CN113277115B - 一种无人机机翼装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机翼装配技术领域，尤其涉及一种无人机机翼装配方法。该装配方法在装配时先预留待封闭通道，在装配基本完成后，再对待封闭通道进行封闭，同时采用第一定位部和第二定位部保证根肋板中段的精准定位安装，而通过设第一定位部和第二定位部实现根肋板中段的精准定位安装，减少分次安装根肋板可能造成的误差，使蒙皮与梁的螺接变为可能，胶螺混接或胶铆螺混接装配增加机翼结构强度，减少机翼结构设计的限定。另一方面第一定位部和第二定位部也在一定程度上增加了机翼的强度。

Description

一种无人机机翼装配方法

技术领域

本发明涉及机翼装配技术领域，尤其涉及一种无人机机翼装配方法。

背景技术

复材零部件以其高强高模、耐高温耐疲劳等性能在航空航天领域大量应用，从军用飞机到民用飞机都已经成功的采用大量复合材料结构。

为降低无人机结构重量，无人机机翼设计为全复合材料结构，由蜂窝夹芯蒙皮与桦木板夹层肋板、碳纤维复合材料梁和根肋板等组成。梁、肋纵横分布，采用手工湿法糊制角片进行连接。

机翼蒙皮为蜂窝夹芯结构，刚度差、组合时定位难度大，为了保证组合精度，需要专门设计装配型架进行蒙皮、肋板的定位。一方面蒙皮与骨架(梁、肋组成)之间的结合要求精度较高，并且要求具有相当高的强度要求，另一方面，蒙皮与骨架结合，机翼形成一个封闭的空间，对其加强方式造成了限定。对于高速无人机等需要较高承载能力的机翼，为了提高机翼的承载能力，至少在需加强区域(一般为翼根区域)的蒙皮和梁的连接处采用了胶铆混合连接方式，即在蒙皮与骨架胶接后，再从外部将蒙皮与梁的相应区域进行铆接加固，但对于蒙皮设计较薄的部分，由于厚度不足无法锪窝从而无法使用铆钉连接，对机翼的结构设计造成限定。

发明内容

本发明的目的是提供一种机翼装配方法，解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无人机机翼装配方法，通过装配型架进行装配，包括以下步骤：

将第一侧蒙皮铺设在装配型架；

利用装配型架对前梁、后梁以及肋板定位安装，组成骨架，其中，位于翼根端部的根肋板仅安装位于前梁前侧的根肋板前段和位于后梁后侧的根肋板后段，在前梁的后侧设有向后梁延伸的第一定位部，在后梁前侧设有向前梁延伸的第二定位部，第一定位部与第二定位部在前后方向上具有间隔，形成待封闭通道；

