專利名稱：一種落絲陣式可充氣展開機翼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可充氣展開機翼，具體涉及一種落絲陣式可充氣展開機翼。
背景技術(shù)：
隨著臨近空間飛行器的發(fā)展，其飛行高度高、巡航時間長、可折疊展開等特點吸引了更多的關(guān)注，而這些特點也決定臨近空間飛行器朝著輕量化和大尺度化發(fā)展，因此人們開始廣泛研究可折疊展開超輕質(zhì)的臨近空間飛行器。充氣翼無人飛行器作為臨近空間飛行器的一種，其機翼是最主要結(jié)構(gòu)部件，可折疊展開超輕質(zhì)的充氣機翼的結(jié)構(gòu)代表著充氣翼無人飛行器的前進方向?，F(xiàn)有的充氣機翼多為拉條式、多管式和懸網(wǎng)式，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都存在連接效率低、重量大和系統(tǒng)復雜的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有的充氣機翼多為拉條式、多管式和懸網(wǎng)式，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都存在連接效率低、重量大和系統(tǒng)復雜的問題。進而提供一種落絲陣式可充氣展開機翼。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種落絲陣式可充氣展開機翼包括充氣機翼上蒙皮和充氣機翼下蒙皮，充氣機翼上蒙皮和充氣機翼下蒙皮之間相互扣合并密封連接，所述可充氣展開機翼還包括上連接片、下連接片和多根懸拉鎖，上連接片和下連接片通過對接熱合的方式分別固裝在充氣機翼上蒙皮和充氣機翼下蒙皮的內(nèi)壁上，多根懸拉鎖豎直連接于上連接片和下連接片之間。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下效果I.本發(fā)明通過在充氣機翼內(nèi)部引入懸拉索，將蒙皮劃分成許多網(wǎng)格，減小蒙皮膨脹的半徑，以保護蒙皮不被脹裂，又有利于保持整個充氣結(jié)構(gòu)的設(shè)計形狀，使其逼近所選翼型。2.本發(fā)明通過引入連接片的設(shè)計，實現(xiàn)懸拉索與機翼蒙皮之間的連接固定。3.本發(fā)明在上下蒙皮之間引入垂直懸拉索設(shè)計的落絲陣式方案在滿足保壓控制構(gòu)形的同時，工藝簡單、連接效率高、用料最少質(zhì)量最輕。4.本發(fā)明根據(jù)不同蒙皮表面形狀和升阻比要求，對連接片的布置方式進行優(yōu)化，使整體結(jié)構(gòu)在滿足約束的情況下達到重量最低。


圖I是本發(fā)明充氣機翼實際膨脹的橫截面示意圖；圖2是機翼展示意圖；圖3是其中一種連接片形狀的后視圖；圖4是圖3的正視圖；圖5是另一種連接片形狀的正視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的一種落絲陣式可充氣展開機翼包括充氣機翼上蒙皮I和充氣機翼下蒙皮2，充氣機翼上蒙皮I和充氣機翼下蒙皮2之間相互扣合并密封連接，所述可充氣展開機翼還包括上連接片3、下連接片4和多根懸拉鎖5，上連接片3和下連接片4通過對接熱合的方式分別固裝在充氣機翼上蒙皮I和充氣機翼下蒙皮2的內(nèi)壁上，多根懸拉鎖5豎直連接于上連接片3和下連接片4之間。本實施方式在充氣機翼內(nèi)部的橫截面上引入懸拉索結(jié)構(gòu)，懸拉索與上下蒙皮之間通過所設(shè)計的連接片進行連接，懸拉索在充氣機翼內(nèi)部均勻分布，待充氣機翼充氣膨脹時，由于懸拉索的限制，充氣機翼形成一種近似降絲排列似的外觀結(jié)構(gòu)。同時本發(fā)明設(shè)計的充氣機翼屬于充氣柔性結(jié)構(gòu)，可以通過對充氣的控制實現(xiàn)充氣翼的展開特性。本實施方式在上下蒙皮垂直兩點之間引入懸拉索，不僅達到控制翼型的目的，而且將蒙皮劃分成若干個小單元，減小了蒙皮膨脹的半徑，降低蒙皮表面因沖壓膨脹產(chǎn)生的 應(yīng)力，同時本實施方式在最大程度上減少了充氣翼的重量，實現(xiàn)了充氣翼結(jié)構(gòu)輕量化。由于本發(fā)明采用對接的熱合方式，有效的保證了充氣翼的氣密性。
具體實施方式
二 結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的對接熱合后的充氣機翼上蒙皮I和上連接片3由外至內(nèi)的材料分別依次為PA、TIE、PE、TIE、PA、TIE和PE七層共擠膜。如此設(shè)置，該材料阻隔空氣性能強、熱封性能好、機械性能強、抗氧化。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的七層共擠膜的厚度為7(^!11，模量為55010^。如此設(shè)置，便于進行單面熱合。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的充氣機翼下蒙皮2和下連接片4的材料均與充氣機翼上蒙皮I和上連接片3的材料相同。如此設(shè)置，便于進行單面熱合。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一、二或三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式的懸拉鎖5的數(shù)量為七根。如此設(shè)置，減小了蒙皮膨脹的半徑，降低蒙皮表面因沖壓膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或四相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式的每相鄰兩個懸拉索翼展開方向的間距均為H，H為10cm，七根懸拉鎖5在可充氣展開機翼寬度方向上分隔成八部分，所述八部分之間的間距依次分別為Sp S2、S3、S4、S5、S6、S7和S8，所述Sp S2、S3、S4、S5、S6、S7 和 S8 分別為 4. 6cm、7. 2cm、10cm、10cm、10cm、8cm、7. 2cm 和 5cm。如此設(shè)置，圖 2 中虛線焦點為懸拉索布置點位，而粗實線為熱合邊界線，留有熱合縫的寬度為L。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或五相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖I-圖5說明本實施方式，本實施方式的懸拉鎖5的材料為芳綸絲，芳綸絲的模量為74GPa，密度為200旦。如此設(shè)置，不僅滿足拉伸強度的要求，而且質(zhì)量輕，達到了輕量化的設(shè)計目的。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或六相同。
