交叉双旋翼无人直升机及其整流罩组件的制作方法

本发明涉及直升机技术领域，特别是涉及一种交叉双旋翼无人直升机及其整流罩组件。

背景技术：

在现有技术中，整流罩是无人机必不可少的部件。整流罩安装在机体外部，将整个无人机包裹在其中，具有整形和维持气动外形的作用。

由于飞行速度较快，整流罩将会产生大的空气阻力，因此整流罩的形状需要考虑无人机追求最小风阻的特征。然而，无人机在地面维修时还需要彻底拆卸和重新装配，为缩短无人机整流罩下各个设备及部件的地面检查及维修时间，整流罩需要采用可拆卸连接。

有鉴于此，如何缩短整流罩下设备的地面维修时间，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种整流罩组件，缩短整流罩下设备的地面维修时间。本发明还提供了一种交叉双旋翼无人直升机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种整流罩组件，包括对称设置的无人机罩体、平尾、上垂尾及下垂尾；

无人机罩体包括前部罩体、中前部罩体、中后部罩体及尾段罩体，所述中后部罩体包括中后上罩体和中后下罩体，所述尾段罩体包括尾段左罩体和尾段右罩体；相邻两个罩体可拆卸连接；

所述平尾的数量为两个，所述尾段左罩体和所述尾段右罩体的侧面均设置有用于通过所述平尾的第一通孔；

所述尾段左罩体和所述尾段右罩体的上部连接处设置有用于通过所述上垂尾的第二通孔，所述尾段左罩体和所述尾段右罩体的下部连接处设置有用于通过所述下垂尾的第三通孔；

所述中后上罩体与所述中前部罩体的连接处设置有用于通过旋翼轴的第四通孔。

可选地，上述整流罩组件中，相邻两个罩体的连接处，其中一个所述罩体的边缘具有阶梯面，另一个所述罩体的边缘搭接于所述阶梯面上；

相邻两个罩体的外表面在所述连接处平滑过度。

可选地，上述整流罩组件中，相邻两个罩体的连接处通过依次穿过其中一个所述罩体的边缘及另一个所述罩体的边缘的螺栓连接。

可选地，上述整流罩组件中，所述螺栓为快卸螺栓。

可选地，上述整流罩组件中，所述前部罩体上设置有通风栅格，所述无人机罩体的下方具有镂空结构；

在无人机行进时，空气由所述通风栅格进入所述无人机罩体，并由所述镂空结构流出。

可选地，上述整流罩组件中，所述中后下罩体朝向所述中前部罩体的一侧边缘具有缺口结构；

所述中后下罩体与所述中前部罩体连接形成所述镂空结构。

可选地，上述整流罩组件中，所述平尾包括骨架、管梁和平尾面板；

所述骨架的数量至少为两个且沿所述管梁的轴线方向排列；

所述平尾面板设置于所述骨架外部；

所述管梁的数量至少为两个，同一个所述骨架与所有所述管梁连接；

所述平尾能够通过所述管梁安装固定于无人机的机身上。

可选地，上述整流罩组件中，所述管梁为碳纤维管；

和/或，所述骨架为铝合金骨架；

和/或，平尾面板的材料为玻璃纤维和芳纶蜂窝芯；

和/或，所述骨架和所述平尾面板的空隙填充有泡沫。

可选地，上述整流罩组件中，所述管梁的数量为两个且分别为第一管梁及第二管梁，所述第一管梁的直径大于所述第二管梁的直径；