将骨架与第一侧蒙皮粘接，并向骨架施压，使其与第一侧蒙皮粘接牢固；

将第二侧蒙皮与骨架的另一侧粘接，并向第二侧蒙皮施压；

对前梁和后梁与第一侧蒙皮和第二侧蒙皮连接的部位铆接，对因蒙皮厚度不足而不能铆接的位置采用螺接，通过待封闭通道旋紧螺母；

利用第一定位部和第二定位部定位安装根肋板中段，将根肋板中段分别与第一侧蒙皮和第二侧蒙皮铆接固定，封闭待封闭通道，完成机翼的装配。

优选的，前梁和后梁的横截面为U型，且前梁与后梁的开口侧相对设置；

第一定位部的一端从前梁的开口侧伸入与前梁固定连接，第二定位部的一端从后梁的开口侧伸入与后梁固定连接。

优选的，第一定位部的横截面为U型，其与前梁相连接的一端具有第一安装板，将第一定位部通过第一安装板与前梁螺接；

第二定位部的横截面为U型，其与后梁相连接的一端具有第二安装板，将第二定位部通过第二安装板与后梁螺接；

根肋板中段的横截面为U型，将其两端套设在第一定位部和第二定位部外侧实现定位安装。

优选的，在前梁的前侧设置第三定位部，用于定位安装根肋板前段；

在后梁的后侧设置第四定位部，用于定位安装根肋板后段。

优选的，第三定位部的横截面为U型，其与前梁相连接的一端具有第三安装板，将第三定位部通过第三安装板与前梁螺接；

根肋板前段的横截面为U型，将其一端套设于第三定位部外侧实现定位安装；

第四定位部的横截面为U型，其与后梁相连接的一端具有第四安装板，将第四定位部通过第四安装板与后梁螺接；

根肋板后段的横截面为U型，将其一端套设于第四定位部外侧实现定位安装。

优选的，对骨架施压以及对第二侧蒙皮施压采用同一套卡板，卡板的内型面与相对应的第二侧蒙皮处的外型面匹配；

在对骨架施压时，卡板固定在装配型架的架体上，卡板的内型面与骨架之间具有间隙，间隙与此处的第二侧蒙皮的厚度相同，在间隙内沿前后方向间隔插入多个垫片实现对骨架施压；

在对骨架施压时，卡板固定在装配型架的架体上，卡板的内型面贴合压在第二侧蒙皮，向第二侧蒙皮施压。

优选的，卡板的内型面为橡胶材质。

优选的，垫片为橡胶垫片。

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的无人机机翼装配方法，通过预留待封闭通道，在装配基本完成后，再对待封闭通道进行封闭，同时采用第一定位部和第二定位部保证根肋板中段的精准定位安装，而通过设第一定位部和第二定位部实现根肋板中段的精准定位安装，减少分次安装根肋板可能造成的误差，使蒙皮与梁的螺接变为可能，胶(粘接)螺(接)混接或胶(粘接)铆(接)螺(接)混接装配增加机翼结构强度，减少机翼结构设计的限定。另一方面第一定位部和第二定位部也在一定程度上增加了机翼的强度。

附图说明

本发明附图仅为说明目的提供，图中各部件的比例与数量不一定与实际产品一致。

图1是本发明实施例中装配型架装配机翼过程中的结构示意图；

图2是本发明实施例中装配型架沿中线切开后的结构示意图；

图3是本发明实施例中机翼(去除第二侧蒙皮)的结构示意图；

图4是本发明实施例中机翼(去除第二侧蒙皮)的另一角度的结构示意图；

图5是本发明实施例中机翼(未装配根肋板中段)的结构示意图；

图6是本发明实施例中机翼的翼根部的结构示意图。

图中：1：装配型架；11：架体；12：下侧的卡板；13：上侧的卡板；

2：机翼；21：第一侧蒙皮；22：前梁；23：后梁；24：根肋板；241：根肋板前段；242：根肋板中段；243：根肋板后段；25：第一定位部；26：第二定位部；27：第三定位部；28：第四定位部；29：第二侧蒙皮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根肋板是指位于机翼的翼根端部的肋板，为了方便描述，在本申请中将其描述为根肋板。

本申请中的前、后指示方位为基于附图1和3所示的方位关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参见图1-图6所示，本发明实施例提供的无人机机翼装配方法，通过装配型架1进行装配，其中装配型架1为现有结构。

参见图1和图2所示，装配型架1包括架体11、下侧的卡板12和上侧的卡板13，下侧的卡板12和上侧的卡板13能够可拆卸的固定在架体11上，第一侧蒙皮21铺设在下侧的卡板12上，在此基础上，采用装配型架1组装骨架，其中前梁22、后梁23和肋板(除根肋板24外)的定位和安装均为现有技术，在此不再赘述。

根肋板24以前梁22和后梁23为界分为根肋板前段241、根肋板中段242和根肋板后段243。参见图3-图6所示，在装配过程中，安装根肋板24时，先安装根肋板前段241和根肋板后段242，为了后续安装根肋板中段243时能够保证定位精度，在前梁22的后侧设有向后梁23延伸的第一定位部25，在后梁23前侧设有向前梁22延伸的第二定位部26，第一定位部25与第二定位部26在前后方向上具有间隔，形成待封闭通道，参见图3-图5所示。

