CN115009508B - 一种零长发射无人机可抛式垂尾结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，包括纵梁以及与纵梁连接的蒙皮，所述蒙皮的两侧非对称滑动共形设置有可调角片，所述纵梁的两侧对应可调角片的位置分对称设置有连接角片；所述连接角片上设置有朝向可调角片延伸的爆炸螺栓组件，所述可调角片上设置有供爆炸螺栓组件穿过并线性调节的腰形孔；所述可调角片远离蒙皮的一侧设置有垂尾；本发明能够在无人机弹射起飞时稳固支撑垂尾以保持垂尾的稳定性，同时在无人机顺利起飞后迅速安全的抛离垂尾，同时避免抛离的碎片散落造成无人机损伤。

Description

一种零长发射无人机可抛式垂尾结构

技术领域

本发明属于飞行器垂尾结构的技术领域，具体涉及一种零长发射无人机可抛式垂尾结构。

背景技术

现代中小型无人机行业不断发展，竞争激烈，控制重量，提高飞机性能成为中小型无人机研制的目标之一。在无人机弹射起飞时，垂尾有利于保障无人机的稳定性，操纵飞机起飞，但在飞行中垂尾又给无人机增加了阻力。因此，弹射起飞后抛弃垂尾可以极大减少无人机在飞行中的气动阻力，并减轻飞机重量，提高飞行性能。弹射起飞无人机采用可抛式垂尾结构，如何满足功能要求，保证质量、安全，控制成本，提高装配效率是需要研究的关键技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，能够在无人机弹射起飞时稳固支撑垂尾以保持垂尾的稳定性，同时在无人机顺利起飞后迅速安全的抛离垂尾，同时避免抛离的碎片散落造成无人机损伤。

本发明通过下述技术方案实现：

一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，包括纵梁以及与纵梁连接的蒙皮，所述蒙皮的两侧非对称滑动共形设置有可调角片，所述纵梁的两侧对应可调角片的位置分对称设置有连接角片；所述连接角片上设置有朝向可调角片延伸的爆炸螺栓组件，所述可调角片上设置有供爆炸螺栓组件穿过并线性调节的腰形孔；所述可调角片远离蒙皮的一侧设置有垂尾。

蒙皮的两侧非对称滑动共形设置有可调角片，可调角片与蒙皮共形连接，与蒙皮构成一体式结构，进而减少空气阻力以提高无人机的飞行性能。同时可调角片与蒙皮滑动连接，可以沿着蒙皮的轮廓方向滑动调节可调角片的安装位置。纵梁的两侧对应可调角片的位置分对称设置有连接角片，连接角片对应可调角片的位置设置。连接角片与可调角片之间通过爆炸螺栓组件连接，需要分离垂尾时，即可对爆炸螺栓组件点火使得爆炸螺栓组件引爆断裂，垂尾即可分离抛出。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述可调角片包括卡接部与气动改善部，所述卡接部与气动改善部一体成型构成L形结构，所述卡接部靠近蒙皮的一侧上设置有与蒙皮的边缘平滑卡接的凹槽，所述气动改善部与垂尾的侧面一体式贴合设置；所述卡接部上设置有腰形孔，所述腰形孔与爆炸螺栓组件的一端滑动卡接。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述垂尾的侧面上对应气动改善部设置有凹槽，所述凹槽的轮廓与深度对应气动改善部的轮廓与厚度设置，使得气动改善部与凹槽拼合后形成一体式圆滑过渡的弧面。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述连接角片包括连接部和限位部，所述连接部和限位部一体成型构成T形结构，所述限位部的一侧与纵梁的侧面贴合设置，所述限位部的另一侧与卡接部抵接；所述连接部上设置有供爆炸螺栓组件穿过并安装的安装孔。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述卡接部靠近纵梁的一侧设置有定位斜面，所述限位部的一侧设置有与定位斜面配合的限位斜面。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述爆炸螺栓组件包括爆炸螺栓本体、第一紧固螺母、第二紧固螺母，所述爆炸螺栓本体的紧固端穿过连接部上的安装孔安装，且爆炸螺栓本体的紧固端的外侧位于安装孔的上下两侧均螺纹套装有第一紧固螺母，两个第一紧固螺母之间构成与安装孔卡接的环槽；所述爆炸螺栓本体的脱落端穿过卡接部上的腰形孔安装，且爆炸螺栓本体的脱落端的外侧位于腰形孔的上下两侧均螺纹套装有第二紧固螺母，两个第二紧固螺母之间构成与腰形孔滑动卡接的环槽。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述可调角片与连接角片之间设置有弹性减振装置，所述弹性减振装置的一端与连接角片连接，所述弹性减振装置的另一端与可调角片连接，所述弹性减振装置的两端之间贴合爆炸螺栓组件设置有可断裂的连接部。

