[实用新型]碳纤维复合材料无人机多墙式机翼

说明书

本实用新型是一种碳纤维复合材料无人机多墙式机翼，其特征在于：所述多墙式机翼为碳纤维复合材料一体成型，机翼包括翼尖、机翼盒段、至少一根肋、金属接头、角片和封严板，肋与机翼盒段通过角片连接，机翼尾缘通过封严板封严，金属接头为翼身连接接口。本实用新型通过多墙式结构设计，RTM一体成型，实现了无人机机翼轻量化、低成本制造以及快速制造等要求。

技术领域

本实用新型属于复合材料和无人机领域，具体的说是涉及一种碳纤维复合材料无人机机翼多墙式结构。

背景技术

随着全球多用途军用以及民用无人机的广泛推广，人们对于无人机轻量化、低成本以及快速制造提出和很高的要求。

当代，无人机的用途越来越广泛，涉及警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业；由于无人机成本较低、效费比好，无人员伤亡风险，生存能力强，机动性好，使用方便等特点，无人机在军用领域也得到了广泛的使用。因此，目前对于无人机的轻量化、低成本制造以及快速制造的要求日益显著。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种满足无人机的轻量化、低成本制造以及快速制造的要求的一种碳纤维复合材料无人机机翼多墙式结构。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型是一种碳纤维复合材料无人机多墙式机翼，其特征在于：所述多墙式机翼为碳纤维复合材料一体成型。

本实用新型的进一步改进在于：机翼包括翼尖、机翼盒段、至少一根肋、金属接头、角片和封严板，肋与机翼盒段通过角片连接，机翼尾缘通过封严板封严，金属接头为翼身连接接口。

本实用新型的有益效果是：（1）本实用新型初步确定结构形式，根据低成本和快速制造要求，机翼采用多墙式一体成型结构，极大的减少了紧固件数量，减少了装配工作量，从而达到低成本和快速制造的要求；（2）通过有限元软件分析计算和Fibersim建模确定结构铺层信息，充分发挥复合材料的结构高强度和高模量的特点，满足结构的基本性能要求；（3）工艺设计，根据轻量化设计要求采用碳纤维复合材料设计,考虑到低成本因素，采用比传统热压罐工艺相对便宜的液体成型RTM工艺。

本实用新型通过多墙式结构设计，RTM一体成型，实现了无人机机翼轻量化、低成本制造以及快速制造等要求。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

其中：1-翼尖，2-机翼盒段，3-肋，4-金属接头，5-角片，6-封严板。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

如图1所示，本实用新型是一种碳纤维复合材料无人机多墙式机翼，所述多墙式机翼为碳纤维复合材料一体成型，也就是机翼多墙式设计为RTM工艺一体成型，可以减少许多连接紧固件，减少成本，减轻重量，所述机翼包括翼尖1、机翼盒段2、至少一根肋3、金属接头4、角片5和封严板6，所述肋3与所述机翼盒段2通过所述角片5连接，机翼尾缘通过封严板6封严，金属接头4为翼身连接接口。

根据铺层设计将裁好的碳纤维织物在相应的预定型模具上铺设定型，然后在RTM模具中相应的位置铺放好定型好的预成型织物，然后在50℃下完成模具模腔中注胶工作，最后采用在固化炉中进行固化整体成型。在装配时，通过胶接和铆接的混合连接形式将各个零件组装在一起，即可得到碳纤维复合材料多墙式机翼结构。

本实用新型通过工艺成型评估以及有限元分析，确定碳纤维复合材料机翼盒段结构；通过FiberSim分析确定多墙式机翼铺层形式，机翼盒段与翼尖采用套盒结构，该机翼通过金属接头与机身进行连接，通过角片将肋和机翼盒段进行胶铆连接，最后封严板采用胶接。机翼盒段和翼尖这两个主要结构采用RTM一体成型，RTM工艺相对传统的热压罐工艺成本也较低，因此该结构形式可以减少许多连接紧固件，从而极大的减少成本，减轻重量。