将骨架与第一侧蒙皮21粘接，并向骨架施压，使骨架与第一侧蒙皮21粘接牢固。然后将第二侧蒙皮29与骨架的另一侧粘接，并向第二侧蒙皮21施压，使第二侧蒙皮29与骨架粘接牢固。

对前梁22和后梁23与第一侧蒙皮21和第二侧蒙皮29连接的部位铆接，对因蒙皮厚度不足而不能铆接的位置采用螺接，通过待封闭通道旋紧螺母。

利用第一定位部25和第二定位部26定位安装根肋板中段243，将根肋板中段243分别与第一侧蒙皮21和第二侧蒙皮29铆接固定，封闭待封闭通道，完成机翼2的装配，参见图6所示。

为了进一步提高第一定位部25和第二定位部26的定位精度及骨架强度，在一些优选的实施方式中，参见图3和图4所示，前梁22和后梁23的横截面为U型，且前梁22与后梁23的开口侧相对设置。第一定位部的一端从前梁的开口侧伸入与前梁固定连接，使第一定位部25至少在三个方向实现定位。第二定位部26的一端从后梁23的开口侧伸入与后梁23固定连接，使第二定位部26至少在三个方向实现定位。

为了进一步提高根肋板中段243的定位安装精度，在一些优选的实施方式中，参见图3和图4所示，第一定位部25的横截面为U型，其与前梁22相连接的一端具有第一安装板，将第一定位部25通过第一安装板与前梁22螺接固定；

第二定位部26的横截面为U型，其与后梁23相连接的一端具有第二安装板，将第二定位部26通过第二安装板与后梁23螺接固定。

根肋板中段243的横截面为U型，将其两端套设在第一定位部255和第二定位部26外侧实现定位安装。

为了方便根肋板前段241的安装，在一些优选的实施方式中，参见图3和图4所示，在前梁22的前侧设置第三定位部27，用于定位安装根肋板前段241。在后梁23的后侧设置第四定位部28，用于定位安装根肋板后段242。

为了进一步提高根肋板前段241的定位安装精度和安装便捷度，第三定位部27的横截面为U型，其与前梁22相连接的一端具有第三安装板，将第三定位部通过第三安装板与前梁22螺接。根肋板前段241的横截面为U型，将其一端套设于第三定位部27外侧实现定位安装。

为了进一步提高根肋板后段242的定位安装精度和安装便捷度，第四定位部28的横截面为U型，其与后梁23相连接的一端具有第四安装板，将第四定位部28通过第四安装板与后梁23螺接。根肋板后段242的横截面为U型，将其一端套设于第四定位部28外侧实现定位安装。

在一个实施方式中，对骨架施压以及对第二侧蒙皮29施压均采用卡板，且采用同一套卡板。具体的，采用上侧的卡板13施压，所上侧的卡板13的内型面与相对应的第二侧蒙皮29处的外型面匹配，即在正常固定时，上侧的卡板13能够第二侧蒙皮29且向第二侧蒙皮29施压，因此采用该上侧的卡板13向骨架施压时，上侧的卡板13的内型面与骨架之间具有间隙，间隙与此处的第二侧蒙皮29的厚度相同，在间隙内沿前后方向间隔插入多个垫片传递压力实现对骨架施压。当然，在其他一些实施方式中，也可以采用模具施压等方式。

相比现有技术而言，若采用卡板施压时，现有技术中骨架和第二侧蒙皮29分别采用一套相匹配的卡板施压，本实施例中采用一套卡板施压，大大节约了成本。

为了避免损伤蒙皮，下侧的卡板12和上侧的卡板13的内型面均为橡胶材质，优选的是贴覆一层橡胶层。在一个优选实施方式中，垫片采用橡胶垫片。

需要说明的是，本申请中，“前梁”、“后梁”位于翼根的一端均设有连接头结构，由于其为现有结构且与本发明主要改进无关，因此在本申请中不再赘述。另外，同样原因，除根肋板之外的其他肋板在本申请中也不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，不存在方案冲突的情况下，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

