CN117508617A - 一种货运无人机尾翼防雷击结构及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种货运无人机尾翼防雷击结构及无人机，属于无人机尾翼结构设计领域，所述结构包裹设置在尾翼的外围，该防雷击结构包括铜网条包裹区、铜网包裹区，铜网条包裹区为多根铜网条包裹设置在所述尾翼主体部，所述铜网包裹区为铜网包裹设置在所述尾翼梢部，所述铜网条包裹区与铜网包裹区电导通连接，所述结构与所述尾翼内部框架电导通连接，这种防雷击结构不仅能实现良好的防雷击效果，该结构同时具有简化、轻便和成本低的特点，便于推广使用，具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及无人机尾翼技术领域，尤其涉及一种货运无人机尾翼防雷击结构及无人机。
背景技术
碳纤维复合材料(CFRP)具有比强高、比刚度高、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能，目前在航空器设计制造领域使用越来越广泛，并逐渐从非承力，次承力结构向主承力结构上应用。无人机结构中常用于机翼，尾翼，舵面，整流罩等结构。与金属材料相比，碳纤维复合材料导电性较差，又存在内部泄放通路，遭遇雷击后破坏严重。据统计，高空雷电对飞机的安全飞行构成极大威胁。对于大量使用复合材料的高空运行无人机，若不采取雷电防护措施，无人机结构遭受雷击后将遭受不可逆转的破坏，雷击产生的焦耳热和声波冲击过压将造成纤维破坏、树脂退化、内部分层等，严重威胁无人机安全飞行，甚至可能造成安全事故。
目前一部分采用复合材料蒙皮的无人机并未考虑防雷击设计，考虑复合材料蒙皮防雷击的方式主要有表面喷涂铝和防雷击铜网。其中表面喷涂铝方法增重明显，工艺实施过程复杂，且高能耗和高污染；防雷击网可以结合复合材料成型过程一体制造，工艺制造简单，部分无人机采用蒙皮整铺防雷击铜网的方式，虽简化了下料过程，但造成了成本的增加和重量的增加，同时复合材料蒙皮表面导电铜网与内部结构联通也需要。
针对上述问题，设计出成本低、工艺简化、重量轻便且具有良好导电性能防雷击结构具有重要的现实意义。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种货运无人机尾翼防雷击结构，该结构具有重量轻、工艺简化及导电性好等特点。
本发明采用如下技术方案：
一种货运无人机尾翼防雷击结构，所述结构包裹设置在尾翼的外围，所述尾翼包括与无人机连接的尾翼主体部和位于尾翼外侧的尾翼梢部，所述防雷击结构包括铜网条包裹区、铜网包裹区，所述铜网条包裹区为多根铜网条包裹设置在所述尾翼主体部，所述铜网包裹区为铜网包裹设置在所述尾翼梢部，所述铜网条包裹区与铜网包裹区电导通连接，所述防雷击结构与尾翼内部金属梁肋骨架电导通连接。
进一步地，所述铜网条包裹区为多根铜网条交叉连接而成的网格状包裹结构。
进一步地，所述铜网条包括航向铜网条、展向铜网条，所述航向铜网条与无人机飞行方向平行设置，所述展向铜网条与所述航向铜网条交叉设置。
进一步地，所述铜网条包裹区包括安定面主体部包裹区和舵面主体部包裹区，所述铜网包裹区包括安定面梢部包裹区和舵面梢部包裹区。
进一步地，所述安定面主体部包裹区和舵面主体部包裹区分别占无人机尾翼翼展的70％-80％，所述安定面梢部包裹区和舵面梢部包裹区分别占无人机尾翼翼展的20％-30％。
进一步地，所述航向铜网条、展向铜网条通过导电螺栓连接。
进一步地，所述导电螺栓位置设有导电铜条和过渡铜片，所述导电螺栓的大盘头可直接压在过渡铜片上，所述导电螺栓穿过铜网与导电铜条连接，所述导电铜条与所述尾翼内部金属梁肋骨架导电连接。
进一步地，所述导电铜条与搭铁线一端连接，所述搭铁线的另一端与所述尾翼内部金属梁肋骨架导电连接。
进一步地，所述铜网的网孔为菱形，菱形长6mm，菱形宽3mm，铜网层的厚度为0.16mm。
一种无人机，所述无人机设有上述尾翼防雷击结构。
