阅读说明：本技术 一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机 (A connect integral root rib and unmanned aerial vehicle for unmanned aerial vehicle fin ) 是由 林会杰 尚晓冬 孙亚东 高杨 崔瑞芹 王刚 于 2020-11-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机,接头整体式根肋融合根肋1与前接头2、后接头3和后梁接头4为一体,零件的数量减少60％,重量轻20％,装配时间减少50％,制造与装配成本降低25％；接头整体式根肋的结构简单,前接头为立耳结构,以承受航向载荷；后接头为双插耳片立耳结构,以承受尾翼气动载荷产生的剪力及弯矩；根肋的腹板与翻边形成盒型结构,用以承受尾翼气动载荷的扭矩,结构的利用率高,传力路线好；接头整体式根肋的前接头位于根肋的前缘处,可以保证无人机尾翼的刚度强度好的同时,为无人机尾翼的主梁后面留出了较大空间,方便航空发动机的选型以及相关设备的安装。(The invention provides a joint integral type root rib for an unmanned aerial vehicle empennage and an unmanned aerial vehicle, wherein the joint integral type root rib is integrated with a front joint 2, a rear joint 3 and a rear beam joint 4 into a whole, the number of parts is reduced by 60%, the weight is light by 20%, the assembly time is reduced by 50%, and the manufacturing and assembly cost is reduced by 25%; the integral root rib of the joint has a simple structure, and the front joint is of a vertical lug structure so as to bear course load; the rear joint is of a double lug inserting plate vertical lug structure so as to bear shearing force and bending moment generated by pneumatic load of the tail wing; the web plate and the turned-over edge of the root rib form a box-shaped structure which is used for bearing the torque of the pneumatic load of the tail wing, the utilization rate of the structure is high, and the force transmission route is good; the front joint of the integral type root rib is positioned at the front edge of the root rib, so that a large space is reserved behind a main beam of the tail wing of the unmanned aerial vehicle while the rigidity and the strength of the tail wing of the unmanned aerial vehicle are good, and the type selection of an aero-engine and the installation of related equipment are facilitated.)

一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机

技术领域

本发明涉及一种无人机设施领域，尤其涉及一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机。

背景技术

无人机尾翼根肋与尾翼接头多采用铆接或螺接的连接形式，此种连接形式在装配时，零件数量多，装配时间长，易产生装配误差，需要装配型架进行定位，制造的成本高，传力不直接；而且，在薄翼型的空间下，受限于空间，结构设计较为复杂，拆装困难，结构重量大，结构的利用率低。

发明内容

本发明旨在解决上述问题之一。

本发明的主要目的在于提供一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋。

本发明的另一目的在于提供一种无人机。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明一方面提供了一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋，包括：根肋1、前接头2、后接头3和后梁接头4，所述根肋1、所述前接头2、所述后接头3和所述后梁接头4一体成型，其中：

所述前接头2位于所述根肋1的前缘101；

所述后接头3位于所述根肋1的腹板102的正面，且在所述接头整体式根肋与无人机尾翼铆接时，所述后接头3与所述无人机尾翼的主梁的位置对应，所述腹板102的正面为所述接头整体式根肋与无人机机身铆接时所述腹板102与所述无人机机身相对的一面；

所述后梁接头4位于所述根肋1的腹板102的背面，且在所述接头整体式根肋与所述无人机尾翼铆接时，所述后梁接头4与所述无人机尾翼的主梁的位置对应，所述腹板102的背面为所述接头整体式根肋与所述无人机尾翼铆接时所述腹板102与所述无人机尾翼相对的一面。

可选的，所述前接头2为立耳结构，所述前接头2的耳片表面与所述根肋1的腹板102的表面平行，以承受航向载荷。

可选的，所述后接头3为双插耳片立耳结构，所述后接头3的耳片表面与所述根肋1的腹板102的表面垂直，以承受所述无人机尾翼的气动载荷产生的弯矩。

可选的，所述后梁接头4为槽型梁结构，所述槽型梁结构的槽型底面与所述根肋1的腹板102的表面垂直设置；或者，

所述后梁接头4为工字结构，所述工字结构的垂直部与所述根肋1的腹板102的表面垂直设置。

可选的，所述根肋1为双翻边结构，所述根肋1的一侧翻边103从所述腹板102的正面向外延伸，与所述腹板102的正面、所述根肋1的前缘101和所述根肋1的根肋后墙107形成正面盒型结构，所述根肋1的另一侧翻边104从所述腹板102的背面向外延伸，在所述腹板102的背面形成背面盒型结构，以承受所述无人机尾翼的气动载荷的扭矩。

