无人机的翼面结构以及无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地，涉及一种无人机的翼面结构以及无人机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称无人机(unmanned aerial vehicle，uav)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。
3.在实现本实用新型构思的过程中，发明人发现相关技术中至少存在如下问题：无人机的翼面结构的重量较大，且成本较高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供了一种无人机的翼面结构以及无人机。
5.本实用新型的一个方面提供了一种无人机的翼面结构，包括：
6.第一壁板和第二壁板；
7.第一翼梁和第二翼梁，分别设置于上述第一壁板和上述第二壁板的两侧；
8.多个翼肋，每个上述翼肋具有平板轮廓，并包括前侧缘、后侧缘、上侧缘和下侧缘，上述前侧缘和上述后侧缘分别与上述第一翼梁和上述第二翼梁连接，上述上侧缘和上述下侧缘分别与上述第一壁板和上述第二壁板的内侧面连接，
9.其中，每个上述翼肋包括：两个外层面板、以及设置在上述两个外层面板之间的泡沫夹芯。
10.根据本实用新型的实施例，每个上述翼肋的上述前侧缘和上述后侧缘分别与上述第一翼梁和上述第二翼梁粘结，并且上述翼肋的上述上侧缘和上述下侧缘分别与上述第一壁板和上述第二壁板的内侧面粘结。
11.根据本实用新型的实施例，翼面结构还包括：
12.前缘，设置于上述第一翼梁远离上述第二翼梁的一侧；和/或
13.两个翼尖，其中一个上述翼尖与上述第一壁板和上述第二壁板的一个端部连接，另一个上述翼尖与上述第一壁板和上述第二壁板的另一个端部连接。
14.根据本实用新型的实施例，上述翼尖还与上述前缘连接。
15.根据本实用新型的实施例，上述第一壁板和上述第二壁板表面均为曲面，上述翼肋的上述上侧缘和上述下侧缘具有与上述第一壁板和上述第二壁板的形状配合的弧状。
16.根据本实用新型的实施例，翼面结构还包括：
17.步进电机，设置于上述第一壁板的上述内侧面，上述步进电机的转动轴与上述无人机的机身连接，上述步进电机用于改变上述翼面结构与上述机身之间的角度。
18.根据本实用新型的实施例，翼面结构还包括：
19.两个卡扣结构，分别设置于上述第一壁板和上述第二壁板的外侧，上述卡扣结构用于与上述无人机的上述机身连接。
20.根据本实用新型的实施例，翼面结构还包括：
21.光伏翼面，设置于上述第二壁板的上述外侧，上述光伏翼面用于对上述无人机的蓄电池进行太阳能充电。
22.根据本实用新型的实施例，翼面结构还包括：
23.透明保护膜，分别设置于上述第一壁板、上述前缘、上述翼尖以及上述第二壁板上。
24.本实用新型的另一个方面提供了一种无人机，包括：如上所述的无人机的翼面结构。
25.根据本实用新型的实施例，无人机的翼面结构通过设置第一壁板、第二壁板、第一翼梁、第二翼梁和多个翼肋，其中翼肋可以采用两个外层面板以及泡沫夹芯的结构，且翼肋具有平板轮廓，可以避免了使用金属结构的翼肋装配无人机的翼面结构，因此至少部分地克服了无人机翼面结构的重量较大，且成本较高的技术问题，进而达到降低无人机的翼面结构的重量以及成本的技术效果。
附图说明
26.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
27.图1示意性示出了根据本实用新型实施例的一种翼肋的结构示意图；
28.图2示意性示出了根据本实用新型实施例的翼面结构的结构示意图；
29.图3示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋的结构示意图；
30.图4示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋的制造示意图；
31.图5示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋与翼面结构的胶结示意图；
32.图6示意性示出了根据本实用新型另一实施例的翼面结构的结构示意图；以及
33.图7示意性示出了根据本实用新型实施例的第二壁板与光伏翼面、透明保护膜的连接示意图。
34.上述附图中，附图标记含义具体如下：
35.110-第一壁板；
36.120-第二壁板；
37.210-第一翼梁；
38.220-第二翼梁；
39.300-翼肋；
40.301-前侧缘；
41.302-后侧缘；
42.303-上侧缘；
43.304-下侧缘；
44.310-外层面板；
45.320-泡沫夹芯；
46.400-前缘；
47.500-翼尖；
48.600-光伏翼面；以及
49.700-透明保护膜。
具体实施方式
