一种飞行器翼梢小翼的制作方法

本技术涉及航空领域，尤其公开了一种飞行器翼梢小翼。

背景技术：

1、翼梢小翼是飞机空气动力学领域的核心技术，核心目标是通过优化翼尖气流，破解传统机翼 “翼尖涡” 引发的诱导阻力难题，其设计直接关联飞机燃油经济性、航程及起降性能。随着航空技术发展，翼梢小翼需集成航行灯等设备，这既对安装维护便捷性提出要求，也为轻量化设计带来新挑战。现有翼梢小翼普遍存在缺陷：需额外设置航行灯支架与玻璃固定构件，零件冗余导致重量偏大；蒙皮多为单一材质简单铺层，增厚提刚度易增重，拼接则易生应力集中；玻璃与蒙皮衔接常气动表面不连续，增加阻力；航行灯定位精度低，维护需拆解多部件，且结构适配性差，难以兼顾不同机型载荷与成本需求，亟需集成化、轻量化方案破解。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种飞行器翼梢小翼。

2、为实现上述目的，本实用新型的一种飞行器翼梢小翼，包括作为翼梢小翼主体结构的承载蒙皮、安装于承载蒙皮的透明玻璃和航行灯；所述承载蒙皮设有下沉结构，所述透明玻璃适配安装于下沉结构，使透明玻璃的轮廓面与承载蒙皮的轮廓面衔接形成连续的气动表面，透明玻璃与下沉结构围合构成用于容置航行灯的容置空间。

3、通过 “承载蒙皮 + 下沉结构” 实现功能集成化设计，无需额外设置航行灯安装支架和透明玻璃固定构件，大幅减少零件数量，显著降低翼梢小翼整体重量，契合轻量化设计目标。透明玻璃与承载蒙皮轮廓面衔接形成连续气动表面，可有效降低飞行过程中的空气阻力，提升飞机燃油经济性；容置空间既为航行灯提供稳定安装环境，又能对航行灯起到防护作用，避免高空气流、杂质对设备造成损伤。同时，集成化结构简化了装配流程，降低安装误差，且后续维护时可通过拆装透明玻璃快速接触航行灯，提升维护便捷性和效率，适配航空领域对结构性能、重量及维护性的多重需求。

4、进一步，所述下沉结构具有安装槽和下沉台阶，下沉台阶的下沉深度与透明玻璃的厚度相适配，透明玻璃嵌设于下沉台阶并与安装槽围合构成所述容置空间，安装槽设有用于安装航行灯的安装部。

5、将下沉结构细化为安装槽与下沉台阶的组合形式，下沉台阶的深度与透明玻璃厚度精准适配，使透明玻璃嵌设后形成稳固的装配关系，有效避免飞行振动导致玻璃松动或移位，提升结构连接可靠性。安装槽与透明玻璃围合的容置空间尺寸规整，可精准匹配航行灯的安装需求，确保航行灯安装位置精准，避免灯光指示偏差影响飞行安全。下沉台阶的设计既为透明玻璃提供了明确的装配定位基准，简化了安装流程，又能保证透明玻璃与承载蒙皮轮廓面的平齐度，维持连续气动表面的完整性，减少气流分离现象，同时安装部的设置为航行灯提供了独立且稳定的安装载体，进一步提升设备安装的牢固性和安全性。

6、进一步，所述承载蒙皮包括表面蒙皮，所述表面蒙皮的材质为碳纤维复合材料或铝合金，当使用碳纤维复合材料时，所述表面蒙皮由多层碳纤维预浸料层通过模具整体一体化成型。

7、提供了两种高性能材质选择，碳纤维复合材料具备高强度、轻量化、耐腐蚀的优势，铝合金则兼具成本效益和良好的加工性能，可根据不同机型的载荷需求、成本预算灵活适配，提升方案的通用性。当采用碳纤维复合材料时，多层预浸料通过模具整体一体化成型，能够消除传统拼接结构的缝隙和应力集中点，大幅提升表面蒙皮的结构完整性和整体强度，同时一体成型工艺可精准控制蒙皮的外形尺寸和气动轮廓，降低加工误差。相较于传统材质和加工方式，该设计在保证承载蒙皮结构刚度和承载能力的前提下，显著降低了蒙皮重量，且一体成型工艺提升了生产效率，减少了装配环节，降低了生产成本和质量风险。

