CN114193990A - 机臂以及飞行汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种机臂以及飞行汽车，该机臂包括支撑梁、肋板和整流蒙皮，支撑梁围合形成收容空间，收容空间用于安装旋翼；肋板安装于收容空间，且肋板的两端均连接于支撑梁；整流蒙皮覆盖于肋板外并包覆于支撑梁，整流蒙皮与支撑梁围合形成一个封闭腔，封闭腔围绕于支撑梁的外周。本申请提供的机臂通过将整流蒙皮包覆于支撑梁外，并围合形成一个围绕于支撑梁外周的封闭腔，能够提高支撑梁的抗弯曲和抗扭转性能，使得机臂具有优秀的力学性能。

Description

机臂以及飞行汽车

技术领域

本申请涉及飞行器技术领域，具体涉及一种机臂以及飞行汽车。

背景技术

飞行器通常包括飞行汽车、无人机等，随着飞行器地不断发展，其功能也不断地被优化和丰富。机臂作为飞行器的主要部件，用于将旋翼升力传递至机身部分，其需要承受各种力学载荷。然而，现有飞行器的机臂力学性能较差，具有易变形、不耐撞等缺陷，有待进一步改进。

发明内容

本申请的目的在于提出一种机臂以及飞行汽车，以解决或者改善上述问题。本申请通过以下技术方案来实现上述目的。

第一方面，本申请实施例提供了一种机臂，用于飞行器，机臂包括支撑梁、肋板和整流蒙皮，支撑梁围合形成收容空间，收容空间用于安装旋翼；肋板安装于收容空间，且肋板的两端均连接于支撑梁；整流蒙皮覆盖于肋板外并包覆于支撑梁，整流蒙皮与支撑梁围合形成一个封闭腔，封闭腔围绕于支撑梁的外周。

第二方面，本申请实施例提供了一种飞行汽车，包括车体以及第一方面所述的机臂，机臂连接于车体。

本申请实施例提供的机臂包括支撑梁、肋板和整流蒙皮，支撑梁设有用于安装旋翼的收容空间，可将旋翼高速旋转产生的升力传递至机身部分，整流蒙皮包覆于支撑梁，并与支撑梁围合形成一个围绕于支撑梁外周的封闭腔，能够提高支撑梁的抗弯曲和抗扭转性能，同时，通过肋板连接支撑梁，可进一步地提高支撑梁的结构刚度，使得机臂具有优秀的力学性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的机臂的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的机臂在另一视角的结构示意图。

图3为图2所示的机臂在A-A处的剖面示意图。

图4为图2所示的机臂在B-B处的剖面示意图。

图5为本申请实施例提供的飞行汽车的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

飞行器通常包括飞行汽车、无人机等。其中，飞行汽车作为新兴的交通工具，既具备传统汽车的陆行属性，也具备传统航空飞行器的飞行属性，所以这就要求飞行汽车的结构不仅要满足汽车零部件的可靠性和耐用性，同时也要满足航空器的结构重量最优化的要求。传统汽车或航空器多采用机械加工的金属支臂梁，材料多选用7系铝合金或2系铝合金制造，这导致产品本申重量较重，且金属支臂梁在长期处于支臂的动载荷作用下局部更易产生裂纹或疲劳损伤，这不仅不利于飞行汽车的轻量化，也降低了飞行汽车的使用寿命。

本发明人经过研究，提出一种机臂以及飞行汽车，机臂包括支撑梁、肋板和整流蒙皮，支撑梁设有用于安装旋翼的收容空间，用于将旋翼高速旋转产生的升力传递至机身部分，整流蒙皮包覆于支撑梁并与支撑梁围合形成一个封闭腔，能够提高支撑梁的抗弯曲和抗扭转性能，同时，通过肋板连接支撑梁，可进一步地提高支撑梁的结构刚度，使得机臂具有优秀的力学性能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种用于飞行器的机臂100，包括支撑梁110、肋板120和整流蒙皮130，支撑梁110围合形成收容空间140，收容空间140用于安装旋翼；肋板120安装于收容空间140，且肋板120的两端均连接于支撑梁110；整流蒙皮130覆盖于肋板120外并包覆于支撑梁110，整流蒙皮130与支撑梁110围合形成一个封闭腔150，封闭腔150围绕于支撑梁110的外周。