可选的，所述前接头2位于所述根肋1的前缘101的端部105。

可选的，所述后接头3位于所述根肋1的腹板102的正面的第一位置，所述后梁接头4位于所述根肋1的腹板102的背面的第二位置，所述第一位置与所述第二位置对应；所述第一位置与所述前缘101的端部105之间的距离为所述腹板102的弦长长度的1/3，所述第二位置与所述前缘101的端部105之间的距离为所述腹板102的弦长长度的1/3。

可选的，所述根肋1的腹板102上设有减轻孔106。

可选的，本发明提供的用于无人机尾翼的接头整体式根肋还包括：衬套5；其中：

所述衬套5包括多个，多个所述衬套5分别与所述前接头2的螺栓孔和所述后接头3的螺栓孔采用过盈配合进行固定。

本发明另一方面提供了一种无人机，包括：机身20、尾翼30和如上所述的用于无人机尾翼的接头整体式根肋10，其中：

所述无人机尾翼的接头整体式根肋10的前接头2和后接头3分别与所述机身20固定连接；

所述无人机尾翼的接头整体式根肋10的后梁接头4与所述尾翼30的主梁固定连接。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了一种用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机，具有以下有益效果：

(1)接头整体式根肋融合根肋1与前接头2、后接头3和后梁接头4为一体，零件的数量减少60％，重量轻20％，装配时间减少50％，制造与装配成本降低25％；

(2)接头整体式根肋的结构简单，前接头为立耳结构，耳片平面平行于接头整体式根肋腹板面，以承受航向载荷；后接头为双插耳片立耳结构，以承受尾翼气动载荷产生的剪力及弯矩；根肋的腹板与翻边形成盒型结构，用以承受尾翼气动载荷产生的扭矩，结构的利用率高，传力路线好；

(3)接头整体式根肋的前接头位于根肋的前缘处，可以保证无人机尾翼的刚度强度好的同时，为无人机尾翼的主梁后面留出了较大空间，方便航空发动机的选型以及相关设备的安装。

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发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一用于无人机尾翼的接头整体式根肋的内部结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一用于无人机尾翼的接头整体式根肋的内部结构示意图；

图3为本发明实施例提供的用于无人机尾翼的接头整体式根肋的局部剖视图；

图4为本发明实施例提供的无人机的结构示意图。

具体实施方式

下面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。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量或位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例1

下面将结合附图1至图4对本发明实施例作进一步地详细描述。

参见图1至图3，本发明实施例提供的用于无人机尾翼的接头整体式根肋，包括：根肋1、前接头2、后接头3和后梁接头4，根肋1、前接头2、后接头3和后梁接头4一体成型，其中：

前接头2位于根肋1的前缘101；

后接头3位于根肋1的腹板102的正面，且在接头整体式根肋与无人机尾翼铆接时，后接头3与无人机尾翼的主梁的位置对应，腹板102的正面为接头整体式根肋与无人机机身铆接时腹板102与无人机机身相对的一面；

后梁接头4位于根肋1的腹板102的背面，且在接头整体式根肋与无人机尾翼铆接时，后梁接头4与无人机尾翼的主梁的位置对应，腹板102的背面为接头整体式根肋与无人机尾翼铆接时腹板102与无人机尾翼相对的一面。

本实施例中，根肋1、前接头2、后接头3和后梁接头4为铝合金一体机加制造，可以达到零件的数量减少60％，重量轻20％，装配时间减少50％，制造与装配成本降低25％的效果。

在现有的根肋装配中，一般地，前接头2都设置在根肋后墙(107)处(参见图1和图2)，而本实施例中，将前接头2设置在根肋的前缘101处，非常好地利用了根肋前缘的空间，可以保证无人机尾翼的刚度强度好的同时，为无人机尾翼的主梁后面留出了较大空间，方便航空发动机的选型以及相关设备的安装。作为本发明实施例的一个可选实施方式，前接头2可以位于根肋1的前缘101的端部105，由此，可以尽可能多地为无人机尾翼的主梁后面留出空间。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图1至图2，前接头2为立耳结构，前接头2的耳片表面与根肋1的腹板102的表面平行，以承受航向载荷。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图1至图3，后接头3为双插耳片立耳结构，后接头3的耳片表面与根肋1的腹板102的表面垂直，以承受无人机尾翼的气动载荷产生的剪力及弯矩。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图1至图2，根肋1为双翻边结构，根肋1的一侧翻边103从腹板102的正面向外延伸，与腹板102的正面、根肋1的前缘101和根肋1的根肋后墙107形成正面盒型结构，根肋1的另一侧翻边104从腹板102的背面向外延伸，在腹板102的背面形成背面盒型结构，以承受无人机尾翼的气动载荷的扭矩。