为了更好地实现本发明，进一步的，所述弹性减振装置包括第一减震弹簧、第二减震弹簧、脆性玻璃连接片，所述脆性玻璃连接片贴合爆炸螺栓组件设置，所述脆性玻璃连接片的两端分别设置有第一减震弹簧与第二减震弹簧，所述第一减震弹簧的另一端与连接角片连接，所述第二减震弹簧的另一端与可调角片连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明结构简单，便于垂尾在蒙皮上的快速装配，同时通过可调角片与连接角片实现垂尾的微调固定，需要分离垂尾时仅需引爆连接角片与可调角片之间的爆炸螺栓组件，即可实现快速抛离垂尾的目的；当垂尾组件被抛离蒙皮时，爆炸螺栓组件分离成两部分，与垂尾组件固定成整体的脱落端一同被抛离，剩余的紧固端依旧停留在连接角片上，减少了多余小碎片分散抛离，避免了剩余部分散落对蒙皮造成冲击损坏。

附图说明

图1为可抛式垂尾结构的整体结构示意图；

图2为可调角片与连接角片的结构示意图；

图3为可抛式垂尾结构的俯视图；

图4为爆炸螺栓组件的安装示意图；

图5为弹性减振装置的结构示意图。

其中：1-垂尾；2-可调角片；3-爆炸螺栓本体；4-连接角片；5-纵梁；6-蒙皮；21-卡接部；22-气动改善部；41-连接部；42-限位部。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，如图1-图4所示，包括纵梁5以及与纵梁5连接的蒙皮6，所述垂尾1的两侧非对称共形设置有可调角片2，所述可调角片2的底部与蒙皮6滑动连接，所述纵梁5的两侧对应可调角片2的位置分对称设置有连接角片4；所述连接角片4上设置有朝向可调角片2延伸的爆炸螺栓组件，所述可调角片2上设置有供爆炸螺栓组件穿过并线性调节的腰形孔；所述可调角片2远离蒙皮6的一侧设置有垂尾1。

可调角片2与垂尾1直接采用金属材料钣金成形，同时可调角片2、垂尾1、蒙皮6共形连接形成一体式结构，进而减少无人机飞行时的空气阻力。垂尾1的底部拼合设置在蒙皮6的顶部，且垂尾1两侧的可调角片2与纵梁5两侧的连接角片4之间通过爆炸螺栓组件连接。需要分离垂尾1时，引爆爆炸螺栓组件，爆炸螺栓组件断裂后使得连接角片4与可调角片2分离，进而使得垂尾1脱离抛出。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2所示，所述可调角片2包括卡接部21与气动改善部22，所述卡接部21与气动改善部22一体成型构成L形结构，所述卡接部21靠近蒙皮6的一侧上设置有与蒙皮6的边缘平滑卡接的凹槽，所述气动改善部22与垂尾1的侧面一体式贴合设置；所述卡接部21上设置有腰形孔，腰形孔与爆炸螺栓组件的一端滑动卡接。

