[实用新型]一种无人机的复合材料机翼主梁

说明书

本实用新型公开了一种无人机的复合材料机翼主梁，包括主梁上壳体和主梁下壳体，所述主梁上壳体和主梁下壳体上下对齐连接，中部截面为矩形截面结构。机翼主梁选用矩形截面结构构型，使其具有较高的结构刚度和稳定性，满足无人机的机动飞行时大过载要求；相对于无人机传统主材铝合金，机翼主梁主材选用了碳纤维复合材料，碳纤维材料具有轻质高强度的优点，满足了无人机结构重量轻的设计要求。

技术领域

本实用新型涉及飞行器设计技术领域，具体涉及一种无人机的复合材料机翼主梁。

背景技术

目前，无人机的应用越来越广，不仅可应用在民用方面，如输电线路和输油管道监视、地质勘探等，而且可应用在军事方面，如地形测绘、电子对抗与战场抑制等。为提升无人机总体性能，一般选用薄型翼型和流线型机身，并对结构重量提出较高的要求。机翼是无人机机体结构最重要部件之一，对整机无人机的空气动力性能起着决定性的影响。无人机机翼通常采用传统梁式结构和蜂窝夹层结构：传统梁式结构机翼主要依靠翼梁承载和维持结构外形，由于无人机翼型一般比较薄，致使翼梁高度较低，所以采用这种结构形式的机翼结构材料利用率低，结构强度和刚度性能较差；蜂窝夹层结构机翼通过厚蒙皮来承力维形，具有较高好的结构强度和稳定性，但蜂窝夹层加工比较复杂，整体成型工艺要求较高，结构实现比较困难，合格率不高。

综上所述，针对薄型翼型的无人机，若要获取较高的结构强度和稳定性，采用传统机翼结构形式存在以下问题：生产制造工艺较为复杂，难度较高；结构轻量化设计较为困难；加工制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人机的复合材料机翼主梁，以解决背景技术中提到的问题。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机的复合材料机翼主梁，包括主梁上壳体和主梁下壳体，所述主梁上壳体和主梁下壳体上下对齐连接，中部截面为矩形截面结构；

所述主梁上壳体包括上壳体，所述上壳体内部设有上加强筋，所述上加强筋包括壳体，所述壳体内部安装有上预埋垫柱，所述上预埋垫柱与壳体之间设有上填充泡沫，所述壳体连接上壳体，所述壳体和上壳体均为碳纤维材料制件；

所述主梁下壳体包括下壳体，所述下壳体内部设有下加强筋，所述下加强筋包括壳体Ⅰ，所述壳体Ⅰ内部安装有下预埋垫柱，所述下预埋垫柱和壳体Ⅰ之间设有下填充泡沫，所述壳体Ⅰ连接下壳体，所述下加强筋与上加强筋位置对应，所述壳体Ⅰ和下壳体均为碳纤维材料制件。

优选的，所述主梁上壳体和主梁下壳体通过胶水进行胶结。

优选的，所述主梁上壳体和主梁下壳体通过连接螺栓穿过下加强筋与上加强筋配合连接螺母进行螺纹连接。

优选的，所述主梁上壳体与主梁下壳的接缝处连接有多层碳纤维编制布。

优选的，所述上预埋垫柱和下预埋垫柱均为铝合金机械加工件，所述上填充泡沫和下填充泡沫均为具有刚度的聚氨酯泡沫。

优选的，所述上预埋垫柱与上填充泡沫在泡沫发泡模具内整体成型，所述下预埋垫柱与下填充泡沫在泡沫发泡模具内整体成型。

本实用新型的技术效果和优点：机翼主梁选用矩形截面结构构型，使其具有较高的结构刚度和稳定性，满足无人机的机动飞行时大过载要求；相对于无人机传统主材铝合金，机翼主梁主材选用了碳纤维复合材料，碳纤维材料具有轻质高强度的优点，满足了无人机结构重量轻的设计要求；采用分体加工再整体胶接装配成型，这种方法加工制造简单、效率高、合格率高、成本较低，可以满足无人机制造成本低的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的拆分图；

图3为本实用新型的主梁上壳体结构示意图；

图4为图3中沿A-A方向的截面图；

图5为本实用新型的主梁下壳体结构示意图；