本实施例中，接头整体式根肋的结构简单，前接头为立耳结构，耳片平面平行于接头整体式根肋腹板面，用以承受航向载荷；后接头为双插耳片立耳结构，用以承受尾翼气动载荷产生的剪力及弯矩；根肋的腹板与翻边形成盒型结构，用以承受尾翼气动载荷的扭矩，从而达到结构的利用率高，传力路线好的效果。

本实施例中，通过该前接头2和后接头3与无人机的机身铆接，以此将接头整体式根肋与无人机的机身固定装配。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，后梁接头4为槽型梁结构(参见图2)，槽型梁结构的槽型底面与根肋1的腹板102的表面垂直设置；或者，后梁接头4为工字结构(图上未示出)，工字结构的垂直部与根肋1的腹板102的表面垂直设置。该可选方式仅为本实施例提供的后梁接头4的可选方式，本实施例对此不做限制。通过该后梁接头4与尾翼的主梁铆接，以此将接头整体式根肋与无人机的尾翼固定装配。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，后接头3位于根肋1的腹板102的正面的第一位置，后梁接头4位于根肋1的腹板102的背面的第二位置，第一位置与第二位置对应；第一位置与前缘101的端部105之间的距离为腹板102的弦长长度的1/3，第二位置与前缘101的端部105之间的距离为腹板102的弦长长度的1/3。该可选实施方式仅为一种优选的方式，第一位置与第二位置也可以在腹板102的其他位置设置，本发明对此并不做限制。在实际应用时，本发明提供的接头整体式根肋在与无人机尾翼固定安装时，后梁接头4与无人机尾翼的主梁铆接，该第一位置与第二位置对应无人机尾翼的主梁的位置。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，参见图1至图3，根肋1的腹板102上设有减轻孔106。通过设置减轻孔106可以减轻根肋的重量。此外，该减轻孔106还可以作为过线孔，无人机尾翼与无人机机身之间的线缆可以通过该减轻孔106。

作为本发明实施例的一个可选实施方式，本发明实施例提供的用于无人机尾翼的接头整体式根肋还包括：衬套5；其中：衬套5包括多个，多个衬套5分别与前接头2的螺栓孔和后接头3的螺栓孔采用过盈配合进行固定。衬套5的尺寸与前接头2、后接头3上的螺栓孔的尺寸匹配。具体地，如图1和图2所示，前接头2有一个螺旋孔，可以配合一个衬套5与该前接头2的螺旋孔过盈配合进行固定。如图3所示，后接头2为双插耳片立耳结构，每个耳片上设有2个螺旋孔，后接头共有4个螺旋孔，需4个衬套5与其过盈配合进行固定。

此外，本实施例还提供了一种无人机。参见图4，本发明实施例提供的无人机，包括：机身20、尾翼30和如上所述的用于无人机尾翼的接头整体式根肋10，其中：无人机尾翼的接头整体式根肋10的前接头2和后接头3分别与机身20固定连接；无人机尾翼的接头整体式根肋10的后梁接头4与尾翼30的主梁固定连接。

作为本实施例中一种可选的实施方式，根肋1的另一侧翻边104还与尾翼接头罩、尾翼前缘和尾翼方向舵角盒铆接，进一步将无人机尾翼的接头整体式根肋10与尾翼30固定装配。

本发明提供的用于无人机尾翼的接头整体式根肋及无人机，具有以下有益效果：

(1)接头整体式根肋融合根肋1与前接头2、后接头3和后梁接头4为一体，零件的数量减少60％，重量轻20％，装配时间减少50％，制造与装配成本降低25％；

(2)接头整体式根肋的结构简单，前接头为立耳结构，耳片平面平行于接头整体式根肋腹板面，以承受航向载荷；后接头为双插耳片立耳结构，以承受尾翼气动载荷产生的剪力及弯矩；根肋的腹板与翻边形成盒型结构，用以承受尾翼气动载荷产生的扭矩，结构的利用率高，传力路线好；

(3)接头整体式根肋的前接头位于根肋的前缘处，可以保证无人机尾翼的刚度强度好的同时，为无人机尾翼的主梁后面留出了较大空间，方便航空发动机的选型以及相关设备的安装。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。