小型无人机倒v型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置
阅读说明：本技术 小型无人机倒v型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置 (Small unmanned aerial vehicle type V-shaped empennage sleeve plug-in multi-degree-of-freedom locking device ) 是由 王磊 艾鑫伟 石磊 李春光 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及无人机用尾翼安装技术领域,尤其涉及一种小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置,该装置包括左、右侧倒V型尾翼,右侧倒V型尾翼上设有外套管,同时还设有右侧倒V型尾翼端面翼肋,右侧倒V型尾翼端面翼肋上开设有两个方孔,左侧倒V型尾翼上设有左侧倒V型尾翼端面翼肋,左侧倒V型尾翼端面翼肋上设有两个铝合金基座,两个铝合金基座上连接设有内套管,内套管插入外套管,铝合金基座对接入方孔。该装置避免了沿接触面内平行于机身方向、垂直于机身方向的位移以及接触面内的扭转位移。两侧尾撑杆沿机翼方向的夹紧力,限制了V型尾翼沿机翼向外的位移,实现多个自由度的自锁,防止两侧尾翼向外张开或在接触面内的扭转变形。(The invention relates to the technical field of tail installation for unmanned aerial vehicles, in particular to a plug-in type multi-degree-of-freedom locking device for an inverted V-shaped tail sleeve of a small unmanned aerial vehicle. The device avoids displacements parallel to the fuselage in the contact plane, perpendicular to the fuselage and torsional displacements in the contact plane. The clamping force of the tail stay bars at the two sides along the direction of the wing limits outward displacement of the V-shaped empennage along the wing, realizes self-locking of multiple degrees of freedom, and prevents the empennages at the two sides from expanding outwards or from torsional deformation in a contact surface.)
技术领域
本发明涉及无人机用尾翼安装技术领域，尤其涉及一种小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置。
背景技术
倒V型尾翼具有气动阻力小、隐身性能好、结构重量轻等优点，主要用于双机身或双尾撑布局的飞行器。倒V形尾翼可消除翼身组合体的遮挡，能提供更好的纵向及横航向稳定性，在结构上倒V型尾翼将两机身尾部相连，大大增加了机体间的整体结构强度。
倒V型尾翼间的连接结构是关键的传力部件，不仅要满足整体结构连接强度要求，又要便于尾翼安装，尤其对于需要临时组装的小型无人机，尾翼连接结构的设计直接影响其拆装快速性。
常规倒V型尾翼连接结构用螺栓等一般方式将左右V尾连接在一起，拆装不方便，无法满足轻小型无人机外场灵活快速拆装的使用要求。
发明内容
本发明针对现有的常规倒V型尾翼连接结构存在的上述不足，提供了一种小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置，该多自由度锁紧装置解决了目前常规倒V型尾翼连接结构用螺栓等一般方式将左右V尾连接在一起，存在拆装不方便，无法满足轻小型无人机外场灵活快速拆装的使用要求等问题的技术难题。
为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：
小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置，包括右侧倒V型尾翼和左侧倒V型尾翼，所述右侧倒V型尾翼上设有外套管，所述右侧倒V型尾翼上还设有右侧倒V型尾翼端面翼肋，所述右侧倒V型尾翼端面翼肋上开设有两个方孔，所述左侧倒V型尾翼上设有左侧倒V型尾翼端面翼肋，所述左侧倒V型尾翼端面翼肋上设有两个铝合金基座，所述两个铝合金基座上连接设有内套管，所述内套管插入所述外套管，所述铝合金基座对接入所述方孔。
优选地，所述的内套管一端胶粘有铝合金接头，所述铝合金接头与所述铝合金基座通过铝合金连接销连接。
优选地，所述右侧倒V型尾翼设有第一尾翼肋板和第二尾翼肋板。
优选地，所述外套管的两端粘接固定于所述第一尾翼肋板和第二尾翼肋板上。
优选地，所述右侧倒V型尾翼和左侧倒V型尾翼采用泡沫填充的夹层结构，其内部填充有泡沫。
优选地，所述右侧倒V型尾翼端面翼肋的内、外层为0.1mm碳布，中间填充泡沫；所述左侧倒V型尾翼端面翼肋为1.5mm碳板，外层为0.1mm碳布。
优选地，所述外套管为直径14mm，厚度1mm，长度200mm的碳管；所述内套管为直径12mm，厚度1mm，长度200mm的碳管。
优选地，所述方孔分别设置于右侧倒V型尾翼端面翼肋上，距离右侧倒V型尾翼后缘57mm和162mm位置，所述方孔长为35mm、宽为25mm，所述方孔上边距右侧倒V型尾翼后缘上端4mm，两方孔内侧距离70mm。
优选地，所述两个铝合金基座分别设置在距离左侧倒V型尾翼后缘59.5mm和164.5mm位置，所述铝合金基座长为30mm、宽为22mm，所述铝合金基座上边距左侧倒V型尾翼后缘上端5.5mm。