8、进一步，表面蒙皮上设有夹设于多层碳纤维预浸料层之间的泡沫层，用于增强表面蒙皮的刚度。

9、在多层碳纤维预浸料之间增设泡沫层，形成 “碳纤维预浸料 + 泡沫层” 的夹芯结构，利用泡沫层的三维支撑作用，大幅提升表面蒙皮的抗弯刚度和抗变形能力，有效抵御飞行过程中气动载荷、振动等复杂受力对蒙皮造成的影响，避免蒙皮发生局部凹陷或翘曲。相较于单纯增加碳纤维预浸料铺层厚度来提升刚度的方式，泡沫层的密度远低于碳纤维复合材料，在显著提升刚度的同时，不会导致蒙皮重量大幅增加，完美契合轻量化设计目标。此外，泡沫层还能起到一定的缓冲和吸能作用，减少振动传递，保护蒙皮内部结构和安装的航行灯设备，延长翼梢小翼的使用寿命，提升结构运行的稳定性和可靠性。

10、进一步，所述泡沫层包括由前泡沫与后泡沫构成的一体成型结构，或为分段泡沫拼接的多段式结构。

11、提供了泡沫层的两种结构形式，一体成型结构能够保证泡沫层的整体性和连续性，使夹芯结构的支撑作用更均匀，进一步提升表面蒙皮的整体刚度和结构稳定性，且减少了拼接环节，降低了装配误差和生产复杂度。分段泡沫拼接的多段式结构则具备更高的灵活性，可根据表面蒙皮的不同区域载荷分布特点，针对性调整各段泡沫的厚度、密度等参数，实现刚度的精准匹配，同时便于加工、运输和维修，当局部泡沫层损坏时，可仅更换对应分段，无需整体更换泡沫层，大幅降低维护成本和停机时间。两种结构形式可根据实际生产需求、使用场景灵活选择，提升了方案的适配性和实用性。

12、进一步，所述泡沫层的材质为泡沫塑料或蜂窝状结构材料。

13、为泡沫层提供了两种高性能材质选择，泡沫塑料具备成本低、加工工艺简单、缓冲性能好的优势，能够在保证一定刚度提升效果的同时，有效控制生产成本，适配对成本敏感的机型需求。蜂窝状结构材料则具有极高的比强度和比刚度，其规则的蜂窝孔格结构能够高效分散受力，在相同重量下，相较于泡沫塑料，能更显著地提升表面蒙皮的刚度和承载能力，适配对结构性能要求更高的机型。两种材质均具备轻量化特性，不会破坏翼梢小翼的整体轻量化设计，且与碳纤维预浸料的兼容性良好，能够形成稳固的夹芯结构。该设计通过材质的灵活选择，使方案能够适配不同机型的性能需求和成本预算，提升了技术方案的通用性和市场应用潜力。

14、进一步，承载蒙皮沿承载蒙皮的长度方向设有端板、沿承载蒙皮的宽度方向设有横板，所述端板、横板与承载蒙皮的连接方式为焊接、粘接或螺栓紧固，以增强承载蒙皮的刚度；所述端板与横板均设置有至少一个。

15、通过在承载蒙皮的长度和宽度方向分别设置端板和横板，形成双向加强结构，能够从不同维度提升承载蒙皮的整体刚度和抗变形能力，有效抵御飞行过程中复杂气动载荷、振动等因素引发的扭曲、弯曲等变形，保证翼梢小翼的气动外形稳定性。多种连接方式的选择可适配不同材质的承载蒙皮（如铝合金适配焊接，碳纤维复合材料适配粘接或螺栓紧固），提升了装配的灵活性和兼容性。端板与横板均设置至少一个，可根据承载蒙皮的尺寸、载荷需求灵活调整数量，实现刚度的分级提升，避免过度加强导致重量冗余，在保证结构性能的同时兼顾轻量化目标。此外，端板和横板还能起到分散受力的作用，减少承载蒙皮局部应力集中，延长结构使用寿命，提升翼梢小翼的运行可靠性。