50.以下，将参照附图来描述本实用新型的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本实用新型实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
51.在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本实用新型。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
52.在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
53.在使用类似于“a、b和c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b和c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。在使用类似于“a、b或c等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有a、b或c中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c、和/或具有a、b、c的系统等)。
54.图1示意性示出了根据本实用新型实施例的一种翼肋的结构示意图。
55.无人机的翼面结构包括翼梁和带缘条的翼肋等，如图1所示，翼肋的剖面结构形式多为“[”型。在翼面结构的制作过程中，若翼肋为金属结构则需要钣金工艺或者机加工工艺，而钣金工艺需要制造模具，机加工工艺则切割的废料较多，且有机加工的极限限制，制备的翼面结构重量较大；若翼肋为复合材料结构，同样也需要加工模具。由此可见，采用上述制备方法制作的翼面结构，不仅制造过程中制造工艺较为复杂，制备得到的翼面结构成本较为昂贵且重量较大。
[0056]
发明人发现，可以将翼肋中的缘条去掉，同时采用泡沫夹芯结构的翼肋制作翼面结构，由此制作的翼面结构不仅重量较小，还降低了成本。
[0057]
因此，本实用新型的实施例提供了一种无人机的翼面结构以及无人机。该翼面结构包括平板轮廓的翼肋，且翼肋包括两个外层面板以及设置在两个外层面板之间的泡沫夹芯。
[0058]
图2示意性示出了根据本实用新型实施例的翼面结构的结构示意图。
[0059]
图3示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋的结构示意图。
[0060]
如图2和图3所示，无人机的翼面结构可以包括第一壁板110、第二壁板120、第一翼
梁210、第二翼梁220和多个翼肋300。
[0061]
第一翼梁210和第二翼梁220，分别设置于第一壁板110和第二壁板120的两侧。
[0062]
每个翼肋300具有平板轮廓，并包括前侧缘301、后侧缘302、上侧缘303和下侧缘304，前侧缘301和后侧缘302分别与第一翼梁210和第二翼梁220连接，上侧缘303和下侧缘304分别与第一壁板110和第二壁板120的内侧面连接。需要说明的是，翼肋300的轮廓可以是大致或近似的平板轮廓。本实用新型实施例中每个翼肋300的平板轮廓不应理解为仅仅是平板轮廓，而还应该包括大致或近似的平板轮廓。
[0063]
其中，每个翼肋300可以包括：两个外层面板310、以及设置在两个外层面板310之间的泡沫夹芯320。
[0064]
根据本实用新型的实施例，由于无人机的翼肋300受载较小，因此可以采用带翼型的平板结构。
[0065]
根据本实用新型的实施例，外层面板310的材料可以为碳纤维或玻璃纤维复合材料。
[0066]
图4示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋的制造示意图。
[0067]
根据本实用新型的实施例，如图4所示，翼肋300的生产制作可以采用成本较低的真空袋成型工艺。在使用真空袋成型工艺制备翼肋300时，在模具上进行翼肋300的轮廓线的刻画，在成型后的复合材料夹芯的平板结构上按轮廓线切割即可完成多个翼肋300的制造。平板结构的尺寸可根据所需翼肋300的数量进行合理的排布，以避免切割时造成材料的浪费，达到节约成本的。
[0068]
根据本实用新型的实施例，无人机的翼面结构通过设置第一壁板、第二壁板、第一翼梁、第二翼梁和多个翼肋，其中翼肋可以采用两个外层面板以及泡沫夹芯的结构，且翼肋具有平板轮廓，可以避免了使用金属结构的翼肋装配无人机的翼面结构，因此至少部分地克服了无人机翼面结构的重量较大，且成本较高的技术问题，进而达到降低无人机的翼面结构的重量以及成本的技术效果。
[0069]
图5示意性示出了根据本实用新型实施例的翼肋与翼面结构的胶结示意图。
[0070]
根据本实用新型的实施例，如图5所示，每个翼肋300的前侧缘301和后侧缘302分别与第一翼梁210和第二翼梁220粘结，并且翼肋300的上侧缘303和下侧缘304分别与第一壁板110和第二壁板120的内侧面粘结。