其中，飞行器可以是飞行汽车或者无人机等，支撑梁110的一端用于连接飞行器的机身部分，例如飞行汽车的车体，另一端用于安装旋翼，可将旋翼高速旋转产生的升力传递至机身部分。整流蒙皮130覆盖于肋板120外并包覆于支撑梁110，使得机臂100的外表面光滑流畅，气动阻力低，减少飞行器飞行过程中的能量损坏，且所构成的蒙皮结构具有较大承载力及刚度，整流蒙皮130承受空气动力作用后将作用力传递到相连的肋板120和支撑梁110上。

整流蒙皮130与支撑梁110围合形成一个封闭腔150，能够提高支撑梁110的抗弯曲和抗扭转性能，同时，通过肋板120连接支撑梁110，可进一步地提高支撑梁110的结构刚度，使得机臂100具有优秀的力学性能。

本实施例中，收容空间140除了用于安装旋翼外，还可以用于安装飞行器其他的一些零部件，例如电机、电调和散热器等等，在此并不具体限定。

请参阅图1和图3，在一些实施例中，支撑梁110包括梁腹板111相对设置的第一梁翼板112和第二梁翼板113，梁腹板111连接于第一梁翼板112和第二梁翼板113之间；整流蒙皮130覆盖于第一梁翼板112和第二梁翼板113的外表面，并连接于第一梁翼板112和第二梁翼板113，整流蒙皮130与梁腹板111相对，整流蒙皮130、梁腹板111、第一梁翼板112和第二梁翼板113围合形成封闭腔150。由此，可以保证整流蒙皮130和支撑梁110具有足够的接触面积，提高两者的连接强度。

本实施例中，第一梁翼板112的外表面是指第一梁翼板112背离第二梁翼板113的表面，第二梁翼板113的外表面是指第二梁翼板113背离第一梁翼板112的表面。整流蒙皮130可以覆盖于第一梁翼板112和第二梁翼板113的整个外表面，以使整流蒙皮130与第一梁翼板112、第二梁翼板113的接触面积达到最大值。整流蒙皮130与梁腹板111相对的部分可以朝向远离梁腹板111的方向凸出，此时整流蒙皮130与梁腹板111相对部分的横截面大致为弧形，以尽可能地增大封闭腔150的体积，进一步地提高支撑梁110的抗弯曲和抗扭转性能。

本实施例中，梁腹板111垂直连接于第一梁翼板112和第二梁翼板113之间，第一梁翼板112和第二梁翼板113的宽度相等。支撑梁110的横截面形状可以为Π型，此时梁腹板111与第一梁翼板112、第二梁翼板113的侧壁相互平齐。当然，在其他一些实施例中，支撑梁110的横截面形状也可以为工字型。

请参阅图1和图4，在一些实施例中，肋板120包括肋腹板121以及相对设置的第一肋翼板122和第二肋翼板123，肋腹板121连接于第一肋翼板122和第二肋翼板123之间，肋腹板121、第一肋翼板122和第二肋翼板123的两端均连接于支撑梁110；整流蒙皮130覆盖于第一肋翼板122和第二肋翼板123的外表面，并连接于第一肋翼板122和第二肋翼板123。由此，可以保证整流蒙皮130和肋板120具有足够的接触面积，提高两者的连接强度。

本实施例中，第一肋翼板122的外表面是指第一肋翼板122背离第二肋翼板123的表面，第二肋翼板123的外表面是指第二肋翼板123背离第一肋翼板122的表面。整流蒙皮130可以覆盖于第一肋翼板122和第二肋翼板123的整个外表面，以使整流蒙皮130与第一肋翼板122、第二肋翼板123的接触面积达到最大值。其中，整流蒙皮130仅覆盖于第一肋翼板122和第二肋翼板123的外表面，并避开肋腹板121，方便整流蒙皮130和肋板120的成型连接。

本实施例中，肋腹板121垂直连接于第一肋翼板122和第二肋翼板123之间，第一肋翼板122和第二肋翼板123的宽度相等。肋板120的横截面形状可以为Π型，此时肋腹板121与第一肋翼板122、第二肋翼板123的侧壁相互平齐。当然，在其他一些实施例中，肋板120的横截面形状也可以为工字型。

