无人机尾翼的制作方法

1.本发明涉及飞行设备领域，具体涉及一种无人机尾翼。


背景技术：

2.随着社会的进步，无人机逐渐从军用领域普及到民用领域，包括物流、测绘、植保、摄影、电力、通信或救援等分支领域，实现了良好的技术外溢和社会、经济效益。然而现有技术的无人机的尾翼通常为一整体结构，占用空间较大，不利于运输和存储。


技术实现要素：

3.本技术提供一种无人机尾翼，以解决现有技术中无人机的尾翼不利于运输和存储的问题。
4.一方面，本技术提供一种无人机尾翼，包括：第一尾翼、第二尾翼及与所述第一尾翼和所述第二尾翼连接的至少一个转动锁定件；
5.所述转动锁定件用于在预设转动角度内转动，并在转动至预设锁定角度后锁定所述第一尾翼和所述第二尾翼。
6.在一些可能的实现方式中，所述转动锁定件包括连接所述第一尾翼的第一部、连接所述第二尾翼并与所述第一部转动连接的第二部，以及锁定部；
7.所述第一部上设有滑动槽，所述锁定部的第一端位于所述滑动槽中，所述锁定部的第二端与所述第二部活动连接。
8.在一些可能的实现方式中，所述滑动槽包括相互连通的滑槽和卡槽，所述卡槽位于所述滑槽的下方。
9.在一些可能的实现方式中，所述卡槽的宽度与所述锁定部的第一端的宽度相同。
10.在一些可能的实现方式中，所述转动锁定件还包括与所述第一部连接的限位部；
11.所述限位部用于限制所述锁定部的第一端位于所述卡槽中。
12.在一些可能的实现方式中，所述限位部包括与所述第一部活动连接的活动部及与所述活动部连接的接触部。
13.在一些可能的实现方式中，所述活动部包括与所述第一部连接的弹簧及与所述弹簧连接的活动杆，所述接触部与所述活动杆连接。
14.在一些可能的实现方式中，所述第一尾翼包括安定面，所述安定面包括第一框架及与所述第一框架连接的第一蒙皮；
15.所述第一蒙皮上设有容纳所述转动锁定件的容纳槽，所述容纳槽的深度大于或等于所述转动锁定件的高度。
16.在一些可能的实现方式中，所述第一蒙皮上设有位于所述容纳槽中并暴露出所述第一框架的安装孔，所述转动锁定件通过所述安装孔与所述第一框架连接。
17.在一些可能的实现方式中，所述第一框架包括相对设置的前梁和后墙，及与所述前梁和所述后墙连接的多个第一翼肋。
18.在一些可能的实现方式中，所述前梁、所述后墙和所述多个第一翼肋的材料均为非金属复合材料。
19.在一些可能的实现方式中，所述第一蒙皮包括芯层及夹设于所述芯层两侧的两层面板；所述芯层的材料为泡沫塑料，所述面板的材料为非金属复合材料。
20.在一些可能的实现方式中，所述非金属复合材料为碳纤维环氧树脂复合材料或玻璃纤维环氧树脂复合材料。
21.在一些可能的实现方式中，所述第一尾翼的结构与所述第二尾翼的结构相同。
22.本技术提供的无人机尾翼包括第一尾翼、第二尾翼及与第一尾翼和第二尾翼连接的至少一个转动锁定件，转动锁定件用于在预设转动角度内转动，并在转动至预设锁定角度后锁定第一尾翼和第二尾翼。当第一尾翼和第二尾翼需要与无人机的机身连接时，通过将转动锁定件转动至预设锁定角度后锁定第一尾翼和第二尾翼，使第一尾翼和第二尾翼呈倒“v”型，当第一尾翼和第二尾翼不需要与无人机的机身连接，而需要折叠时，可以通过将转动锁定件在预设转动角度内转动至第一尾翼和第二尾翼处于折叠状态，从而使减小无人机尾翼的占用空间，有利于运输和存储。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1和图2是本技术一实施例提供的无人机尾翼的示意图；
25.图3是本技术一实施例提供的无人机尾翼的转动锁定件的示意图；
26.图4是本技术一实施例提供的无人机尾翼的第一尾翼的示意图。
具体实施方式
27.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。
29.本技术的无人机尾翼可以应用于无人机(例如固定翼无人机)中，将无人机尾翼与无人机的机身连接，以作为无人机的倒“v”型尾翼。本技术的无人机尾翼为分体式尾翼，当第一尾翼和第二尾翼需要与无人机的机身连接时，通过将转动锁定件转动至预设锁定角度
