一种蒙皮骨架一体中温快速成型复合材料结构及方法与流程

[0001]
本发明属于飞机结构设计领域，具体涉及一种蒙皮骨架一体中温快速成型复合材料结构及方法。


背景技术：

[0002]
中国中小型无人机行业热潮涌动，竞争激烈，控制成本成为小型无人机研制的目标之一。如何在保证质量和满足功能要求的前提下，最大化的降低成本也是中小型无人机的关键技术之一。成本控制，第一方面体现在结构的复杂程度，第二方面体现在加工的难易程度，第三方面体现在材料的选择，第四方面体现在装配的难度。一般中小型无人机的副翼由于操纵的复杂性，采用梁与多肋式结构时分块多，且钣金件变形不易控制，极大地增加定位和装配难度，此外，对于要保持刚度足够，结构简单且重量轻的难度非常大。


技术实现要素：

[0003]
为了解决上述问题，本发明提供一种蒙皮骨架一体中温快速成型复合材料结构及方法，能够显著降低翼面的成型时长，并且降低机翼的机体重量，安装更快捷，施工更简单。
[0004]
本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]
一种蒙皮骨架一体中温快速成型复合材料结构，包括主梁，所述主梁上包覆有蒙皮，所述主梁的下端固定有右轴承和左轴承，所述右轴承上固定有内端接头，所述左轴承上固定有外端接头，所述主梁的端头上连接有副翼舵机鼓包，所述副翼舵机鼓包上装配有副翼舵机鼓包口盖，所述主梁上通过胶接和托板螺母设置有上端泡沫、前缘内段泡沫、前缘中段泡沫和前缘外段泡沫。
[0006]
所述蒙皮采用碳纤维复合材料。
[0007]
所述蒙皮与主梁之间存在间隙，所述间隙内填充有泡沫。
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所述右轴承通过右螺栓和右螺母连接在主梁上。
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所述左轴承通过左螺栓和左螺母连接在主梁上。
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一种蒙皮骨架一体中温快速成型方法，包括以下步骤：a、内端接头和外端接头通过轴承和螺栓、螺母和胶膜，与主梁连接在一起形成金属骨架；b、上端泡沫、前缘内段泡沫、前缘中段泡沫和前缘外段泡沫通过发泡胶和结构胶与金属骨架连接在一起；c、蒙皮通过胶膜，中温快速固化，与金属骨架和泡沫连接在一起；d、自上而下，通过常温胶将副翼舵机鼓包、副翼舵机鼓包口盖粘接在蒙皮上，并使用托板螺母和螺栓与蒙皮连接在一起。
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本发明带来的有益效果有。
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1、通过结构零件数量少，装配关系简单，装配快捷；结构传力路线短而合理，复合材料利用率高，各个零件综合利用性好；质量可靠，稳定性好。其中，蒙皮上下加强带跟随副
翼翼型外型面设计，在副翼结构中起到增加刚度的作用，通过常温胶将副翼舵机鼓包、副翼舵机鼓包口盖粘接在蒙皮上，并使用托板螺母和螺栓与蒙皮连接在一起。
[0013]
2、通过碳纤维复合材料，蒙皮与主梁之间的空隙连接均采用泡沫填充，有效增加副翼刚度的同时，减少后机翼机体重量。
[0014]
3、通过碳纤维复合材料，此碳纤维为中温快速固化碳纤维预浸料，蒙皮和金属骨架的胶接固化通过快速升温加压和快速降温泄压出模完成，有效提高复材零件生产效率。
附图说明
[0015]
图1为本发明的结构示意图。
[0016]
图2为内端接头处的结构示意图。
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图中标号为：1、蒙皮，2、主梁，3、副翼舵机鼓包，4、副翼舵机鼓包口盖，5、上端泡沫，6、前缘内段泡沫，7、前缘中段泡沫，8、前缘外段泡沫，9、内端接头，10、外端接头，11、右轴承，12、左轴承，13、右螺栓，14、左螺栓，15、右螺母，16、左螺母。
具体实施方式
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实施例1如图1至2所示，一种蒙皮骨架一体中温快速成型复合材料结构，包括主梁2，所述主梁2上包覆有蒙皮1，所述主梁2的下端固定有右轴承11和左轴承12，所述右轴承11上固定有内端接头9，所述左轴承12上固定有外端接头10，所述主梁2的端头上连接有副翼舵机鼓包3，所述副翼舵机鼓包3上装配有副翼舵机鼓包口盖4，所述主梁2上通过胶接和托板螺母设置有上端泡沫5、前缘内段泡沫6、前缘中段泡沫7和前缘外段泡沫8。
[0019]
所述蒙皮1采用碳纤维复合材料。
[0020]
所述蒙皮1与主梁2之间存在间隙，所述间隙内填充有泡沫。
[0021]
所述右轴承11通过右螺栓13和右螺母15连接在主梁2上。
[0022]
所述左轴承12通过左螺栓14和左螺母16连接在主梁2上。
[0023]
一种蒙皮骨架一体中温快速成型方法，包括以下步骤：a、内端接头9和外端接头10通过轴承和螺栓、螺母和胶膜，与主梁2连接在一起形成金属骨架；b、上端泡沫5、前缘内段泡沫6、前缘中段泡沫7和前缘外段泡沫8通过发泡胶和结构胶与金属骨架连接在一起；c、蒙皮1通过胶膜，中温快速固化，与金属骨架和泡沫连接在一起；d、自上而下，通过常温胶将副翼舵机鼓包3、副翼舵机鼓包口盖4粘接在蒙皮1上，并使用托板螺母和螺栓与蒙皮1连接在一起。
[0024]
一种蒙皮骨架一体中温快速成型方法，包括以下步骤：a、内端接头9和外端接头10通过轴承和螺栓、螺母和胶膜，与主梁2连接在一起形成金属骨架；b、上端泡沫5、前缘内段泡沫6、前缘中段泡沫7和前缘外段泡沫8通过发泡胶和结构胶与金属骨架连接在一起；c、蒙皮1通过胶膜，中温快速固化，与金属骨架和泡沫连接在一起；
d、自上而下，通过常温胶将副翼舵机鼓包3、副翼舵机鼓包口盖4粘接在蒙皮1上，并使用托板螺母和螺栓与蒙皮1连接在一起。
[0025]
通过结构零件数量少，装配关系简单，装配快捷；结构传力路线短而合理，复合材料利用率高，各个零件综合利用性好；质量可靠，稳定性好。其中，蒙皮上下加强带跟随副翼翼型外型面设计，在副翼结构中起到增加刚度的作用，通过常温胶将副翼舵机鼓包、副翼舵机鼓包口盖粘接在蒙皮上，并使用托板螺母和螺栓与蒙皮连接在一起。
[0026]
通过碳纤维复合材料，蒙皮与主梁之间的空隙连接均采用泡沫填充，有效增加副翼刚度的同时，减少后机翼机体重量。
[0027]
通过碳纤维复合材料，此碳纤维为中温快速固化碳纤维预浸料，蒙皮和金属骨架的胶接固化通过快速升温加压和快速降温泄压出模完成，有效提高复材零件生产效率。
[0028]
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

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