所述第一管梁布置在所述平尾的平尾翼型的最大厚度处，所述第二管梁布置在50%~60%的翼弦区域内。

可选地，上述整流罩组件中，所述上垂尾包括纵向梁、横向肋和上垂尾面板；

所述横向肋数量至少为两个且沿所述纵向梁的延伸方向排列；

所述上垂尾面板设置于所述横向肋外部；

所述横向肋与所述纵向梁连接；

所述上垂尾穿过所述第二通孔连接于所述无人机的机身上。

可选地，上述整流罩组件中，所述纵向梁为铝方管型材；

和/或，所述纵向梁与所述横向肋通过螺栓固定连接；

和/或，所述上垂尾由螺栓安装固定于所述机身上。

可选地，上述整流罩组件中，所述下垂尾包括下垂尾纵向梁、下垂尾横向肋、管架、尾橇和下垂尾面板；

所述下垂尾纵向梁数量为两根，其中一个所述下垂尾纵向梁的下端通过所述管架支撑在另一个所述下垂尾纵向梁上；

所述下垂尾横向肋数量至少为两个且沿所述下垂尾纵向梁的延伸方向排列；

所述尾橇连接在所述下垂尾最下端的所述下垂尾横向肋上；

所述下垂尾穿过所述第三通孔连接于所述无人机的机身上。

可选地，上述整流罩组件中，所述下垂尾由螺栓安装固定于所述机身上；

和/或，其中一个所述下垂尾纵向梁为铝方管型材，另一个所述下垂尾纵向梁为铝条型材；

和/或，所述下垂尾纵向梁和所述下垂尾横向肋通过螺栓固定连接；

和/或，所述尾橇通过螺栓固定连接在所述下垂尾横向肋上。

本发明还提供了一种交叉双旋翼无人直升机，包括整流罩组件，所述整流罩组件为如权利要求-任一项所述的整流罩组件。

本发明提供的整流罩组件，通过将无人机罩体对称设置，其分为多个罩体的组合结构，相邻两个罩体可拆卸连接。其中，尾段左罩体和尾段右罩体的侧面均设置有用于通过平尾的第一通孔，因此，平尾不影响尾段左罩体和尾段右罩体的单独拆卸；尾段左罩体和尾段右罩体的上部连接处设置有用于通过上垂尾的第二通孔，因此，上垂尾不影响尾段左罩体和尾段右罩体的单独拆卸；尾段左罩体和尾段右罩体的下部连接处设置有用于通过下垂尾的第三通孔，因此，下垂尾不影响尾段左罩体和尾段右罩体的单独拆卸。即，尾段左罩体和尾段右罩体均可以单独由无人机上拆卸下来。中后上罩体与中前部罩体的连接处设置有用于通过旋翼轴的第四通孔，因此，旋翼轴不影响中后上罩体与中前部罩体的单独拆卸，即，中后上罩体与中前部罩体可以直接由无人机上拆卸下来。并且，前部罩体及中后下罩体可以直接由无人机上拆卸下来。因此，无人机罩体的多个罩体（前部罩体、中前部罩体、中后上罩体、中后下罩体、尾段左罩体及尾段右罩体），均可以单独拆卸及装配，避免在地面维修过程中彻底拆卸无人机罩体的操作，可以依据实际需求拆除无人机罩体上对应的罩体（如前部罩体、中前部罩体、中后上罩体、中后下罩体、尾段左罩体或尾段右罩体），进而对无人机内部的零部件的维修操作，也可以在无人机罩体局部受损后，单独将对应的罩体进行拆卸并更换。通过上述将对应的罩体进行拆卸并装配，有效避免了无人机罩体整体拆卸及装配的操作，有效缩短了地面维修时间。

本发明还提供了一种交叉双旋翼无人直升机，包括整流罩组件，整流罩组件为如上述任一种整流罩组件。由于上述整流罩组件具有上述技术效果，具有上述整流罩组件的交叉双旋翼无人直升机也具有同样地技术效果，在此不再一一累述。