后锁定第一尾翼和第二尾翼，使第一尾翼和第二尾翼呈倒“v”型，当第一尾翼和第二尾翼不需要与无人机的机身连接，而需要折叠时，可以通过将转动锁定件在预设转动角度内转动至第一尾翼和第二尾翼处于折叠状态，从而使减小无人机尾翼的占用空间，有利于运输和存储。
30.请参阅图1至图4，本技术实施例中提供一种无人机尾翼，包括：第一尾翼1、第二尾翼2及与第一尾翼1和第二尾翼2连接的至少一个转动锁定件3；
31.转动锁定件3用于在预设转动角度内转动，并在转动至预设锁定角度后锁定第一尾翼1和第二尾翼2。
32.需要说明的是，本技术的无人机尾翼为分体式尾翼，通过至少一个转动锁定件3连接第一尾翼1和第二尾翼2，该转动锁定件3可以在预设转动角度内转动(相当于转动锁定件3具备传统合页的转动功能)，可以带动第一尾翼1和第二尾翼2之间也可以在预设转动角度内转动，并且该转动锁定件3在转动至预设锁定角度后锁定第一尾翼1和第二尾翼2(相当于转动锁定件3具备传统合页的转动功能的同时也具备锁定功能)，可以使第一尾翼1和第二尾翼2之间也保持预设锁定角度固定不动(该预设锁定角度可以根据不同规格无人机所需的倒“v”型尾翼的角度具体设置)。当第一尾翼1和第二尾翼2需要与无人机的机身连接时，通过将转动锁定件3转动至预设锁定角度后锁定第一尾翼1和第二尾翼2，使第一尾翼1和第二尾翼2呈倒“v”型，当第一尾翼1和第二尾翼2不需要与无人机的机身连接，而需要折叠时，可以通过将转动锁定件3在预设转动角度内转动至第一尾翼1和第二尾翼2处于折叠状态，从而使减小无人机尾翼的占用空间，有利于运输和存储。
33.在一些实施例中，请参阅图3，转动锁定件3包括连接第一尾翼1的第一部31、连接第二尾翼2并与第一部31转动连接的第二部32，以及锁定部33；第一部31上设有滑动槽311，锁定部33的第一端位于滑动槽311中，锁定部33的第二端与第二部32活动连接。即本技术通过第一部31与第二部32转动连接即可实现第一尾翼1和第二尾翼2的转动连接(第一部31和第二部32之间的角度对应第一尾翼1和第二尾翼2之间的夹角)，当第一部31与第二部32转动时，会带动锁定部33的第一端在滑动槽311中滑动，由于锁定部33的第二端与第二部32活动连接，当第一端滑动时，第二端随之在第二部32上活动，从而不影响第一端的滑动，进而不影响第一部31与第二部32之间的转动。
34.进一步地，请参阅图3，滑动槽311包括相互连通的滑槽3111和卡槽3112，卡槽3112位于滑槽3111的下方(即滑动槽311的形状可以为类似“t”字型或类似“l”字型的形状)，当锁定部33的第一端从滑槽3111滑动至卡槽3112中时(卡槽3112的宽度可以与锁定部33的第一端的宽度相同，也可以稍微大于锁定部33的第一端的宽度)，可以通过卡槽3112中将锁定部33的第一端卡合住(该卡槽3112的位置与第一部31和第二部32之间的预设锁定角度相对应)，从而固定住锁定部33，锁定部33被固定住后会使第一部31与第二部32之间无法转动，从而使第一部31与第二部32之间保持预设锁定角度固定不动，进而锁定第一尾翼1和第二尾翼2，该转动锁定件3结构简单且无需借用任何工具即可实现锁定功能。此外，该卡槽3111可以位于滑槽3111靠近第二部32的端部的下方(即卡槽3111位于滑动槽311靠近第二部32的边缘)，此时，预设锁定角度也就是第一部31与第二部32之间的最大转动角度。而当锁定部33位于滑槽3111远离第二部32的端部的位置时(即锁定部33位于滑动槽311远离第二部32的边缘时)，对应第一部31与第二部32之间的最小转动角度，此时，第一尾翼1和第二尾翼
2处于折叠状态。
35.进一步地，卡槽3112的宽度与锁定部33的第一端的宽度相同，可以进一步提高卡槽3112对锁定部33的第一端的卡合效果，使锁定部33的第一端在卡槽3112中固定不动。此外，卡槽3112的深度可以大于或等于锁定部33的第一端的高度，以进一步提高卡槽3112对锁定部33的第一端的卡合效果，防止锁定部33的第一端从卡槽3112中脱离。