仍请参阅图1和图3，在一些实施例中，支撑梁110包括第一横梁114、第二横梁115和连接梁116，第一横梁114和第二横梁115相对设置，第一横梁114和第二横梁115的一端通过连接梁116相互连接，第一横梁114和第二横梁115的另一端用于连接飞行器的机身部分；第一横梁114、第二横梁115和连接梁116一体成型，并围合形成收容空间140。通过将第一横梁114、第二横梁115和连接梁116一体成型，可以保证结构的整体性，有效地提高支撑梁110的结构强度和刚度。

本实施例中，连接梁116大致垂直于第一横梁114和第二横梁115，第一横梁114、第二横梁115和连接梁116均包括梁腹板111、第一梁翼板112和第二梁翼板113，第一横梁114、第二横梁115和连接梁116的横截面形状可以处处相同，以方便加工成型，且使得支撑梁110的整体结构性能更加均衡。

第一横梁114和第二横梁115可以相互对称。具体的，第一横梁114和第二横梁115均可以包括依次连接的第一段1141、第二段1142和第三段1143，第三段1143远离第二段1142的一端连接于连接梁116。第一段1141的长度远大于第二段1142和第三段1143，例如第一段1141的长度为第二段1142长度的6～10倍，第一段1141的长度为第三段1143长度的7～10倍。

连接梁116大致为弧形结构，第一段1141和第二段1142的连接处、第二段1142和第三段1143的连接处，以及第三段1143和连接梁116的连接处均可以为弧形过渡，以避免造成应力集中。

收容空间140可以包括位于两个第一段1141之间的第一子空间141，以及两个第二段1142、两个第三段1143和连接梁116所限定形成的第二子空间142。第一子空间141可以用于安装电机、电调和散热器等零件，第二子空间142用于安装旋翼。其中，两个第一段1141可以相互平行，两个第三段1143相互平行，且两个第一段1141之间的间距小于两个第三段1143之间的间距，两个第二段1142之间的间距自第一段1141朝向第三段1143逐渐增大，以使得第二子空间142的宽度大于第一子空间141的宽度，便于安装直径更大的旋翼，以获得更大的升力。

仍请参阅图1，在一些实施例中，肋板120至少包括第一子肋板124和第二子肋板125，第一子肋板124和第二子肋板125相对设置，且第一子肋板124和第二子肋板125均连接于第一横梁114和第二横梁115之间，以共同起到支撑支撑梁110的作用；整流蒙皮130覆盖于第一子肋板124和第二子肋板125之间，以与第一子肋板124、第二子肋板125、第一横梁114和第二横梁115共同限定形成底部封闭的安装槽160，以便于安装飞行器的零件。

本实施例中，安装槽160大致位于第一段1141的中间区域。肋板120还可以包括第三子肋板126，第三子肋板126的两端分别连接于第一横梁114和第二横梁115，且位于第一横梁114和第二横梁115远离连接梁116的一端。第一子肋板124、第二子肋板125和第三子肋板126均包括肋腹板121、第一肋翼板122和第二肋翼板123，第一子肋板124、第二子肋板125和第三子肋板126的横截面形状可以一致，以便于成型加工。需要说明的是，随着肋板120数量的增多，可进一步地提高支撑梁110的结构强度和刚度，本领域技术人员可以根据实际需求增加或者减少肋板120的数量，在此并不具体限定。

本实施例中，整流蒙皮130可以覆盖于第一横梁114、第二横梁115、第三子肋板126和飞行器的机身部分之间，以形成另一底部封闭的安装槽160，同样可以用于安装飞行器的零件。第一子肋板124、第二子肋板125和第三子肋板126可以沿远离连接梁116的方向依次排布，第二子空间142以及第一子空间141位于第二子空间142和第一子肋板124之间的部分均为上下两侧开口的通槽结构，第一子空间141位于第二子空间142和第一子肋板124之间的部分可用于安装电机和电调；第一子空间141位于第二子肋板125和第三子肋板126为上下两侧开口的通槽结构，可用于安装散热器，满足飞行器的功能需求。