附图说明

图1为本发明所提供的整流罩组件的结构示意图；

图2为本发明所提供的前部罩体及中前部罩体的结构示意图；

图3为图2中a部分的局部放大示意图；

图4为本发明所提供的中后下罩体的结构示意图；

图5为本发明所提供的尾段罩体的结构示意图；

图6为本发明所提供的平尾的结构示意图；

图7为本发明所提供的上垂尾的结构示意图；

图8为本发明所提供的下垂尾的结构示意图；

其中，

1-前部罩体、2-通风栅格、3-中前部罩体、4-中后下罩体、5-中后上罩体、6-尾段左罩体、7-尾段右罩体、8-平尾、9-上垂尾、10-下垂尾、11-第一阶梯面、31-中前部连接边缘、32-第二阶梯面、41-第三阶梯面、61-第四阶梯面、71-第五阶梯面、81-骨架、82-管梁、83-平尾面板、91-纵向梁、92-横向肋、93-上垂尾面板、101-下垂尾纵向梁、102-下垂尾横向肋、103-管架、104-尾橇、105-下垂尾面板。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种整流罩组件，缩短整流罩下设备的地面维修时间。本发明还提供了一种交叉双旋翼无人直升机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种整流罩组件，包括对称设置的无人机罩体、平尾8、上垂尾9及下垂尾10；无人机罩体包括前部罩体1、中前部罩体3、中后部罩体及尾段罩体，中后部罩体包括中后上罩体5和中后下罩体4，尾段罩体包括尾段左罩体6和尾段右罩体7；相邻两个罩体可拆卸连接；平尾8的数量为两个，尾段左罩体6和尾段右罩体7的侧面均设置有用于通过平尾8的第一通孔；尾段左罩体6和尾段右罩体7的上部连接处设置有用于通过上垂尾9的第二通孔，尾段左罩体6和尾段右罩体7的下部连接处设置有用于通过下垂尾10的第三通孔；中后上罩体5与中前部罩体3的连接处设置有用于通过旋翼轴的第四通孔。

本发明实施例提供的整流罩组件，通过将无人机罩体对称设置，其分为多个罩体的组合结构，相邻两个罩体可拆卸连接。其中，尾段左罩体6和尾段右罩体7的侧面均设置有用于通过平尾8的第一通孔，因此，平尾8不影响尾段左罩体6和尾段右罩体7的单独拆卸；尾段左罩体6和尾段右罩体7的上部连接处设置有用于通过上垂尾9的第二通孔，因此，上垂尾9不影响尾段左罩体6和尾段右罩体7的单独拆卸；尾段左罩体6和尾段右罩体7的下部连接处设置有用于通过下垂尾10的第三通孔，因此，下垂尾10不影响尾段左罩体6和尾段右罩体7的单独拆卸。即，尾段左罩体6和尾段右罩体7均可以单独由无人机上拆卸下来。中后上罩体5与中前部罩体3的连接处设置有用于通过旋翼轴的第四通孔，因此，旋翼轴不影响中后上罩体5与中前部罩体3的单独拆卸，即，中后上罩体5与中前部罩体3可以直接由无人机上拆卸下来。并且，前部罩体1及中后下罩体4可以直接由无人机上拆卸下来。因此，无人机罩体的多个罩体（前部罩体1、中前部罩体3、中后上罩体5、中后下罩体4、尾段左罩体6及尾段右罩体7），均可以单独拆卸及装配，避免在地面维修过程中彻底拆卸无人机罩体的操作，可以依据实际需求拆除无人机罩体上对应的罩体（如前部罩体1、中前部罩体3、中后上罩体5、中后下罩体4、尾段左罩体6或尾段右罩体7），进而对无人机内部的零部件的维修操作，也可以在无人机罩体局部受损后，单独将对应的罩体进行拆卸并更换。通过上述将对应的罩体进行拆卸并装配，有效避免了无人机罩体整体拆卸及装配的操作，有效缩短了地面维修时间。

可以理解的是，上述方向为无人机在正常飞行或摆放时的方向。无人机各设备及部件包裹至整流罩组件中。第四通孔的数量为两个，且第四通孔为圆孔。通过上述设置，使得两个第四通孔分别通过无人机的两个旋翼轴。并且，第一通孔、第二通孔及第三通孔的孔边界采用夹芯形式以加强通孔处的强度和刚度。

无人机罩体的各部分罩体均由玻璃纤维和芳纶蜂窝芯构成，重量相对较轻。对无人机罩体的合理分块，确保了维修部位具有良好的可达性和合理的连接结构形式，有利于拆卸和安装。

整流罩组件的侧面具有流线的外形，其外形由数个下部较窄的带圆角的梯形放样而成。

相邻两个罩体的连接处，其中一个罩体的边缘具有阶梯面，另一个罩体的边缘搭接于阶梯面上；相邻两个罩体的外表面在连接处平滑过度。通过上述设置，使得无人机罩体表面平滑且连接，有效降低无人机行进时的风阻。