气动改善部22贴合垂尾1的侧面共形一体式贴合设置，卡接部21水平设置在气动改善部22的底部构成L形结构。卡接部21靠近蒙皮6的一端上设置有凹槽，凹槽与蒙皮6的边缘滑动卡合连接，进而使得卡接部21可以沿着蒙皮6的边缘滑动以微调整个可调角片2的安装位置。卡接部21上设置有腰形孔，爆炸螺栓组件的一端穿过腰形孔并与腰形孔滑动连接，用以微调爆炸螺栓组件的安装位置。

进一步的，所述垂尾1的侧面上对应气动改善部22设置有凹槽，所述凹槽的轮廓与深度对应气动改善部22的轮廓与厚度设置，使得气动改善部22与凹槽拼合后形成一体式圆滑过渡的弧面，通过圆滑过渡的弧面降低无人机飞行时的空气阻力。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图2所示，所述连接角片4包括连接部41和限位部42，所述连接部41和限位部42一体成型构成T形结构，所述限位部42的一侧与纵梁5的侧面贴合设置，所述限位部42的另一侧与卡接部21抵接；所述连接部41上设置有供爆炸螺栓组件穿过并安装的安装孔。

限位部42的一侧与纵梁5的侧面贴合设置并通过螺栓连接，限位部42则与卡接部21抵接，以对卡接部21进行限位，同时避免卡接部21直接与纵梁5接触。

进一步的，所述卡接部21靠近纵梁5的一侧设置有定位斜面，所述限位部42的一侧设置有与定位斜面配合的限位斜面，通过限位斜面与定位斜面的拼合，进而对卡接部21进行安装限位。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述爆炸螺栓组件包括爆炸螺栓本体3、第一紧固螺母、第二紧固螺母，所述爆炸螺栓本体3的紧固端穿过连接部41上的安装孔安装，且爆炸螺栓本体3的紧固端的外侧位于安装孔的上下两侧均螺纹套装有第一紧固螺母，两个第一紧固螺母之间构成与安装孔卡接的环槽；所述爆炸螺栓本体3的脱落端穿过卡接部21上的腰形孔安装，且爆炸螺栓本体3的脱落端的外侧位于腰形孔的上下两侧均螺纹套装有第二紧固螺母，两个第二紧固螺母之间构成与腰形孔滑动卡接的环槽。

通过同步转动第一紧固螺母，进而调节第一紧固螺母在爆炸螺栓本体3的紧固端外侧的轴向安装位置，进而调节爆炸螺栓本体3的紧固端相对于连接部41上的安装孔的安装位置；通过异步转动第一紧固螺母，进而调节两个第一紧固螺母之间环槽的宽度以配合不同深度的安装孔的安装。

通过同步转动第二紧固螺母，进而调节第二紧固螺母在爆炸螺栓本体3的脱落端外侧的轴向安装位置，进而调节爆炸螺栓本体3的脱落端相对于卡接部21上的腰形孔的安装位置；通过异步转动第二紧固螺母，进而调节两个第二紧固螺母之间环槽的宽度以配合不同深度的腰形孔的安装

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述可调角片2与连接角片4之间设置有弹性减振装置，所述弹性减振装置的一端与连接角片4连接，所述弹性减振装置的另一端与可调角片2连接，所述弹性减振装置的两端之间贴合爆炸螺栓组件设置有可断裂的连接部。

通过设置弹性减振装置对连接角片4与可调角片2之间的震动进行缓冲，以保证垂尾1的稳定性。

进一步的，所述弹性减振装置包括第一减震弹簧、第二减震弹簧、脆性玻璃连接片，所述脆性玻璃连接片贴合爆炸螺栓组件设置，所述脆性玻璃连接片的两端分别设置有第一减震弹簧与第二减震弹簧，所述第一减震弹簧的另一端与连接角片4连接，所述第二减震弹簧的另一端与可调角片2连接。

