CN117284467A - 无人机隐身前缘及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无人机隐身前缘及无人机，无人机隐身前缘包括前缘骨架组件；一体化前缘蒙皮，所述一体化前缘蒙皮沿前缘骨架的长度方向设置在所述前缘骨架上，所述一体化前缘蒙皮用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作，所述一体化前缘蒙皮包括一体化成型的前缘结构蒙皮和若干个电子侦察天线单元，所述电子侦察天线预埋在所述前缘结构蒙皮内部并且与前缘结构蒙皮随形设计。本发明解决了现有电子侦察天线安装空间过大且安装电子侦察天线位置前缘隐身性能不好的技术问题。

Description

无人机隐身前缘及无人机

技术领域

本发明涉及无人机结构设计技术领域，尤其涉及一种无人机隐身前缘及无人机。

背景技术

在信息化战争条件下，电子侦察对于夺取和保持信息优势具有至关重要的作用。无人机一般的侦察方向是飞行前向，因此电子侦察天线安装在无人机前向。为了减小无人机雷达反射面积及保持良好的气动外形，无人机外表面不得有外凸物，电子侦察天线采用共形设计或者采用内部安装，对应的机体表面安装共形透波罩。前缘是无人机安装前向设备的主要空间，尤其是对于飞翼式布局隐身无人机，吊挂安装方式会破坏气动外形及增大雷达反射面积，前及侧向侦察天线只能安装在前缘。无人机的隐身性能直接关系到自身的安全，无人机前向区域是敌方雷达直接探测的重点区域，其隐身措施尤为重要。

常用的前缘天线安装方式为电子侦察天线安装在无人机机身或前缘内部，天线视场角范围要采用透波罩。敌方雷达的反射波可以透过透波罩探测到内部结构并形成强烈反射波。因此电子侦察天线安装在前缘要采取隐身措施。解决了电子侦察天线安装空间过大且安装电子侦察天线位置前缘隐身性能不好的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种无人机隐身前缘及无人机。

本发明的技术解决方案如下：

根据一方面，提供一种无人机翼身前缘，所述无人机隐身前缘包括：

前缘骨架组件；

一体化前缘蒙皮，所述一体化前缘蒙皮沿前缘骨架的长度方向设置在所述前缘骨架上，所述一体化前缘蒙皮用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作，所述一体化前缘蒙皮包括一体化成型的前缘结构蒙皮和若干个电子侦察天线单元，所述电子侦察天线预埋在所述前缘结构蒙皮内部并且与前缘结构蒙皮随形设计。

进一步地，所述前缘骨架组件包括前梁、多个前梁筋条、两个边界安装肋和多个蒙皮支撑肋，多个前梁筋条沿前梁的长度方向间隔设置并固定在前梁腹板上，用于支撑所述前梁腹板；多个蒙皮支撑肋沿前梁的长度方向间隔设置并与所述前梁固定连接，多个蒙皮支撑肋分布在两个边界安装肋之间，两个边界安装肋均与前梁固定连接；所述一体化前缘蒙皮铺设固定在所述边界安装肋和蒙皮支撑肋上。

进一步地，所述前缘结构蒙皮采用碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料混合铺层制成，铺层过程中预埋电子侦察天线单元，电子侦察天线单元在铺层过程中弯曲为与前缘结构蒙皮相同的形状。

进一步地，一体化前缘蒙皮铺层顺序为先铺设连续的碳纤维层若干层作为一体化前缘蒙皮的基层，然后在所述基层的相应位置铺设电子侦察天线单元，电子侦察天线单元周边继续铺设碳纤维层，最后进行碳纤维层和玻璃纤维层交错铺层，其中，电子侦察天线视场区域内均为玻璃纤维层。

进一步地，所述电子侦察天线视场区域的边界按照电子侦察天线视场角设置成喇叭口形状，碳纤维层与玻璃纤维层相交铺层边界形成喇叭口区域的边界。

进一步地，同一段隐身前缘中包括多个电子侦察天线单元，多个电子侦察天线单元组成阵列以实现对特定频段电磁波的探测。

进一步地，电子侦察天线单元为采用柔性金属板为基体制成的螺旋天线。

进一步地，所述连续的碳纤维铺层上开设有通孔，电子侦察天线单元的电缆从所述通孔中穿过与相应设备连接。

根据另一方面，提供一种无人机，该无人机包括上述的无人机隐身前缘。

上述技术方案设计无人机隐身前缘包括前缘骨架组件和一体化前缘蒙皮，其中，前缘骨架组件支撑和维持前缘的气动外形，一体化前缘蒙皮包括一体化成型的前缘结构蒙皮和预埋在该蒙皮内的若干个电子侦察天线单元，以用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作；由此得到了结构和天线功能一体化无人机隐身前缘，该前缘能起到承载和维持气动外形的作用，并且还能作为电子侦察天线进行探测，同时该前缘还具有良好的隐身性能。解决了现有电子侦察天线安装空间过大且安装电子侦察天线位置前缘隐身性能不好的技术问题，实现了隐身前缘的结构和天线功能一体化。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的装配图；