其中，上述平滑过度为连接处没有罩体的端面裸露在外，以便于风沿着一个罩体的外表面向另一个罩体的外表面流动时，不会被端面阻碍。

如图1-图3所示，前部罩体1的边缘与中前部罩体3的边缘搭接。其中，前部罩体1的边缘具有第一阶梯面11，中前部罩体3朝向前部罩体1的中前部连接边缘31搭接于第一阶梯面11上，并且，前部罩体1与中前部罩体3外表面在连接处平滑过度。

如图2所示，中前部罩体3朝向中后上罩体5的边缘具有第二阶梯面32。因此，中后上罩体5朝向中前部罩体3的边缘搭接于第二阶梯面32上，并且，中后上罩体5与中前部罩体3外表面在连接处平滑过度。

如图4所示，中后下罩体4朝向中后上罩体5的边缘具有第三阶梯面41。因此，中后上罩体5朝向中后下罩体4的边缘搭接于第三阶梯面41上，并且，中后上罩体5与中后下罩体4外表面在连接处平滑过度。

如图5所示，尾段左罩体6朝向中后部罩体的边缘具有第四阶梯面61，尾段右罩体7朝向中后部罩体的边缘具有第五阶梯面71。因此，中后部罩体朝向尾段罩体的边缘搭接于第四阶梯面61及第五阶梯面71上。

其中，第一阶梯面11、第二阶梯面32、第三阶梯面41、第四阶梯面61及第五阶梯面71为内陷于外形曲面形成内凹口。即，罩体边缘的连接边条下陷一定高度，使得下陷的部分与罩体的外表面的其他部位形成阶梯面。其下陷的落差只需和连接的整流罩厚度相当即可。即，上述设置阶梯面的边缘的截面为“z”字形，具有较好的刚度。

进一步地，整流罩组件为流线形曲面结构，进一步降低无人机行进时的风阻。

本实施例中，相邻两个罩体的连接处通过依次穿过其中一个罩体的边缘及另一个罩体的边缘的螺栓连接。通过拆卸及安装螺栓方便对罩体的拆装。当然，也可以设置对应的卡扣结构，在此不再一一累述且均在保护范围之内。

螺栓为快卸螺栓，以便于进一步提高拆卸效率。不排除设置其他类型的螺栓的实施方式，在此不再详细说明。

本实施例中，前部罩体1上设置有通风栅格2，无人机罩体的下方具有镂空结构；在无人机行进时，空气由通风栅格2进入无人机罩体，并由镂空结构流出。通过上述设置，使得整流罩组件内部形成流动的空气，有利于无人机内部设备及部件的散热。

本实施例中，通风栅格2上线性布置有多条格栅，且格栅的宽度小于相邻两个格栅之间的间隔距离。具体地，格栅镂空的形状和尺寸可根据实际情况自行设计，不拘泥于本发明中的这种形式。

如图4所示，中后下罩体4朝向中前部罩体3的一侧边缘具有缺口结构；中后下罩体4与中前部罩体3连接形成镂空结构。也可以在其他位置设置镂空结构，在此不再一一累述。

通风栅格2下方包括至少一个发热部件，无人机行进时，空气经由通风栅格2吹入，通过无人机罩体下方镂空结构吹出，发热部件借此与无人机罩体之外的空气进行热交换。

如图6所示，平尾8包括骨架81、管梁82和平尾面板83；骨架81的数量至少为两个且沿管梁82的轴线方向排列；平尾面板83设置于骨架81外部；管梁82的数量至少为两个，骨架81与所有管梁82连接；平尾8能够通过管梁82安装固定于无人机的机身上。由于至少两个管梁82均与骨架81连接，有效提高了骨架81与管梁82的连接效果。本实施例中，骨架81的数量为四个且沿管梁82的轴线方向均匀分布。并且，骨架81与管梁82相互垂直。其中，骨架81主要用于承受飞行过程中平尾8产生的气动载荷及振动；平尾面板83起包络维形及气动光顺的作用；平尾8采用根部固支的悬臂梁结构。