[0071]
发明人还发现，相关技术中一般使用机械式连接方式将翼肋300与翼面结构进行连接，这种连接方式需要打钉、钻孔等多道工艺，装配工作量较大。
[0072]
根据本实用新型的实施例，可以采用结构胶将翼肋300与翼面结构进行粘结，然后在室温下固化即可，黏胶粘结方式能够减小翼肋300的装配工作量，进一步降低翼面结构的生产成本。
[0073]
图6示意性示出了根据本实用新型另一实施例的翼面结构的结构示意图。
[0074]
根据本实用新型的实施例，如图6所示，翼面结构还可以包括前缘400和/或两个翼尖500。
[0075]
前缘400，设置于第一翼梁210远离第二翼梁220的一侧。
[0076]
其中一个翼尖500与第一壁板110和第二壁板120的一个端部连接，另一个翼尖500与第一壁板110和第二壁板120的另一个端部连接。
[0077]
根据本实用新型的实施例，为了降低无人机的翼面结构在使用时的风阻，可以在翼面结构上设置前缘400，其中，前缘400的迎风面可以为可以弧面或尖角状。
[0078]
根据本实用新型的实施例，为了避免发生翼面结构在使用时，因翼面结构中进入风造成的阻力较大的情况，可以在翼面结构的两个端部设置翼尖500，以使得翼面结构形成密闭的环境，从而降低风阻。
[0079]
根据本实用新型的实施例，如图6所示，翼尖500还与前缘400连接。
[0080]
根据本实用新型的实施例，为了加强翼面结构的整体的稳固性，可以将翼尖500与前缘400进行连接。
[0081]
根据本实用新型的实施例，如图3所示，第一壁板110和第二壁板120表面均为曲面，翼肋300的上侧缘303和下侧缘304具有与第一壁板110和第二壁板120的形状配合的弧状。
[0082]
根据本实用新型的实施例，为了提高无人机的翼面结构在使用时在空气中的福利，可以将翼面结构中的第一壁板110和第二壁板120的形状设计为弧状。翼肋300通过结构胶与第一壁板110和第二壁板120连接，因此，翼肋300与第一壁板110和第二壁板120粘结的上侧缘303和下侧缘304的形状与第一壁板110和第二壁板120的形状相匹配。
[0083]
根据本实用新型的实施例，翼面结构还可以包括步进电机。
[0084]
步进电机，设置于第一壁板110的内侧面，步进电机的转动轴与无人机的机身连接，步进电机用于改变翼面结构与机身之间的角度。
[0085]
根据本实用新型的实施例，通过无线电遥控设备可以控制步进电机的工作状态，以使得在步进电机的转动下，翼面结构与无人机的机身之间的角度发生变化，进而使得无人机适用于不同使用环境。
[0086]
根据本实用新型的实施例，翼面结构还可以包括两个卡扣结构。
[0087]
两个卡扣结构，分别设置于第一壁板110和第二壁板120的外侧，卡扣结构用于与无人机的机身连接。
[0088]
根据本实用新型的实施例，卡扣结构的使用，可以将翼面结构更好的与无人机的机身进行连接，也便于无人机维修时对翼面结构的拆卸。
[0089]
图7示意性示出了根据本实用新型实施例的第二壁板与光伏翼面、透明保护膜的连接示意图。
[0090]
根据本实用新型的实施例，如图7所示，翼面结构还可以包括光伏翼面600。
[0091]
光伏翼面600，设置于第二壁板120的外侧，光伏翼面600用于对无人机的蓄电池进行太阳能充电。
[0092]
根据本实用新型的实施例，为了提高无人机的续航能力，可以在翼面结构上设置光伏翼面600，以使得在光照条件允许的情况下，光伏翼面600可以对无人机的蓄电池进行充电。
[0093]
根据本实用新型的实施例，如图7所示，翼面结构还可以包括透明保护膜700。
[0094]
透明保护膜700，分别设置于第一壁板110、前缘400、翼尖500以及第二壁板120上。
[0095]
根据本实用新型的实施例，为了提高无人机的使用寿命，避免无人机在不同气候环境下使用后造成翼面结构的老化和腐蚀，可以在翼面结构上设置透明保护膜700对翼面结构进行保护。
[0096]
本实用新型的另一个方面提供了一种无人机，可以包括如上的无人机的翼面结构。
[0097]
根据本实用新型的实施例，无人机的翼面结构通过设置第一壁板、第二壁板、第一翼梁、第二翼梁和多个翼肋，其中翼肋可以采用两个外层面板以及泡沫夹芯的结构，且翼肋具有平板轮廓，可以避免了使用金属结构的翼肋装配无人机的翼面结构，因此至少部分地克服了无人机翼面结构的重量较大，且成本较高的技术问题，进而达到降低无人机的翼面结构的重量以及成本的技术效果。
[0098]
以上对本实用新型的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本实用新型的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本实用新型的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本实用新型的范围之内。