36.具体的，请参阅图3，第一部31包括第一底板312、与第一底板312的两侧分别连接的两个第一立板313，第二部32包括第二底板321、与第二底板321的两侧分别连接的两个第二立板322，及连接两个第二立板322的转轴323(此外，第一底板312和第二底板321上可以开设多个安装孔，从而便于通过多个安装孔连接第一部31与第一尾翼1，及第二部32和第二尾翼2，例如采用螺丝连接)。两个第一立板313上设有对应转轴323的第一转动孔，转轴323穿过第一转动孔与两个第一立板313转动连接。锁定部33包括滑动杆331(该滑动杆331为锁定部33的第一端)及与滑动杆331的两端分别垂直连接的两个转动杆332，滑动槽311设于两个第一立板313上，滑动杆331穿过两个滑动槽311，使滑动杆331可以在滑动槽311中滑动，两个第二立板322上设有对应两个转动杆332的第二转动孔，两个转动杆332分别与两个第二转动孔转动连接(该转动杆332与第二转动孔的连接部分为锁定部33的第二端)。当然，第一部31、第二部32和锁定部33也可以为其他结构，本技术在此不做限制。
37.在一些实施例中，请参阅图3，转动锁定件3还包括与第一部31连接的限位部34，限位部34用于限制锁定部33的第一端位于卡槽3112中，也就是当锁定部33的第一端位于卡槽3112中时，限位部34进一步将锁定部33的第一端限制在卡槽3112中(也就是将滑动杆331限制在卡槽3112中)，防止锁定部33的第一端从卡槽3112中脱离，从而提高转动锁定件3对第一尾翼1和第二尾翼2的锁定强度。
38.具体的，请参阅图3，限位部34包括与第一部31活动连接的活动部341(该活动部341可以沿锁定部33的第一端的滑动方向上进行直线运动)及与活动部341连接的接触部342，该接触部342可以与滑槽3111位于同一水平面，则接触部342位于卡槽3112的上方(即活动部341位于初始位置时，接触部342位于卡槽3112的上方)，当锁定部33的第一端(即滑动杆331)从滑槽3111滑动至卡槽3112之前，会先触碰到接触部342，第一部31与第二部32继续转动以带动锁定部33的第一端继续挤压接触部342，从而压缩活动部341，使活动部341向远离卡槽3112的方向运动，直至锁定部33的第一端滑动至卡槽3112中，此时，位于卡槽3112中的锁定部33的第一端不会与接触部342接触，活动部341可以运动至初始位置，使接触部342位于卡槽3112的上方，并与锁定部33的第一端接触(该接触部342的大小、形状或位置可以根据实际情况具体设置，只要能在锁定部33的第一端位于卡槽3112中时，可以与锁定部33的第一端接触即可)，从而将锁定部33的第一端限制在卡槽3112中，防止锁定部33的第一端从卡槽3112中脱离，该限位部34的结构简单且限制效果好。
39.进一步地，活动部341包括与第一部31连接的弹簧及与弹簧连接的活动杆3411，接触部342与活动杆3411连接(即活动杆3411的两端分别与弹簧和接触部342连接)，当锁定部33的第一端滑动至卡槽3112中，锁定部33的第一端不会与接触部342接触，此时，弹簧的弹力使活动杆3411自动运动至初始位置，使接触部342位于卡槽3112的上方，将锁定部33的第一端限制在卡槽3112中，从而可以使限位部34对锁定部33进行自动限位，而无需人工操作，可以提高转动锁定件3的实用性。当然，活动部341也可以为其他结构，例如设置导轨与与导
轨滑动连接的活动杆3411，本技术在此不做限制。
40.具体的，请参阅图3，第一部31还包括与两个第一立板313连接的侧板314(该侧板314位于滑动槽311与转轴323之间)，弹簧的一端可以与侧板314面向滑动槽311的一侧连接，弹簧的另一端与活动杆3411连接，为了保持活动部341的稳定，可以在侧板314上设置一个中空的凸出部315，该活动部341可以位于该凸出部315中。此外，为了便于解除限位部34对锁定部33的第一端的限制，可以在凸起部315上开设一个通孔，该活动部341还包括与活动杆3411垂直连接的推杆3412，该推杆3412穿过该通孔延伸至凸出部315的外部，当需要解除限位部34对锁定部33的第一端的限制时，通过在通孔中移动推杆3412带动活动杆3411向远离卡槽3112的方向运动，使接触部342不与锁定部33的第一端接触，从而可以将锁定部33的第一端从卡槽3112中脱离，使锁定部33的第一端位于滑槽3111中。
