一种无人机尾翼快速连接结构及连接方法与流程

1.本申请涉及无人机设计，是无人机上用于实现水平尾翼在垂直尾翼上快速装配、拆卸的连接结构及连接方法。


背景技术：

2.目前高平尾式无人驾驶飞机的水平尾翼与垂直尾翼的连接形式通常是：在水平尾翼梁上布置单耳接头，在垂直尾翼上布置双耳接头，为保证连接可靠性，接头与梁之间采用螺栓连接，装配时，为保证水平尾翼的拆卸，水平尾翼单耳接头与垂直尾翼双耳接头采用螺栓进行连接。但这种连接方式，零件数量较多，重量较重，装配工艺复杂，装配效率较低，安装及拆卸周期较长且经济性不好。对于轻量化无人机而言，技术优势是能够定点起飞、降落，对起降场地的条件要求不高，可以满足随时、随地执行飞行任务的要求，故重量、运输及成本控制是无人机设计的重要一环，因此急需设计一种满足轻量化无人机设计要求，同时成本较低，重量较轻且可快速拆卸安装方便运输的对接结构。


技术实现要素：

3.本申请的目的在于提供一种无人机尾翼快速连接结构及连接方法，可实现水平尾翼与垂直尾翼快速连接与拆卸，同时具备装配工艺好、成本低、重量轻等优势。
4.一种无人机尾翼快速连接结构，其特征在于，含有水平尾翼对接梁、垂直尾翼盒形加强件、止动法兰及止动件,所述的水平尾翼对接梁为复合材料圆管，穿过水平尾翼肋腹板并通过止动法兰固定在肋腹板上，水平尾翼对接梁的前端露出水平尾翼，水平尾翼对接梁前端插入垂直尾翼盒形加强件上预设的对接孔内，所述的垂直尾翼盒形加强件是截面为c型的复合材料层合板结构，位于垂直尾翼的端头，水平尾翼对接梁的前端设有止动孔，另有止动件将水平尾翼对接梁的前端限位在垂直尾翼盒形加强件一侧的腹腔内。
5.所述的止动法兰是一个带有法兰的圆筒结构，止动法兰的圆筒连接在水平尾翼对接梁上，止动法兰的法兰连接在水平尾翼肋腹板上。
6.所述的垂直尾翼盒形加强件上设有泡沫夹芯凸台，所述的对接孔位于该泡沫夹芯凸台上，对接孔内设有衬套。
7.所述的止动件为金属丝制成的弹性零件，穿过水平尾翼对接梁上预设的止动孔，将水平尾翼对接梁连接在垂直尾翼盒形加强件上，达到止动效果。
8.使用上述的无人机尾翼快速连接结构，本申请还提供一种无人机尾翼快速连接方法，其特征在于包含以下内容：1)将水平尾翼对接梁穿过水平尾翼肋腹板，并通过止动法兰将水平尾翼对接梁胶接在肋腹板上，水平尾翼对接梁的前端露出水平尾翼，水平尾翼对接梁前端设有止动孔；2)将垂直尾翼盒形加强件的一端与垂直尾翼前梁通过垂直尾翼对接接头连接，将垂直尾翼盒形加强件的另一端与垂直尾翼后梁通过垂直尾翼后梁连接件连接，形成一个组合件；3)将水平尾翼前梁与垂直尾翼前梁用螺栓通过垂直尾翼对接接头进行连接；4)将水平尾翼对接梁前端穿过垂直尾翼盒形加强件上预设的对接孔，再将止动件穿过
水平尾翼对接梁前端预设的止动孔，将水平尾翼对接梁连接在垂直尾翼盒形加强件上，达到止动效果。
9.本申请的有益效果在于：1)水平尾翼对接梁、垂直尾翼盒形加强件、止动法兰均为复合材料，止动件为合金丝，相较于原有的高强度钢接头连接结构，具有生产周期短、成本低、重量轻的优点。
10.2)止动法兰通过胶粘剂连接水平尾翼对接梁与肋腹板，既对肋起到了支撑作用，又对水平尾翼对接梁起到了止动作用，结构轻巧可靠。
11.3)水平尾翼对接梁与垂直尾翼盒形加强件通过止动件进行连接，装配简单、拆卸容易，可以实现连接的快速连接、拆卸。
12.以下结合实施例附图对本申请做进一步详细描述。
附图说明
13.图1是无人机水平尾翼与垂直尾翼连接关系示意图。
14.图2是无人机尾翼快速连接结构示意图。
15.图3是止动件将水平尾翼对接梁固定在垂直尾翼盒形加强件上示意图。
16.图4是图3向剖视，垂直尾翼盒形加强件与水平尾翼对接梁连接关系示意图。
17.图中编号说明：1水平尾翼对接梁、2垂直尾翼盒形加强件、3止动法兰、4止动件、5衬套、6泡沫夹芯凸台、7水平尾翼肋腹板、8水平尾翼、9垂直尾翼、10垂直尾翼前梁、11垂直尾翼对接接头、12垂直尾翼后梁、13垂直尾翼后梁连接件、14水平尾翼前梁、15螺栓。
具体实施方式
18.参见附图，本申请的无人机尾翼快速连接结构，是用于将无人机的水平尾翼8和垂直尾翼9进行连接的结构，如图1所示，在水平尾翼8的两侧分别连接一个垂直尾翼9。所述的快速连接结构含有水平尾翼对接梁1、垂直尾翼盒形加强件2、止动法兰3及止动件4,所述的水平尾翼对接梁1为复合材料圆管，穿过水平尾翼肋腹板7并通过止动法兰3固定在肋腹板上，水平尾翼对接梁1的前端露出水平尾翼8，水平尾翼对接梁1前端插入垂直尾翼盒形加强件2上预设的对接孔内，所述的垂直尾翼盒形加强件2是截面为c型的复合材料层合板结构，位于垂直尾翼9的端头，水平尾翼对接梁1的前端设有止动孔，另有止动件4将水平尾翼对接梁1的前端限位在垂直尾翼盒形加强件2一侧的腹腔内。
19.所述的止动法兰3是一个带有法兰的圆筒结构，止动法兰3的圆筒连接在水平尾翼对接梁1上，止动法兰3的法兰连接在水平尾翼肋腹板7上。
20.所述的垂直尾翼盒形加强件2上设有泡沫夹芯凸台6，所述的对接孔位于该泡沫夹芯凸台6上，对接孔内设有衬套5。
21.所述的止动件4为金属丝制成的弹性零件，穿过水平尾翼对接梁1上预设的止动孔，将水平尾翼对接梁1连接在垂直尾翼盒形加强件2上，达到止动效果。
22.使用上述的无人机尾翼快速连接结构，实施水平尾翼8和垂直尾翼9快速，具体做法包含以下内容：将水平尾翼对接梁1穿过水平尾翼肋腹板7，并通过止动法兰3将水平尾翼对接梁1胶接在水平尾翼肋腹板7上，水平尾翼对接梁1的前端露出水平尾翼8，水平尾翼对接梁1前端设有止动孔；将垂直尾翼盒形加强件2的一端与垂直尾翼前梁10通过垂直尾翼对
接接头11连接，将垂直尾翼盒形加强件2的另一端与垂直尾翼后梁12通过垂直尾翼后梁连接件13连接，形成一个组合件；将水平尾翼前梁14与垂直尾翼前梁10用螺栓15通过垂直尾翼对接接头11进行连接；将水平尾翼对接梁1前端穿过垂直尾翼盒形加强件2上预设的对接孔，再将止动件4穿过水平尾翼对接梁1前端预设的止动孔，将水平尾翼对接梁1连接在垂直尾翼盒形加强件2上，达到止动效果。拆卸时，拆除螺栓15及止动件4即可完成水平尾翼8与垂直尾翼9的结构分离。