为了降低重量，管梁82为碳纤维管。

本实施例中，骨架81为铝合金骨架，在确保支撑强度的基础上，有效降低了重量。

进一步对，平尾面板83的材料为玻璃纤维和芳纶蜂窝芯，有效提高了强度。

为了提高连接稳定性，骨架81和平尾面板83的空隙填充有泡沫。通过上述设置，在确保连接强度的基础上，尽可能降低重量。

本实施例中，管梁82的数量为两个且分别为第一管梁及第二管梁，第一管梁的直径大于第二管梁的直径；第一管梁布置在平尾8的平尾翼型的最大厚度处，第二管梁布置在50%~60%的翼弦区域内。其中，翼弦为翼型的前缘点与后缘点的连线，50%~60%的翼弦区域为翼弦的中间位置（50%）到其60%位置之间的区域。本实施例中，弦长为320mm。

进一步地，出于提高支撑稳定性，降低总重量的双重考虑，管梁82的直径为翼型厚度的60%。当然，也可以将管梁82的直径设置为其他尺寸。

本实施例中，平尾8选用的翼型为naca4412。

如图7所示，上垂尾9包括纵向梁91、横向肋92和上垂尾面板93；横向肋92数量至少为两个且沿纵向梁91的延伸方向排列；上垂尾面板93设置于横向肋92外部；横向肋92与纵向梁91连接；上垂尾9穿过第二通孔连接于无人机的机身上。可以理解的是，由于上垂尾9的结构限制，至少两个横向肋92的结构均不同，其总尺寸沿远离无人机机身的方向减小。通过上述设置，有效提高了上垂尾9的结构稳定性。本实施例中，纵向梁91的数量为两个，且由于至少横向肋92总尺寸沿远离无人机机身的方向减小，两个纵向梁91呈一定夹角设置。也可以设置一个纵向梁91或三个纵向梁91等，在此不再一一累述且均在保护范围之内。

出于减轻重量的考虑，纵向梁91为铝方管型材。也可以将纵向梁91设置为其他型材或其他结构。

进一步地，纵向梁91与横向肋92通过螺栓固定连接。也可以通过焊接或胶粘等方式连接。

进一步地，上垂尾9由螺栓安装固定于机身上。其中，上垂尾9也可以直接焊接于机身上。

如图8所示，下垂尾10包括下垂尾纵向梁101、下垂尾横向肋102、管架103、尾橇104和下垂尾面板105；下垂尾纵向梁101数量为两根，其中一个下垂尾纵向梁101的下端通过管架103支撑在另一个下垂尾纵向梁101上；下垂尾横向肋102数量至少为两个且沿下垂尾纵向梁101的延伸方向排列；尾橇104连接在下垂尾10最下端的下垂尾横向肋102上；下垂尾10穿过第三通孔连接于无人机的机身上。通过上述设置，有效提高了结构强度。

可以理解的是，由于下垂尾10的结构限制，至少两个下垂尾横向肋102的结构均不同，其总尺寸沿远离无人机机身的方向减小。

本实施例中，下垂尾10由螺栓安装固定于机身上。

其中，为了方便设置，其中一个下垂尾纵向梁101为铝方管型材，另一个下垂尾纵向梁101为铝条型材。

本实施例中，下垂尾纵向梁101和下垂尾横向肋102通过螺栓固定连接。也可以通过焊接或粘接等方式连接。

进一步地，尾橇104通过螺栓固定连接在下垂尾横向肋102上。也可以将尾橇104直接设置于下端通过管架103远离机身的一端。

本发明还提供了一种交叉双旋翼无人直升机，包括整流罩组件，整流罩组件为如上述任一种整流罩组件。由于上述整流罩组件具有上述技术效果，具有上述整流罩组件的交叉双旋翼无人直升机也具有同样地技术效果，在此不再一一累述。

以上对本发明所提供的整流罩组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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