在一些实施例中，支撑梁110的厚度大于或者等于5mm，例如支撑梁110的厚度可以为5mm、6mm或者7mm等等；肋板120的厚度大于或者等于5mm，例如肋板120的厚度可以为5mm、6mm或者7mm等等；整流蒙皮130的厚度大于或者等于2mm，例如整流蒙皮130的厚度可以为2mm、2.5mm或者3mm等等，以确保机臂100具有足够的结构强度和刚度。

本实施例中，支撑梁110的厚度大于或者等于5mm，可以是指梁腹板111、第一梁翼板112和第二梁翼板113的厚度均大于或者等于5mm。肋板120的厚度大于或者等于5mm，可以是指肋腹板121、第一肋翼板122和第二肋翼板123的厚度均大于或者等于5mm。梁腹板111、第一梁翼板112、第二梁翼板113、肋腹板121、第一肋翼板122和第二肋翼板123的厚度可以相等，以便于加工成型。

在一些实施例中，支撑梁110、肋板120和整流蒙皮130均采用碳纤维复合材料制成。碳纤维复合材料作为21世纪新材料的典型代表，其材料密度仅有钢材的1/3，铝材的1/2，具有优良的比刚度和比模量，同时碳纤维复合材料具有优秀的抗疲劳性能，能够兼顾轻量化要求和高强度要求。

本实施例中，碳纤维复合材料可以是指碳纤维与树脂复合形成的复合材料。作为一种示例，碳纤维复合材料可以为碳纤维与环氧树脂复合形成的碳纤维增强环氧树脂复合材料。

在一些实施例中，支撑梁110、肋板120和整流蒙皮130可以通过共固化方式一体成型。其中，共固化成型是指将两个或者两个以上有连接关系的复合材料制件，在一个固化周期中同时完成固化成型和胶接成整体制件的工艺方法。由此，实现结构的整体性和重量的最优化，在保证结构力学性能要求的情况下，实现结构的轻量化。

根据设计要求，整流蒙皮130主要承受由结构扭转产生的剪切力。在一些实施例中，整流蒙皮130包括多层层叠排布的碳纤维铺层，多层碳纤维铺层中铺层角度为±45°的碳纤维织物的层数最多，也即整流蒙皮130主要选择铺层角度为±45°的碳纤维织物进行铺层设计。通过分析整流蒙皮130的受力情况对整流蒙皮130的铺层进行针对性设计，能够得到综合性价比最优的方案，使得整流蒙皮130更好的满足使用要求。

本实施例中，整流蒙皮130可以包括7～13层的碳纤维铺层，例如7层、8层、10层、13层等等。在该层数范围内，整流蒙皮130的强度、厚度和重量更符合飞行汽车的使用要求，该机臂100具有更好的使用性能。整流蒙皮130可以主要选择铺层角度为±45°的T300碳纤维织物进行铺层设计，除了铺层角度为±45°的T300碳纤维织物外，整流蒙皮130的碳纤维铺层中还可以包括铺层角度为0°/90°的T300碳纤维织物。通过不同铺层角度的碳纤维织物进行组合设计，以达到更高的强度。

作为一种示例，如下表1所示，整流蒙皮130包括10层碳纤维铺层。具体地，整流蒙皮130包括层叠设置的一层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、两层第一T300碳纤维织物、两层第二T300碳纤维织物、两层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物和一层第一T300碳纤维织物。

其中，第一T300碳纤维织物的铺层角度为±45°，第二T300碳纤维织物的铺层角度为0°/90°，第一T300碳纤维织物和第二T300碳纤维织物的厚度均等于0.2mm。T300是指碳纤维的品级，以拉伸强度指标做为衡量标准，T300碳纤维抗拉强度应达到3.5Gpa。铺层角度是指纤维方向与支臂的长度方向Y(详见图2)之间的夹角。当纤维方向与支臂的长度方向Y平行时，铺层角度为0°；当纤维方向与支臂的长度方向Y垂直时，铺层角度为90°；沿着重力方向观看(即垂直纸面向里)，纤维方向由支臂的长度方向Y沿顺时针方向旋转得到，铺层角度为正值；纤维方向由支臂的长度方向Y沿逆时针方向旋转得到，铺层角度为负值。