优选地，所述铝合金接头与所述内套管连接部分直径11mm，长度25mm，壁厚2mm，与所述铝合金基座连接部分长度11mm，厚度3mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置满足了轻小型无人机外场灵活快速拆装的需求，提供了一种结构简单、依靠斜置套管结构的自锁特性，可实现倒V型尾翼的可靠、快速安装。
2、本发明提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置减少了无人机各个部件的组装时间使无人机快速地进入工作状态，能同时锁紧倒V型尾翼多个方向的自由度，实现倒V型尾翼可靠、快速安装；该装置结构简单，所用零件通过简单叠加组合即可实现，成本低。
3、本发明提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置可靠性高，V型尾翼端面前后布置2根套管可避免沿接触面内平行于机身方向、垂直于机身方向的位移以及接触面内的扭转位移，两侧尾撑杆沿机翼方向的夹紧力，使两侧V型尾翼保持贴合状态，限制了V型尾翼沿机翼向外的位移。
4、本发明提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置稳定效果好，外套管固定于2个翼肋中间，2个内套管分别插入外套管，分布式受力避免应力集中，V型连接方式可有效的防止内套管脱出。
附图说明
图1是本发明实施例提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置内部构造轴侧示图；
图2是图1中多自由度锁紧装置的外型轴侧示图；
图3是本发明实施例提供的右侧倒V型尾翼内部结构示意图；
图4是本发明实施例提供的左侧倒V型尾翼结构示意图；
图5是本发明实施例提供的内套管结构示意图；
图6是本发明实施例提供的倒V型尾翼中间连接结构示意图；
其中：1—右侧倒V型尾翼、11-第一尾翼肋板、12-第二尾翼肋板、13-外套管、14-右侧倒V型尾翼端面翼肋、141-方孔、2-左侧倒V型尾翼、21-左侧倒V型尾翼端面翼肋、22-铝合金基座、23-内套管、24-铝合金接头、25-铝合金连接销。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”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。
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“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。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
如图1-6所示，本实施例提供了一种小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置，包括右侧倒V型尾翼1和左侧倒V型尾翼2，所述右侧倒V型尾翼1上设有外套管13，所述右侧倒V型尾翼1上还设有右侧倒V型尾翼端面翼肋14，所述右侧倒V型尾翼端面翼肋14上开设有两个方孔141，所述左侧倒V型尾翼2上设有左侧倒V型尾翼端面翼肋21，所述左侧倒V型尾翼端面翼肋21上设有两个铝合金基座22，铝合金基座22在四角位置用螺栓或铆钉和左侧倒V型尾翼端面翼肋21进行连接。
所述两个铝合金基座22上连接设有内套管23，所述内套管23插入所述外套管13，内套管23围绕铝合金连接销25转动至合适角度插入外套管13。
所述铝合金基座22对接入所述方孔141。
所述的内套管23一端胶粘有铝合金接头24，与铝合金接头24的圆柱形面胶粘。
所述铝合金接头24与所述铝合金基座22通过铝合金连接销25连接。
所述右侧倒V型尾翼1设有第一尾翼肋板11和第二尾翼肋板12，所述外套管13的两端粘接固定于所述第一尾翼肋板11和第二尾翼肋板12上。
所述右侧倒V型尾翼1和左侧倒V型尾翼2采用泡沫填充的夹层结构，其内部填充有泡沫。
所述右侧倒V型尾翼端面翼肋14的内、外层为0.1mm碳布，中间填充泡沫；所述左侧倒V型尾翼端面翼肋21为1.5mm碳板，外层为0.1mm碳布。
所述外套管13为直径14mm，厚度1mm，长度200mm的碳管；所述内套管23为直径12mm，厚度1mm，长度200mm的碳管。
本实施例中所述方孔141分别设置于右侧倒V型尾翼端面翼肋14上，距离右侧倒V型尾翼1后缘57mm和162mm位置，所述方孔141长为35mm、宽为25mm，所述方孔141上边距右侧倒V型尾翼1后缘上端4mm，两方孔141内侧距离70mm。
所述两个铝合金基座22分别设置在距离左侧倒V型尾翼2后缘59.5mm和164.5mm位置，所述铝合金基座22长为30mm、宽为22mm，所述铝合金基座22上边距左侧倒V型尾翼2后缘上端5.5mm；所述铝合金接头24与所述内套管23连接部分直径11mm，长度25mm，壁厚2mm，与所述铝合金基座22连接部分长度11mm，厚度3mm。
本实施例中左、右尾撑杆沿机翼方向对倒V型尾翼施加一个夹紧力，使两侧倒V型尾翼保持贴合状态。倒V型尾翼端面前后位置各布置1根套管结构可避免左、右尾翼沿接触面内的扭转位移，并且套管与左尾翼呈V型连接方式，可有效防止内套管脱出。本实施例中2个内套管调整到平行状态插入2个外套管，2个内套管通过铝合金接头围绕铝合金连接销转动，将右侧倒V型尾翼和左侧倒V型尾翼向中间对接，使右尾翼端面肋板和左尾翼端面碳板贴合，左尾翼端面碳板上的铝合金基座对接入右尾翼端面肋板方孔。
本发明实施例提供的小型无人机倒V型尾翼套管插拔式多自由度锁紧装置方便左、右倒V型尾翼拆装，大大减少了飞机部件组装的时间使无人机快速进入工作状态，且装配及拆解过程不需要其它任何工具。
本实施例中将两侧尾撑杆分别与左侧和右侧倒V型尾翼通过胶粘方式连接，当内套管插接进外套管后，尾撑杆通过螺栓连接到机体。V型尾翼端面前后布置2根套管可避免沿接触面内平行于机身方向、垂直于机身方向的位移以及接触面内的扭转位移。两侧尾撑杆沿机翼方向的夹紧力，使两侧V型尾翼保持贴合状态，限制了V型尾翼沿机翼向外的位移。该机构可实现多个自由度的自锁，有效防止两侧尾翼向外张开或在接触面内的扭转变形。
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