正常状态下，通过第一减震弹簧、第二减震弹簧的形变对连接角片4与可调角片2之间的震动进行缓冲，当爆炸螺栓组件爆炸时，通过爆破力将脆性玻璃连接片击碎，使得第一减震弹簧、第二减震弹簧分离，保证垂尾1的顺利脱离抛出。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，包括纵梁（5）以及与纵梁（5）连接的蒙皮（6），其特征在于，所述蒙皮（6）的两侧非对称滑动共形设置有可调角片（2），所述纵梁（5）的两侧对应可调角片（2）的位置分对称设置有连接角片（4）；所述连接角片（4）上设置有朝向可调角片（2）延伸的爆炸螺栓组件，所述可调角片（2）上设置有供爆炸螺栓组件穿过并线性调节的腰形孔；所述可调角片（2）远离蒙皮（6）的一侧设置有垂尾（1）；所述可调角片（2）包括卡接部（21）与气动改善部（22），所述卡接部（21）与气动改善部（22）一体成型构成L形结构，所述卡接部（21）靠近蒙皮（6）的一侧上设置有与蒙皮（6）的边缘平滑卡接的凹槽，所述气动改善部（22）与垂尾（1）的侧面一体式贴合设置；所述卡接部（21）上设置有腰形孔，腰形孔与爆炸螺栓组件的一端滑动卡接；所述连接角片（4）包括连接部（41）和限位部（42），所述连接部（41）和限位部（42）一体成型构成T形结构，所述限位部（42）的一侧与纵梁（5）的侧面贴合设置，所述限位部（42）的另一侧与卡接部（21）抵接；所述连接部（41）上设置有供爆炸螺栓组件穿过并安装的安装孔。

2.根据权利要求1所述的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，其特征在于，所述垂尾（1）的侧面上对应气动改善部（22）设置有凹槽，所述凹槽的轮廓与深度对应气动改善部（22）的轮廓与厚度设置，使得气动改善部（22）与凹槽拼合后形成一体式圆滑过渡的弧面。

3.根据权利要求1所述的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，其特征在于，所述卡接部（21）靠近纵梁（5）的一侧设置有定位斜面，所述限位部（42）的一侧设置有与定位斜面配合的限位斜面。

4.根据权利要求3所述的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，其特征在于，所述爆炸螺栓组件包括爆炸螺栓本体（3）、第一紧固螺母、第二紧固螺母，所述爆炸螺栓本体（3）的紧固端穿过连接部（41）上的安装孔安装，且爆炸螺栓本体（3）的紧固端的外侧位于安装孔的上下两侧均螺纹套装有第一紧固螺母，两个第一紧固螺母之间构成与安装孔卡接的环槽；所述爆炸螺栓本体（3）的脱落端穿过卡接部（21）上的腰形孔安装，且爆炸螺栓本体（3）的脱落端的外侧位于腰形孔的上下两侧均螺纹套装有第二紧固螺母，两个第二紧固螺母之间构成与腰形孔滑动卡接的环槽。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，其特征在于，所述可调角片（2）与连接角片（4）之间设置有弹性减振装置，所述弹性减振装置的一端与连接角片（4）连接，所述弹性减振装置的另一端与可调角片（2）连接，所述弹性减振装置的两端之间贴合爆炸螺栓组件设置有可断裂的连接部。

6.根据权利要求5所述的一种零长发射无人机可抛式垂尾结构，其特征在于，所述弹性减振装置包括第一减震弹簧、第二减震弹簧、脆性玻璃连接片，所述脆性玻璃连接片贴合爆炸螺栓组件设置，所述脆性玻璃连接片的两端分别设置有第一减震弹簧与第二减震弹簧，所述第一减震弹簧的另一端与连接角片（4）连接，所述第二减震弹簧的另一端与可调角片（2）连接。

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