表1：整流蒙皮130的铺层参数

进一步地，根据设计要求，肋板120主要起到提高扭转的刚度和安装系统零部件的作用。在一些实施例中，肋板120包括多层层叠排布的碳纤维铺层，多层碳纤维铺层中铺层角度为±45°的碳纤维织物的层数最多，也即肋板120主要选择铺层角度为±45°的碳纤维织物进行铺层设计。通过分析肋板120的受力情况对肋板120的铺层进行针对性设计，能够得到性价比最优的方案，使得肋板120更好的满足使用要求。

本实施例中，肋板120可以包括20～30层的碳纤维铺层，例如20层、22层、25层、28层或者30层等等。在该层数范围内，肋板120的强度、厚度和重量更符合飞行汽车的使用要求，该机臂100具有更好的使用性能。肋板120可以主要选择铺层角度为±45°的T300碳纤维织物进行铺层设计，除了铺层角度为±45°的T300碳纤维织物外，肋板120的碳纤维铺层中还可以包括铺层角度为0°/90°的T300碳纤维织物。通过不同铺层角度的碳纤维织物进行组合设计，以达到更高的强度。

作为一种示例，如下表2所示，肋板120包括25层碳纤维铺层。具体地，肋板120包括层叠设置的一层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、三层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、三层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、两层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、两层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、三层第一T300碳纤维织物、一层第二T300碳纤维织物、三层第一T300碳纤维织物和两层第二T300碳纤维织物。其中，第一T300碳纤维织物的铺层角度为±45°，第二T300碳纤维织物的铺层角度为0°/90°，第一T300碳纤维织物和第二T300碳纤维织物的厚度均等于0.2mm。同样的，铺层角度是指纤维方向与支臂的长度方向Y(详见图2)之间的夹角，关于铺层角度的具体定义参考上述整流蒙皮130的相关描述，此处不再赘述。

表2：肋板120的铺层参数

进一步地，根据设计要求，第一梁翼板112和第二梁翼板113主要承受弯曲时产生的拉伸或压缩力，而梁腹板111主要承受弯曲和扭转时产生的剪切力。在一些实施例中，支撑梁110包括多层层叠排布的碳纤维铺层，多层碳纤维铺层中铺层角度为0°的碳纤维单向带的层数最多，铺层角度为±45°的碳纤维织物的层数次之，也即支撑梁110主要选择铺层角度为0°的碳纤维单向带和铺层角度为±45°的碳纤维织物进行铺层设计。通过分析支撑梁110的受力情况对支撑梁110的铺层进行针对性设计，能够得到性价比最优的方案，使得支撑梁110更好的满足使用要求。

本实施例中，支撑梁110可以包括33～41层的碳纤维铺层，例如33层、35层、37层、40层或者41层等等。在该层数范围内，支撑梁110的强度、厚度和重量更符合飞行汽车的使用要求，该机臂100具有更好的使用性能。支撑梁110可以主要选择铺层角度为0°的T300碳纤维单向带和T700碳纤维单向带，以及铺层角度为±45°的T300碳纤维织物进行铺层设计。除此之外，支撑梁110的碳纤维铺层中还可以包括铺层角度为45°的T700碳纤维单向带、铺层角度为-45°的T700碳纤维单向带，以及铺层角度为90°的T300碳纤维单向带等。通过不同铺层角度的碳纤维织物进行组合设计，以达到更高的强度。

作为一种示例，如下表3所示，肋板120包括38层碳纤维铺层。具体地，支撑梁110可以包括层叠设置的一层第一T300碳纤维织物、一层第一T300碳纤维单向带、两层第一T700碳纤维单向带、一层第二T700碳纤维单向带、三层第一T700碳纤维单向带、一层第三T700碳纤维单向带、一层第一T300碳纤维织物、两层第一T700碳纤维单向带、一层第二T300碳纤维单向带、一层第二T700碳纤维单向带、一层第三T700碳纤维单向带、一层第一T700碳纤维单向带、一层第一T300碳纤维织物、一层第一T700碳纤维单向带、一层第二T700碳纤维单向带、一层第三T700碳纤维单向带、一层第一T700碳纤维单向带、一层第一T300碳纤维织物、一层第一T700碳纤维单向带、一层第三T700碳纤维单向带、一层第二T700碳纤维单向带、一层第二T300碳纤维单向带、两层第一T700碳纤维单向带、一层第一T300碳纤维织物、一层第三T700碳纤维单向带、三层第一T700碳纤维单向带、一层第一T300碳纤维织物。