图2示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的前缘骨架组件示意图；

图3示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的一体化前缘蒙皮示意图；

图4示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的一体化前缘蒙皮铺层示意图；

图5示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的电子侦察天线单元平面展开示意图；

图6示出了根据本发明的具体实施例提供的一种无人机隐身前缘的电子侦察天线弯曲成型后示意图。

上述附图包括以下附图标记：

10、前缘骨架组件；11、前梁；12、边界安装肋；14、蒙皮支撑肋；15、前梁筋条；20、一体化前缘蒙皮；21、前缘结构蒙皮；22、电子侦察天线单元；23、电缆；24、碳纤维层；25、玻璃纤维层；26、天线视场角。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1-6所示，在本发明的一个实施例中，提供一种无人机翼身前缘，所述无人机隐身前缘包括前缘骨架组件10和一体化前缘蒙皮20，所述一体化前缘蒙皮20沿前缘骨架的长度方向设置在所述前缘骨架上，所述一体化前缘蒙皮20用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作，所述一体化前缘蒙皮20包括一体化成型的前缘结构蒙皮21和若干个电子侦察天线单元22，所述电子侦察天线预埋在所述前缘结构蒙皮21内部并且与前缘结构蒙皮21随形设计。

本发明实施例中，如图3所示，一体化前缘蒙皮20包含前缘结构蒙皮21和电子侦察天线单元22，前缘结构蒙皮21和电子侦察天线单元22一体化铺贴成型。

应用此种配置方式，设计无人机隐身前缘包括前缘骨架组件和一体化前缘蒙皮，其中，前缘骨架组件支撑和维持前缘的气动外形，一体化前缘蒙皮包括一体化成型的前缘结构蒙皮和预埋在该蒙皮内的若干个电子侦察天线单元，以用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作；由此得到了结构和天线功能一体化无人机隐身前缘，该前缘能起到承载和维持气动外形的作用，并且还能作为电子侦察天线进行探测，同时该前缘还具有良好的隐身性能。解决了现有电子侦察天线安装空间过大且安装电子侦察天线位置前缘隐身性能不好的技术问题，实现了隐身前缘的结构和天线功能一体化。

在上述实施例中，为了更好地支撑和维持前缘的气动外形，所述前缘骨架组件10包括前梁11、多个前梁筋条、两个边界安装肋12和多个蒙皮支撑肋14，多个前梁筋条沿前梁11的长度方向间隔设置并固定在前梁腹板上，用于支撑所述前梁腹板；多个蒙皮支撑肋14沿前梁11的长度方向间隔设置并与所述前梁11固定连接，多个蒙皮支撑肋14分布在两个边界安装肋12之间，两个边界安装肋12均与前梁11固定连接；所述一体化前缘蒙皮20铺设固定在所述边界安装肋12和蒙皮支撑肋14上。

本发明实施例中，如图1-2所示，一体化前缘蒙皮20通过螺钉连接安装在前梁11和边界安装肋12上，一体化前缘蒙皮20还通过螺钉与蒙皮支撑肋14连接，蒙皮支撑肋14支撑一体化蒙皮前缘，边界安装肋12和蒙皮支撑肋14通过铆钉安装在前梁11上；前梁筋条与前梁腹板连接，使前梁腹板具有足够的刚度和稳定性。

在上述实施例中，为了更好地保证得到结构功能一体化的隐身前缘，所述前缘结构蒙皮21采用碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料混合铺层制成，铺层过程中预埋电子侦察天线单元22，电子侦察天线单元22在铺层过程中弯曲为与前缘结构蒙皮21相同的形状。

如图4所示，一体化前缘蒙皮20由碳纤维层24、玻璃纤维层25和电子侦察天线单元22混合铺层一体化成型。其中，一体化前缘蒙皮20铺层顺序为先铺设连续的碳纤维层24若干层作为一体化前缘蒙皮20的基层，然后在所述基层的相应位置铺设电子侦察天线单元22，电子侦察天线单元22周边继续铺设碳纤维层24，最后进行碳纤维层24和玻璃纤维层25交错铺层，其中，电子侦察天线视场区域内均为玻璃纤维层25。

本发明实施例中，所述连续的碳纤维铺层上开设有通孔，电子侦察天线单元22的电缆23从所述通孔中穿过与相应设备连接。

较佳地，所述电子侦察天线视场区域的边界按照电子侦察天线视场角26设置成喇叭口形状，碳纤维层24与玻璃纤维层25相交铺层边界形成喇叭口区域的边界。

也即，电子侦察天线单元22的视场角边界是碳纤维层24和玻璃纤维层25交接边，形成和电子侦察天线单元22的视场角同样的斜边，使地面雷达探测的电磁波向特定方向反射，有利于降低前缘的雷达散射面积，提高隐身性能。