技术特征：
1.一种无人机尾翼快速连接结构，其特征在于，含有水平尾翼对接梁、垂直尾翼盒形加强件、止动法兰及止动件,所述的水平尾翼对接梁为复合材料圆管，穿过水平尾翼肋腹板并通过止动法兰固定在肋腹板上，水平尾翼对接梁的前端露出水平尾翼，水平尾翼对接梁前端插入垂直尾翼盒形加强件上预设的对接孔内，所述的垂直尾翼盒形加强件是截面为c型的复合材料层合板结构，位于垂直尾翼的端头，水平尾翼对接梁的前端设有止动孔，另有止动件将水平尾翼对接梁的前端限位在垂直尾翼盒形加强件一侧的腹腔内。2.如权利要求1所述的无人机尾翼快速连接结构，其特征在于，所述的止动法兰是一个带有法兰的圆筒结构，止动法兰的圆筒连接在水平尾翼对接梁上，止动法兰的法兰连接在水平尾翼肋腹板上。3.如权利要求1或2所述的无人机尾翼快速连接结构，其特征在于，所述的垂直尾翼盒形加强件上设有泡沫夹芯凸台，所述的对接孔位于该泡沫夹芯凸台上，对接孔内设有衬套。4.如权利要求1所述的无人机尾翼快速连接结构，其特征在于，所述的止动件为钢制弹性零件，穿过水平尾翼对接梁上预设的止动孔，将水平尾翼对接梁连接在垂直尾翼盒形加强件上，达到止动效果。5.一种无人机尾翼快速连接方法，使用如权利要求1或2或3或4所述的无人机尾翼快速连接结构；其特征在于包含以下内容：1)将水平尾翼对接梁穿过水平尾翼肋腹板，并通过止动法兰将水平尾翼对接梁胶接在肋腹板上，水平尾翼对接梁的前端露出水平尾翼，水平尾翼对接梁前端设有止动孔；2)将垂直尾翼盒形加强件的一端与垂直尾翼前梁通过垂直尾翼对接接头连接，将垂直尾翼盒形加强件的另一端与垂直尾翼后梁通过垂直尾翼后梁连接件连接，形成一个组合件；3)将水平尾翼前梁与垂直尾翼前梁用螺栓通过垂直尾翼对接接头进行连接；4)将水平尾翼对接梁前端穿过垂直尾翼盒形加强件上预设的对接孔，再将止动件穿过水平尾翼对接梁前端预设的止动孔，将水平尾翼对接梁连接在垂直尾翼盒形加强件上，达到止动效果。

技术总结
一种无人机尾翼快速连接结构及连接方法，含有水平尾翼对接梁、垂直尾翼盒形加强件、止动法兰及止动件,水平尾翼对接梁为复合材料圆管，穿过水平尾翼肋腹板并通过止动法兰固定在肋腹板上，水平尾翼对接梁的前端露出水平尾翼，水平尾翼对接梁前端插入垂直尾翼盒形加强件上预设的对接孔内，垂直尾翼盒形加强件是截面为C型的复合材料层合板结构，位于垂直尾翼的端头，水平尾翼对接梁的前端设有止动孔，另有止动件将水平尾翼对接梁的前端限位在垂直尾翼盒形加强件一侧的腹腔内。尾翼盒形加强件一侧的腹腔内。尾翼盒形加强件一侧的腹腔内。


技术研发人员：樊欣迪 孟要伟 王娆
受保护的技术使用者：中航西安飞机工业集团股份有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/4/29