本发明通过铜网条包裹区和铜网包裹区两种区域的设置，有效地降低了结构整体的重量，且通过导电螺栓、导电铜条、搭铁线和过渡铜片等结构的设置，使得该结构导电性良好，具有很好的防雷击效果。该结构具有结构简化、制作成本低、重量轻便和导电连接可靠等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。
图1是本发明货运无人机尾翼防雷击结构整体示意图；
图2是本发明货运无人机尾翼防雷击结构中铜网条之间连接部位示意图；
图3是本发明货运无人机尾翼防雷击结构中铜网条与尾翼内部框架结构连接示意图；
图4是本发明货运无人机尾翼防雷击结构中铜网和铜网条示意图；
图示说明：航向铜网条-1，展向铜网条-2，安定面梢部包裹区-3，铜网条包裹区-4，舵面梢部包裹区-5，导电螺栓-6，导电铜条-7，搭铁线-8，过渡铜片-9，尾翼内部金属梁肋骨架-10，铜网包裹区-11，安定面主体部包裹区-12，舵面主体部包裹区-13。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1、2、3所述，一种货运无人机尾翼防雷击结构，所述结构包裹设置在尾翼的外围，所述尾翼包括与无人机连接的尾翼主体部和位于尾翼外侧的尾翼梢部，所述结构包括铜网条包裹区4、铜网包裹区11，所述铜网条包裹区4为多根铜网条包裹设置在所述尾翼主体部，所述铜网包裹区11为铜网包裹设置在所述尾翼梢部，所述铜网条包裹区与铜网包裹区电导通连接，所述结构与所述尾翼内部金属梁肋骨架10电导通连接。
进一步地，所述铜网条包裹区4为多根铜网条交叉连接而成的网格状包裹结构。
进一步地，所述铜网条包括航向铜网条1、展向铜网条2，所述航向铜网条与无人机飞行方向平行设置，所述展向铜网条与所述航向铜网条交叉设置。
进一步地，所述铜网条包裹区4包括安定面主体部包裹区12和舵面主体部包裹区13，所述铜网包裹区11包括安定面梢部包裹区3和舵面梢部包裹区5。
进一步地，所述安定面主体部包裹区12和舵面主体部包裹区13分别占无人机尾翼翼展的70％-80％，所述安定面梢部包裹区3和舵面梢部包裹区5分别占无人机尾翼翼展的20％-30％。
进一步地，所述航向铜网条1、展向铜网条2通过导电螺栓6连接。
进一步地，所述导电螺栓6位置设有导电铜条7和过渡铜片9，所述导电螺栓6的大盘头可直接压在过渡铜片9上，所述导电螺栓6穿过铜网与导电铜条7连接，所述导电铜条7与所述尾翼内部金属梁肋骨架10导电连接。
进一步地，所述导电铜条7与搭铁线8一端连接，所述搭铁线8的另一端与所述尾翼内部金属梁肋骨架10导电连接。
进一步地，所述铜网的网孔为菱形，菱形长6mm，菱形宽3mm，铜网层的厚度为0.16mm。
一种无人机，所述无人机设有上述尾翼防雷击结构。
实施例2
关于本发明所述防雷击结构中部分组件的说明：
一种本发明涉及的搭铁线，其属于成品件；本发明涉及的水平尾翼，其特点是蒙皮为复合材料结构，内部梁肋骨架为复合材料结构，后缘布置活动舵面，活动舵面也均为复合材料结构；本发明涉及的防雷击表面膜，即防雷击铜网，为货架材料，其主要参数为菱形长，菱形宽，厚度等；本发明涉及的防雷击铜网，其在水平尾翼的铺设区域是可设计的，按照雷击区分为铜网包裹区11和铜网条包裹区4；本发明涉及的防雷击铜网，其在水平尾翼的铜网包裹区11为安定面梢部包裹区3和舵面梢部包裹区5，该区域长度占翼展20-30％；本发明涉及的防雷击铜网，其在水平尾翼的铜网条包裹区4为安定面主体部包裹区12和舵面主体部包裹区13，该区域长度占翼展70-80％，其安定面主体部包裹区12的铜网条可以按内部骨架布置，呈网格状；本发明涉及的导电螺栓，为特制件；
本发明防雷击结构中部分组件名称及规格尺寸说明：
本发明中货运无人机尾翼防雷击结构，其组成包含：航向铜网条1，展向铜网条2，安定面梢部包裹区3，铜网条包裹区4，舵面梢部包裹区5，导电螺栓6，导电铜条7，搭铁线8，过渡铜片9，尾翼内部金属梁肋骨架10，铜网包裹区11，安定面主体部包裹区12，舵面主体部包裹区13等结构和区域，如图1-3所示。
