第九平纹碳纤维层、第一泡沫板、树脂板、第二泡沫板、第十平纹碳纤维层和第十一平纹碳纤维层。
10.根据权利要求9所述的无人直升机设备舱，其特征在于：所述第八平纹碳纤维层的铺设角度为±45°，第九平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十平纹碳纤维层铺设角度为0°/90°，第十一平纹碳纤维层的铺设角度为±45°。
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