此外，在不脱离本发明的范围的情况下，对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无人机机翼装配方法，通过装配型架进行装配，其特征在于，包括以下步骤：

将第一侧蒙皮铺设在装配型架；

利用所述装配型架对前梁、后梁以及肋板定位安装，组成骨架，其中，位于翼根端部的根肋板仅安装位于所述前梁前侧的根肋板前段和位于所述后梁后侧的根肋板后段，在所述前梁的后侧设有向所述后梁延伸的第一定位部，在所述后梁前侧设有向所述前梁延伸的第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部在前后方向上具有间隔，形成待封闭通道；

将所述骨架与所述第一侧蒙皮粘接，并向所述骨架施压，使其与所述第一侧蒙皮粘接牢固；

将第二侧蒙皮与所述骨架的另一侧粘接，并向所述第二侧蒙皮施压；

对所述前梁和后梁与所述第一侧蒙皮和第二侧蒙皮连接的部位铆接，对因蒙皮厚度不足而不能铆接的位置采用螺接，通过所述待封闭通道旋紧螺母；

利用所述第一定位部和所述第二定位部定位安装根肋板中段，将所述根肋板中段分别与所述第一侧蒙皮和第二侧蒙皮铆接固定，封闭所述待封闭通道，完成机翼的装配。

2.根据权利要求1所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：所述前梁和所述后梁的横截面为U型，且所述前梁与所述后梁的开口侧相对设置；

所述第一定位部的一端从所述前梁的开口侧伸入与所述前梁固定连接，所述第二定位部的一端从所述后梁的开口侧伸入与所述后梁固定连接。

3.根据权利要求2所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：所述第一定位部的横截面为U型，其与所述前梁相连接的一端具有第一安装板，将所述第一定位部通过所述第一安装板与所述前梁螺接；

所述第二定位部的横截面为U型，其与所述后梁相连接的一端具有第二安装板，将所述第二定位部通过所述第二安装板与所述后梁螺接；

所述根肋板中段的横截面为U型，将其两端套设在所述第一定位部和所述第二定位部外侧实现定位安装。

4.根据权利要求1所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：在所述前梁的前侧设置第三定位部，用于定位安装所述根肋板前段；

在所述后梁的后侧设置第四定位部，用于定位安装所述根肋板后段。

5.根据权利要求4所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：

所述第三定位部的横截面为U型，其与所述前梁相连接的一端具有第三安装板，将所述第三定位部通过所述第三安装板与所述前梁螺接；

所述根肋板前段的横截面为U型，将其一端套设于所述第三定位部外侧实现定位安装；

所述第四定位部的横截面为U型，其与所述后梁相连接的一端具有第四安装板，将所述第四定位部通过所述第四安装板与所述后梁螺接；

所述根肋板后段的横截面为U型，将其一端套设于所述第四定位部外侧实现定位安装。

6.根据权利要求1所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：对所述骨架施压以及对所述第二侧蒙皮施压采用同一套卡板，所述卡板的内型面与相对应的第二侧蒙皮处的外型面匹配；

在对所述骨架施压时，所述卡板固定在所述装配型架的架体上，所述卡板的内型面与所述骨架之间具有间隙，所述间隙与此处的所述第二侧蒙皮的厚度相同，在所述间隙内沿前后方向间隔插入多个垫片实现对所述骨架施压；

在对所述骨架施压时，所述卡板固定在所述装配型架的架体上，所述卡板的内型面贴合压在所述第二侧蒙皮，向所述第二侧蒙皮施压。

7.根据权利要求6所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：所述卡板的内型面为橡胶材质。

8.根据权利要求6所述的无人机机翼装配方法，其特征在于：所述垫片为橡胶垫片。

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