本发明中的铜网，铜网菱形长6mm，菱形宽3mm，边铜网层厚度0.16mm；本发明中的铜网，布置为网格状，沿菱边宽方向幅宽限制在50mm，提高材料利用率，如图4所示，铜网之间需搭接，搭接宽度5mm；本发明中铜网条，其布置位置为铜网条包裹区4，内部为梁肋骨架，方便通过紧固件连接外部铜网与内部结构；本发明中铜网，其布置位置为铜网包裹区11，为整铺，即全部包裹在铜网包裹区11区域蒙皮表面；本发明中的导电螺栓6，为特制螺栓，大盘头可直接压在过渡铜片9上，导电螺栓直径为4mm，穿过蒙皮，与导电铜条7连接；本发明中的导电铜条7，其宽度20mm，长度100mm，将导电螺栓与尾翼内部金属梁肋骨架10连接；本发明中过渡铜片9，其厚度0.6mm，内孔4mm，配合导电螺栓，保证与蒙皮铜网贴合面积；本发明中搭铁线8，为金属编制绳，两端具有压接端子，端子连接孔直径4mm；本发明中导电螺栓6，其大盘头可直接压在蒙皮铜网上，导电螺栓直径为4mm，穿过蒙皮，与搭铁线8连接。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种货运无人机尾翼防雷击结构，所述结构包裹设置在尾翼的外围，所述尾翼包括与无人机连接的尾翼主体部和位于尾翼外侧的尾翼梢部，其特征在于，所述防雷击结构包括铜网条包裹区、铜网包裹区，所述铜网条包裹区为多根铜网条包裹设置在所述尾翼主体部，所述铜网包裹区为铜网包裹设置在所述尾翼梢部，所述铜网条包裹区与铜网包裹区电导通连接，所述防雷击结构与尾翼内部金属梁肋骨架电导通连接。
2.根据权利要求1所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述铜网条包裹区为多根铜网条交叉连接而成的网格状包裹结构。
3.根据权利要求2所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述铜网条包括航向铜网条、展向铜网条，所述航向铜网条与无人机飞行方向平行设置，所述展向铜网条与所述航向铜网条交叉设置。
4.根据权利要求3所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述铜网条包裹区包括安定面主体部包裹区和舵面主体部包裹区，所述铜网包裹区包括安定面梢部包裹区和舵面梢部包裹区。
5.根据权利要求4所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述安定面主体部包裹区和舵面主体部包裹区分别占无人机尾翼翼展的70％-80％，所述安定面梢部包裹区和舵面梢部包裹区分别占无人机尾翼翼展的20％-30％。
6.根据权利要求3所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述航向铜网条、展向铜网条通过导电螺栓连接。
7.根据权利要求6所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述导电螺栓位置设有导电铜条和过渡铜片，所述导电螺栓的大盘头可直接压在过渡铜片上，所述导电螺栓穿过铜网与导电铜条连接，所述导电铜条与所述尾翼内部金属梁肋骨架导电连接。
8.根据权利要求7所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述导电铜条与搭铁线一端连接，所述搭铁线的另一端与所述尾翼内部金属梁肋骨架导电连接。
9.根据权利要求2所述一种货运无人机尾翼防雷击结构，其特征在于，所述铜网的网孔为菱形，菱形长6mm，菱形宽3mm，铜网层的厚度为0.16mm。
10.一种无人机，其特征在于，所述无人机设有如权利要求1-9所述的尾翼防雷击结构。
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