专利名称：一种用于无人机的机翼前缘除冰装置的制作方法
技术领域：
本发明属于无人机系统领域，特别涉及一种新颖的用于无人机的机翼前缘除冰装
置
背景技术：
无人机是一种由动力驱动、机上无人驾驶的航空器。它通常由机体、动力装置、飞 行控制与管理设备、发射回收设备等组成，能够遥控或自动飞行，既能一次性使用，也能回 收、多次使用。它是当今高新技术武器装备之一，广泛的应用于战场侦查、电子对抗、战后损 伤评估、对地攻击等诸多军事行动，是信息化战争必不可少的装备。在民用领域，它已经被 广泛的应用于人工增雨、航空遥感、航空测绘、森林防火、海岸线巡逻等领域。目前，无人机 应用的领域越来越大，无人机作业的环境也随之恶劣。无人机在作业过程中，当飞行高度超 过5000米时，往往是在云层中的过冷水中飞行。所谓过冷水，是指温度低于0°C，但因含有 微小颗粒而未结冰的细小水颗粒。过冷水附在无人机机翼上，容易形成结冰，较轻时改变机 翼形状，影响升力，增大油耗，严重时显著改变机翼形状，增加飞机重量并可能超过临界值， 危害到飞行安全，甚至引发坠机事故的发生，造成设备损失或对地面人员和财产造成危害。 因此，解决好无人机的机翼结冰问题事关重大。但目前用于无人机的机翼除冰装置都存在 着机构复杂，体积大，重量大，维护困难等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、价格低廉、安全可靠、操作方便、能重复多 次使用的无人机机翼前缘除冰装置。本发明公开了一种用于无人机的机翼前缘除冰装置，包括伺服舵机、推动机构以 及推冰条，推动机构在伺服舵机的驱动下推动推冰条，推冰条顶起后凸出无人机机翼蒙皮 表面，进行除冰工作。所述推动机构包括舵机摇臂和舵机连杆，舵机摇臂固定在伺服舵机的输出轴上， 能够以输出轴为圆心做圆周运动，舵机连杆一端连接到舵机摇臂，另一端与推冰条连接，舵 机摇臂、舵机连杆，推冰条构成一曲柄摇杆机构，通过舵机连杆带动推冰条实现顶起与收起 的运动。除冰装置还包括推冰条固定片，推冰条固定片呈L型，两片推冰条固定片对称布 置，推冰条设置在两片推冰条固定片之间。推冰条上具有多个导向槽，多个限位套筒插在导向槽内，限位套筒的长度大于推 冰条的厚度。限位套筒与推冰条上的导向槽之间为间隙配合。一紧固螺丝穿过推冰条固定片和 限位套筒，用锁定螺母将限位套筒夹紧。推冰条固定片通过螺丝固定在无人机机翼表面的蒙皮上。该机翼前缘除冰装置的所有部件均设置在无人机机翼内部。
通过人工遥控或无人机自动驾驶仪控制推冰条(5)的推冰动作。本无人机机翼除冰装置充分考虑了无人机在高空飞行时的特点，采用无人机专用 的伺服舵机推动推冰条，这样可以把无人机机翼前缘的冰层推碎，推碎的冰层被无人机对 面的来流吹散，进而维持无人机在高空的飞行性能，防止了因结冰而带来的种种问题。本发明突出的特点在于1，该装置的所有结构都设置在无人机机翼内部，不会对无人机飞行的气动性能造 成任何影响；2，本发明既可以通过人工遥控控制机翼前缘除冰装置推冰条的动作，也可以通过 无人机机载自动驾驶仪的程序控制其动作；3，本发明的机翼前缘除冰装置可对称的布置在无人机机翼两侧的展向位置，根据 飞行高度、气象条件、飞行时间等的测算，可布置一组或多组该除冰装置，以达到除冰的目 的。
图1为除冰装置在无人机展向布置示意图；图2为除冰装置在无人机飞行时推冰条收起状态示意图；图3为除冰装置在无人机飞行时进行除冰动作示意图；图4为除冰装置结构示意图；图5为图4A-A视图；图6为除冰装置推冰条在收起状态时示意图；图7为除冰装置推冰条在顶起状态时示意图；图8为除冰装置局部剖开示意图。附图标记说明1、无人机机翼；2、伺服舵机；3、舵机连杆；4、推冰条固定片；5、推冰条；6、舵机摇臂；51、推冰条导向槽；52、限位套筒；53、紧固螺丝；54、锁定螺母；55垫片；
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行具体描述。图1所示为除冰装置在无人机上的展向布置示意图。由图可见，该除冰装置布置 在无人机机翼1的前缘，沿展向布置。图4-8示出了除冰装置的具体结构。除冰装置包括伺服舵机2，舵机摇臂6上设有 一舵机摇臂6，舵机摇臂6固定在舵机2输出轴上，其可以以输出轴为圆心做圆周运动。舵 机摇臂6连接一舵机连杆3，舵机连杆3的另一端与推冰条5连接，这样，舵机摇臂6、舵机 连杆3，推冰条5即构成了一曲柄摇杆机构。舵机2输出动力，舵机摇臂6旋转运动，如图 6、7所示，通过连杆3带动推冰条5实现顶起与收起的运动。除冰装置还包括推冰条固定片4。