16、进一步，所述透明玻璃与下沉台阶之间设置有密封层，所述密封层的材质为硅酮密封胶。

17、在透明玻璃与下沉台阶之间设置硅酮密封胶材质的密封层，硅酮密封胶具备优异的密封性、耐候性和耐高低温性能，能够有效阻挡高空水汽、灰尘、杂质等进入容置空间，避免航行灯因受潮、污染发生故障，延长航行灯的使用寿命，保障飞行过程中灯光指示功能的稳定实现。同时，密封层能够填充透明玻璃与下沉台阶之间的微小间隙，进一步提升二者连接的紧密性，避免飞行振动导致玻璃与台阶之间产生摩擦损伤，保护透明玻璃和下沉结构的完整性。此外，硅酮密封胶还具备一定的弹性和缓冲性能，能够吸收部分振动能量，减少振动对透明玻璃安装稳定性的影响，同时维持透明玻璃与承载蒙皮轮廓面的连续气动表面，确保气动性能不受影响，适配高空复杂的飞行环境。

18、进一步，所述安装部设置有定位销，所述航行灯通过定位销与安装部定位后，采用螺栓与安装槽螺接。

19、通过 “定位销 + 螺栓螺接” 的组合固定方式，首先利用定位销实现航行灯与安装部的精准定位，确保航行灯的安装位置符合设计要求，避免因安装偏差导致灯光指示方向不准确，提升飞行安全性。定位销还能在安装过程中起到预固定作用，便于后续螺栓螺接操作，提升装配效率。螺栓螺接具备连接牢固、拆卸便捷的优势，能够有效抵御飞行过程中振动、冲击等复杂载荷，防止航行灯松动、脱落，保证设备安装的可靠性。同时，螺栓螺接的拆卸方式便于后期对航行灯进行检修、维护和更换，无需破坏翼梢小翼的整体结构，降低维护难度和成本，减少停机时间，提升翼梢小翼的使用便利性和运维效率。

20、进一步，下沉台阶的下沉深度为 5-15mm。

21、限定的 5-15mm 下沉深度范围，是基于常规航空透明玻璃的厚度规格和翼梢小翼的气动设计需求精准确定的，该深度能够与透明玻璃的厚度实现完美适配，确保透明玻璃嵌设后其轮廓面与承载蒙皮的轮廓面平齐，形成连续、光滑的气动表面，有效降低飞行过程中的空气阻力，减少气流分离现象，提升飞机的燃油经济性和飞行稳定性。下沉深度既避免了因过浅导致透明玻璃突出于蒙皮表面，破坏气动外形，又防止了因过深导致容置空间过大、结构重量增加，或加工难度提升。该参数范围具备良好的通用性，能够适配不同机型翼梢小翼的设计需求和不同规格透明玻璃的安装要求，在保证气动性能、结构稳定性和轻量化目标的同时，提升了技术方案的适配性和可实施性。

22、本实用新型的有益效果：本翼梢小翼以承载蒙皮与下沉结构集成设计，省去航行灯安装支架及玻璃固定构件，解决零件冗余问题，实现轻量化目标。透明玻璃与蒙皮轮廓面无缝衔接成连续气动表面，有效削弱翼尖涡影响，降低诱导阻力与飞行阻力，提升燃油经济性。碳纤维复合材料或铝合金蒙皮搭配泡沫层夹芯结构，在增强刚度的同时避免重量冗余，泡沫层结构与材质可选，适配不同机型需求。端板与横板双向强化结构稳定性，硅酮密封层防护航行灯，定位销与螺栓确保其安装精准牢固。5-15mm下沉深度适配玻璃厚度保障气动完整性，拆装透明玻璃即可完成维护，解决传统结构维护繁琐难题，全面提升使用性能。