此外，同一段隐身前缘中包括多个电子侦察天线单元22，多个电子侦察天线单元22组成阵列以实现对特定频段电磁波的探测。

作为本发明的一个具体实施例，要对玻璃纤维层25进行电性能设计，使玻璃纤维层25的透波率能满足电子侦察天线单元22的要求。

作为本发明的一个具体实施例，玻璃纤维层25外侧可以铺设频选层，使其只通过电子侦察天线单元22需要频段的电磁波，其余频段电磁波直接反射，可以进一步降低前缘雷达散射面积，提高隐身性能。

此外，在本发明实施例中，电子侦察天线单元22为采用柔性金属板为基体制成的螺旋天线。也即，电子侦察天线单元22可以薄金属基体上刻螺旋线制成可以变形的柔性板，也可以使用柔性印制板电路制成可以变形的柔性板，能与碳纤维和玻璃纤维共同铺层且一体化成型。

此外，在本发明实施例中，一体化前缘蒙皮20的固化成型温度一般为80～120℃，电子侦察天线单元22在固化过程中要能够长时间在此温度范围内且不对其性能产生不良影响。选用的碳纤维和玻璃纤维的树脂基固化温度要一致，以便共同固化成型。

此外，根据另一实施例，还提供一种无人机，该无人机包括上述的无人机隐身前缘。

简要地，本发明实施例中一种结构和天线功能一体化无人机隐身前缘的安装过程如下：

(1)将前梁筋条安装在前梁腹板上；

(2)将边界安装肋12和蒙皮支撑肋14安装在前梁11上，完成前缘骨架组件10的装配；

(3)在边界安装肋12和蒙皮支撑肋14缘条内侧安装托板螺母，托板螺母为标准件；

(4)将成型好的一体化前缘蒙皮20用螺钉安装在前缘骨架组件10上，完成装配。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种无人机翼身前缘，其特征在于，所述无人机隐身前缘包括：

前缘骨架组件；

一体化前缘蒙皮，所述一体化前缘蒙皮沿前缘骨架的长度方向设置在所述前缘骨架上，所述一体化前缘蒙皮用于形成前缘气动外形并且作为电子侦察天线进行侦察工作，所述一体化前缘蒙皮包括一体化成型的前缘结构蒙皮和若干个电子侦察天线单元，所述电子侦察天线预埋在所述前缘结构蒙皮内部并且与前缘结构蒙皮随形设计。

2.根据权利要求1所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，所述前缘骨架组件包括前梁、多个前梁筋条、两个边界安装肋和多个蒙皮支撑肋，多个前梁筋条沿前梁的长度方向间隔设置并固定在前梁腹板上，用于支撑所述前梁腹板；多个蒙皮支撑肋沿前梁的长度方向间隔设置并与所述前梁固定连接，多个蒙皮支撑肋分布在两个边界安装肋之间，两个边界安装肋均与前梁固定连接；所述一体化前缘蒙皮铺设固定在所述边界安装肋和蒙皮支撑肋上。

3.根据权利要求1或2所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，所述前缘结构蒙皮采用碳纤维复合材料和玻璃纤维复合材料混合铺层制成，铺层过程中预埋电子侦察天线单元，电子侦察天线单元在铺层过程中弯曲为与前缘结构蒙皮相同的形状。

4.根据权利要求3所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，一体化前缘蒙皮铺层顺序为先铺设连续的碳纤维层若干层作为一体化前缘蒙皮的基层，然后在所述基层的相应位置铺设电子侦察天线单元，电子侦察天线单元周边继续铺设碳纤维层，最后进行碳纤维层和玻璃纤维层交错铺层，其中，电子侦察天线视场区域内均为玻璃纤维层。

5.根据权利要求4所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，所述电子侦察天线视场区域的边界按照电子侦察天线视场角设置成喇叭口形状，碳纤维层与玻璃纤维层相交铺层边界形成喇叭口区域的边界。

6.根据权利要求3所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，同一段隐身前缘中包括多个电子侦察天线单元，多个电子侦察天线单元组成阵列以实现对特定频段电磁波的探测。

7.根据权利要求6所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，电子侦察天线单元为采用柔性金属板为基体制成的螺旋天线。

8.根据权利要求3所述的一种无人机翼身前缘，其特征在于，所述连续的碳纤维铺层上开设有通孔，电子侦察天线单元的电缆从所述通孔中穿过与相应设备连接。

9.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求1-8任一项所述的无人机隐身前缘。