如图8所示，推冰条固定片4呈L型，两端都设 有通孔，其中一端通过螺丝固定在无人机机翼1蒙皮的上表面上。两片推冰条固定片4对称布置，通过螺丝53穿过垫片55、推冰条固定片4、推冰条5以及限位套筒52，用锁定螺母 55将推冰条限位套筒52夹紧。限位套筒52长度大于推冰条5的厚度，并且限位套筒52与 推冰条5上相应导向槽51之间为间隙配合，故在紧固螺丝53锁紧两对称推冰条固定片4 后，推冰条5可在推冰条固定片4之间自由转动，实现推冰条5的顶起与收起动作。图2所示为推冰条5处于收起状态，其边缘埋在无人机机翼1蒙皮以内。图3为 除冰装置在无人机飞行时进行除冰动作示意图，伺服舵机2通过无人机机载接收机控制， 既可以通过地面的发射机人工控制，也可以通过无人机机载自动驾驶仪程序控制。通过人 工遥控或无人机机载自动驾驶仪控制，伺服舵机2动作，舵机摇臂6随之旋转，带动舵机连 杆3运动，进而推动推冰条5顶起，推冰条5顶起后凸出无人机机翼1蒙皮表面，即可顶碎 无人机机翼1前缘的结冰。本发明的上述实施方式不能认为是对本发明权利要求所作的限制，如果本领域的 技术人员通过本发明的启发不需要创造性的劳动做出相应的变化，都应落入本发明权利要 求的保护范围。
权利要求
一种用于无人机的机翼前缘除冰装置，其特征在于包括伺服舵机(2)、推动机构以及推冰条(5)，推动机构在伺服舵机(2)的驱动下推动推冰条(5)，推冰条(5)顶起后凸出无人机机翼(1)蒙皮表面，进行除冰工作。
2.根据权利要求1所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于所述推动机构包括舵机摇 臂(6)和舵机连杆(3)，舵机摇臂(6)固定在伺服舵机(2)的输出轴上，能够以输出轴为圆 心做圆周运动，舵机连杆(3) —端连接到舵机摇臂(6)，另一端与推冰条(5)连接，舵机摇臂 (6)、舵机连杆(3)，推冰条(5)构成一曲柄摇杆机构，通过舵机连杆(3)带动推冰条(5)实 现顶起与收起的运动。
3.根据权利要求2所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于还包括推冰条固定片(4)， 推冰条固定片(4)呈L型，两片推冰条固定片(4)对称布置，推冰条(5)设置在两片推冰条 固定片⑷之间。
4.根据权利要求3所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于推冰条上具有多个导向槽 (51)，多个限位套筒(52)插在导向槽内，限位套筒(52)的长度大于推冰条(5)的厚度。
5.根据权利要求4所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于限位套筒(52)与推冰条 (5)上的导向槽(51)之间为间隙配合。
6.根据权利要求4或5所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于一紧固螺丝(53)穿过 推冰条固定片(4)和限位套筒(52)，用锁定螺母(55)将限位套筒(52)夹紧。
7.根据权利要求3-6任一项所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于推冰条固定片(4) 通过螺丝固定在无人机机翼(1)表面的蒙皮上。
8.根据权利要求1-7任一项所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于该机翼前缘除冰 装置的所有部件均设置在无人机机翼(1)内部。
9.根据权利要求1-8任一项所述的机翼前缘除冰装置，其特征在于通过人工遥控或 无人机自动驾驶仪控制推冰条(5)的推冰动作。
全文摘要
本发明公开了一种用于无人机的机翼前缘除冰装置，包括伺服舵机、推动机构以及推冰条，推动机构在伺服舵机的驱动下推动推冰条，推冰条顶起后凸出无人机机翼蒙皮表面，进行除冰工作。所述推动机构包括舵机摇臂和舵机连杆，舵机摇臂固定在伺服舵机的输出轴上，能够以输出轴为圆心做圆周运动，舵机连杆一端连接到舵机摇臂，另一端与推冰条连接，舵机摇臂、舵机连杆，推冰条构成一曲柄摇杆机构，通过舵机连杆带动推冰条实现顶起与收起的运动。本发明的无人机机翼前缘除冰装置结构简单、价格低廉、安全可靠、操作方便、能重复多次使用。
文档编号B64D15/18GK101830285SQ201010183910
公开日2010年9月15日 申请日期2010年5月26日 优先权日2010年5月26日
发明者冉剑峰, 巴路, 张毅, 窦博雄, 薛强 申请人:中兵光电科技股份有限公司