其中，第一T300碳纤维织物的铺层角度为±45°，第一T300碳纤维织物的厚度为0.2mm；第一T300碳纤维单向带的铺层角度为0°，第一T300碳纤维单向带的厚度为0.2mm；第二T300碳纤维单向带的铺层角度为90°，第二T300碳纤维单向带的厚度为0.2mm。第一T700碳纤维单向带的铺层角度为0°，第一T700碳纤维单向带的厚度为0.125mm；第二T700碳纤维单向带的铺层角度为45°，第二T700碳纤维单向带的厚度为0.125mm；第三T700碳纤维单向带的铺层角度为-45°，第三T700碳纤维单向带的厚度为0.125mm。其中，T700是指碳纤维的品级，以拉伸强度指标做为衡量标准，T700碳纤维抗拉应达到4.9Gpa；铺层角度是指纤维方向与支臂的长度方向Y(详见图2)之间的夹角，关于铺层角度的具体定义参考上述整流蒙皮130的相关描述，此处不再赘述。

表3：支撑梁110的铺层参数

本申请实施例还提供了一种制备机臂100的方法。该方法可以包括以下步骤S110至步骤S140。

步骤S110、将碳纤维预浸料按照预定层数和铺层角度铺贴，其中，每完成N层铺贴进行一次真空预压实，其中，1≤N≤5，且N为整数；步骤S120、利用模具对铺贴的产物进行封装；步骤S130、对封装好的模具进行气密性检测，直至气密性检测合格；步骤S140、对封装合格的产物进行成型固化。上述制备方法操作简单、方便，便于实现规模化生产，且实施成本较低。

下面以一个具体示例为例，详细说明制备机臂100的方法。

步骤1、按照表1至表3中所述材料类型和规格，从冷库领取T300、T700碳纤维环氧预浸料和T700碳纤维预浸丝束，解冻12h后备用。

步骤2、按零件的铺层展开图完成带余量下料(即根据机臂的铺层展开图对碳纤维预浸料进行裁切)，下料角度偏差不允许超过1°。

步骤3、使用高压气将机臂成型工装表面吹扫干净后，涂擦脱模剂2-5次，然后经将工装拉入洁净间待用。其中，成型工装可以采用铝合金组合模具，重量轻，易于搬运和整体模具的组装。

步骤4、按表1至3中所述铺层层数与铺层角度完成相应区域的预浸料铺贴，每铺贴1-5层，至少完成一次真空预压实；对于织物层允许搭接，搭接宽度应控制在15-30mm范围内；而对于单向带层须对接，对接缝隙应控制在＜1mm。其中，对接是指相邻两块子碳纤维预浸布在厚度方向上的正投影之间不重叠，而搭接是指相邻两块子碳纤维预浸布在厚度方向上的正投影存在重叠部分。

步骤5、按照隔离膜/四氟布、透气毡、真空膜的顺序铺放辅料，铺设1～4组热电偶，放置2组或2组以上真空接头，完成封装。

步骤6、将封装好的模具连接真空管，抽真空至真空度达到0.095MPa以上时关闭真空，使用真空表进行检漏，检漏合格标准为：10min真空度下降值应控制在＜0.003MPa范围内。

步骤7、使用热压罐固化，固化过程中正压压力为0.4MPa，全程抽真空，按预浸料的固化温度要求(130℃持续2h或150℃持续2h)，完成固化。其中，升温速率应控制在2℃以内，降温速率应控制在3℃以内。其中，对于型腔内部，可以采用真空气袋方式加压，保证零件内部成型质量。