具體實施方式
八結(jié)合圖3-圖5說明本實施方式，本實施方式的可充氣展開機翼還包括纖維增強膠帶6和聚酯膠帶7，纖維增強膠帶6和聚酯膠帶7分別粘貼在上連接片3和下連接片4的熱合面和所述熱合面的背面，所述熱合面為上連接片3和下連接片4與充氣機翼上蒙皮I和充氣機翼下蒙皮2相貼合的面。如此設(shè)置,選擇與蒙皮相同的單面熱合材料，分別在熱合面粘貼帶有纖維增強的膠帶，和在熱合面的背面粘貼聚酯膠帶。纖維增強膠帶因為表面粘有規(guī)則排列的纖維，達到提拉伸強度的作用，增強了連接片整體的連接強度；通過在連接片安置帶有墊片的連接孔，既方便懸拉索的固定，又避免了拉伸過程中的應(yīng)力集中。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或七相同。
具體實施方式
九結(jié)合圖I-圖5說明本實施方式，本實施方式的可充氣展開機翼還包括多個墊片8，上連接片3和下連接片4上均設(shè)有多個連接孔，每個連接孔內(nèi)設(shè)有一個墊片8，且墊片8位于上連接片3和下連接片4的熱合面上，兩個墊片8之間通過懸拉鎖5連接。如此設(shè)置，連接片與蒙皮熱合，以實現(xiàn)將拉索與蒙皮連接的設(shè)計目的。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一或八相同。結(jié)合圖3-圖5說明本實施方式，本實施方式的墊 片8既方便懸拉索的固定，又避免了拉伸過程中的應(yīng)力集中。
權(quán)利要求
1.一種落絲陣式可充氣展開機翼，它包括充氣機翼上蒙皮(I)和充氣機翼下蒙皮(2)，充氣機翼上蒙皮(I)和充氣機翼下蒙皮(2 )之間相互扣合并密封連接，其特征在于所述可充氣展開機翼還包括上連接片(3 )、下連接片(4 )和多根懸拉鎖(5 )，上連接片(3 )和下連接片(4)通過對接熱合的方式分別固裝在充氣機翼上蒙皮(I)和充氣機翼下蒙皮(2)的內(nèi)壁上，多根懸拉鎖(5)豎直連接于上連接片(3)和下連接片(4)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述對接熱合后的充氣機翼上蒙皮(I)和上連接片(3)由外至內(nèi)的材料分別依次為PA、TIE、PE、TIE、PA、TIE和PE七層共擠膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述七層共擠膜的厚度為70 μ m,模量為550MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述充氣機翼下蒙皮(2)和下連接片(4)的材料均與充氣機翼上蒙皮(I)和上連接片(3)的材料相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述懸拉鎖(5)的數(shù)量為七根。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于每相鄰兩個懸拉索翼展開方向的間距均為(H)，(H)為10cm，七根懸拉鎖(5)在可充氣展開機翼寬度方向上分隔成八部分，所述八部分之間的間距依次分別為(SXSMSXSiOCSeMhWP(S8),所述(S1)' (S2), (S3)、(S4), (S5), (S6), (S7)和(S8)分別為 4. 6cm、7. 2cm、10cm、10cm、10cm、8cm、7. 2cm 和 5. 0cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述懸拉鎖(5)的材料為芳綸絲，芳綸絲的模量為74GPa，密度為200旦。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述可充氣展開機翼還包括纖維增強膠帶(6)和聚酯膠帶(7)，纖維增強膠帶(6)和聚酯膠帶(7)分別粘貼在上連接片(3)和下連接片(4)的熱合面和所述熱合面的背面，所述熱合面為上連接片(3)和下連接片(4)與充氣機翼上蒙皮(I)和充氣機翼下蒙皮(2)相貼合的面。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種落絲陣式可充氣展開機翼，其特征在于所述可充氣展開機翼還包括多個墊片(8)，上連接片(3)和下連接片(4)上均設(shè)有多個連接孔，每個連接孔內(nèi)設(shè)有一個墊片(8)，且墊片(8)位于上連接片(3)和下連接片(4)的熱合面上，兩個墊片(8)之間通過懸拉鎖(5)連接。
全文摘要
一種落絲陣式可充氣展開機翼，它涉及一種可充氣展開機翼。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的充氣機翼多為拉條式、多管式和懸網(wǎng)式，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都存在連接效率低、重量大和系統(tǒng)復雜的問題。本發(fā)明的充氣機翼上蒙皮(1)和充氣機翼下蒙皮(2)之間相互扣合并密封連接，上連接片(3)和下連接片(4)通過對接熱合的方式分別固裝在充氣機翼上蒙皮(1)和充氣機翼下蒙皮(2)的內(nèi)壁上，多根懸拉鎖(5)豎直連接于上連接片(3)和下連接片(4)之間。本發(fā)明在上下蒙皮之間引入垂直懸拉索的落絲陣式方案在滿足保壓控制構(gòu)形的同時，工藝簡單、連接效率高、用料最少質(zhì)量最輕。本發(fā)明特別適用于充氣翼無人飛行器中。
文檔編號B64C3/30GK102923298SQ20121047859
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者王長國, 劉遠鵬, 夏震猛, 龔芃, 譚惠豐 申請人:哈爾濱工業(yè)大學