步骤8、待罐温降温至60℃以下时，去除压力，打开热压罐，完成脱模。

步骤9、根据产品线需要，切除余量边，使用砂纸轻微打磨，去除多余毛刺。

步骤10、产品经无损、形位尺寸检验合格后包装、入库。

本申请实施例提供的机臂100充分利用碳纤维复合材料的比强度、比刚度的材料性能特点以及抗疲劳的耐久特性，同时通过其支撑梁110、肋板120和整流蒙皮130的结构设计，提高其结构整体的抗弯曲和抗扭转性能。另外，在保证结构要求的情况下，使用热压罐工艺进行一体成型，实现结构轻量化的要求。

请参阅图1和图5，本申请实施例还提供了一种飞行汽车200，包括车体210以及上述的机臂100，机臂100连接于车体210。飞行汽车200可以包括两个机臂100，两个机臂100分别连接于车体210的宽度方向两侧，每个机臂100均安装有旋翼220。

飞行汽车200还可以包括其他必要的结构和部件，例如前端围框、动力电池安装架、起落架安装架、座椅前横梁、座椅中横梁、座椅后横梁、后端围框、测距雷达、摄像头、起落架、空调、冷凝器、座椅、车顶等等，具体可以参照相关技术中的飞行汽车设置，在此不再一一赘述。

关于机臂100的详细结构特征请参阅上述实施例的相关描述。由于飞行汽车200包括上述实施例中的机臂100，因而具有机臂100所具有的一切有益效果，此处不再赘述。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种机臂，用于飞行器，其特征在于，所述机臂包括：

支撑梁，所述支撑梁围合形成收容空间，所述收容空间用于安装旋翼；

肋板，安装于所述收容空间，且所述肋板的两端均连接于所述支撑梁；以及

整流蒙皮，所述整流蒙皮覆盖于所述肋板外并包覆于所述支撑梁，所述整流蒙皮与所述支撑梁围合形成一个封闭腔，所述封闭腔围绕于所述支撑梁的外周。

2.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述支撑梁包括梁腹板以及相对设置的第一梁翼板和第二梁翼板，所述梁腹板连接于所述第一梁翼板和所述第二梁翼板之间；所述整流蒙皮覆盖于所述第一梁翼板和所述第二梁翼板的外表面，并连接于所述第一梁翼板和所述第二梁翼板，所述整流蒙皮与所述梁腹板相对，所述整流蒙皮、所述梁腹板、所述第一梁翼板和所述第二梁翼板围合形成所述封闭腔。

3.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述肋板包括肋腹板以及相对设置的第一肋翼板和第二肋翼板，所述肋腹板连接于所述第一肋翼板和所述第二肋翼板之间；所述整流蒙皮覆盖于所述第一肋翼板和所述第二肋翼板的外表面，并连接于所述第一肋翼板和所述第二肋翼板。

4.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述支撑梁包括第一横梁、第二横梁和连接梁，所述第一横梁和所述第二横梁相对设置，所述第一横梁和所述第二横梁的一端通过所述连接梁相互连接，所述第一横梁、所述第二横梁和所述连接梁一体成型，并围合形成所述收容空间。

5.根据权利要求4所述的机臂，其特征在于，所述肋板至少包括第一子肋板和第二子肋板，所述第一子肋板和所述第二子肋板相对设置，且所述第一子肋板和所述第二子肋板均连接于所述第一横梁和所述第二横梁之间；所述整流蒙皮覆盖于所述第一子肋板和所述第二子肋板之间，以与所述第一子肋板、所述第二子肋板、所述第一横梁和所述第二横梁共同限定形成底部封闭的安装槽。

6.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述支撑梁、所述肋板和所述整流蒙皮均采用碳纤维复合材料制成。

7.根据权利要求1或6所述的机臂，其特征在于，所述支撑梁、所述肋板和所述整流蒙皮通过共固化方式一体成型。

8.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述整流蒙皮和所述肋板均包括多层层叠排布的碳纤维铺层，多层所述碳纤维铺层中铺层角度为±45°的碳纤维织物的层数最多。

9.根据权利要求1所述的机臂，其特征在于，所述支撑梁包括多层层叠排布的碳纤维铺层，多层所述碳纤维铺层中铺层角度为0°的碳纤维单向带的层数最多，铺层角度为±45°的碳纤维织物的层数次之。

10.一种飞行汽车，其特征在于，包括车体以及如权利要求1～9中任一项所述的机臂，所述机臂连接于所述车体。

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