41.在一些实施例中，请参阅图1和图4，第一尾翼1包括安定面11，安定面11包括第一框架111及与第一框架111连接的第一蒙皮112(第一蒙皮112指的是包覆在第一框架111上的板件，作为第一尾翼1的外表面)；第一蒙皮112上设有容纳转动锁定件3的容纳槽(由于转动锁定件3的第一部31与第一尾翼1连接，即该容纳槽用于容纳转动锁定件3的第一部31)，容纳槽的深度大于或等于转动锁定件3的高度，从而避免转动锁定件3暴露出在第一蒙皮112的外部，进而避免转动锁定件3外露而带来的气动阻力增加的问题。
42.进一步地，第一蒙皮112上设有位于容纳槽中并暴露出第一框架111的安装孔，转动锁定件3通过安装孔与第一框架111连接(例如采用螺丝连接)，而不使转动锁定件3直接与第一蒙皮112连接，从而避免无人机飞行时转动锁定件3的载荷对第一蒙皮112造成损伤。
43.具体的，请参阅图4，第一框架111包括相对设置的前梁1111和后墙1112，及与前梁1111和后墙1112连接的多个第一翼肋1113(即前梁1111和后墙1112平行设置，第一翼肋1113与前梁1111和后墙1112垂直连接)。前梁1111和后墙1112是第一框架111的纵向受力件，第一翼肋1113是第一框架111的横向受力件，通过前梁1111、后墙1112和第一翼肋1113的设置不仅可以控制第一框架111的重量在一预设范围内，还可以有效承受载荷，保证第一框架111的强度。此外，该多个第一翼肋1113可以依次位于前梁1111和后墙1112的前端、中部和末端，从而可以在节省第一翼肋1113的数量的基础上保证第一框架111的强度。该第一蒙皮112与前梁1111、后墙1112和多个第一翼肋1113均连接，以提高第一蒙皮112的连接稳定性。
44.进一步地，前梁1111、后墙1112和多个第一翼肋1113的材料均为非金属复合材料，即第一框架111的整体材料都是采用非金属复合材料，相比于现有技术采用金属材料制作的第一框架111，不仅可以降低第一框架111的自重，还可以利用非金属复合材料的可设计性保证第一框架111的强度(可设计性指的是非金属复合材料的力学性能、形状及物理化学性能都可以通过非金属复合材料的基体和增强材料的选择以及工艺的选择来实现各种不同的需求)。
45.进一步地，第一蒙皮112包括芯层及夹设于芯层两侧的两层面板；芯层的材料为泡沫塑料(例如聚氯乙烯)，面板的材料为非金属复合材料(即第一蒙皮112为非金属复合材料夹层结构)。由于无人机飞行时的气动载荷直接作用在第一蒙皮112上，通过采用泡沫塑料作为芯层，可以使第一蒙皮112的整体重量低，并且具有一定的厚度和刚度，可以提高第一蒙皮112的横向弯曲刚度，以减小第一蒙皮112在无人机飞行中的凹凸变形。另外，非金属复
合材料的面板不仅可以降低第一蒙皮112的自重，还可以利用非金属复合材料的可设计性保证第一蒙皮112的刚度。此外，由于第一蒙皮112采用的是非金属材料，因此可以直接在模具上通过手糊成型工艺制作第一蒙皮112，后续再将第一蒙皮112与第一框架111进行合模后固化形成第一尾翼1，制作工艺简单，且制作成本低廉。另外，面板可以为变厚度面板(即面板为变厚度非金属复合材料层)，面板的厚度不是均匀的，而是根据无人机尾翼的载荷情况设置不同厚度(即在无人机尾翼的载荷大的位置设置厚度较厚的面板，在无人机尾翼的载荷小的位置设置厚度较小的面板)，可以保证无人机尾翼的可靠性。
46.具体的，非金属复合材料为碳纤维环氧树脂复合材料或玻璃纤维环氧树脂复合材料。碳纤维环氧树脂和玻璃纤维环氧树脂不仅相对于金属材料在同体积下重量更轻，而且还具有优异的力学性能，并且更容易加工，能够降低加工难度及成本。当然非金属复合材料第一蒙皮1122也可以为其他材料的第一蒙皮112，本技术在此不做限制。
47.在一些实施例中，请参阅图4，第一尾翼1还包括与安定面11活动连接的舵面12，舵面12包括第二框架121及与第二框架121连接的第二蒙皮122。第二框架121包括主墙1211(该主墙1211与第一框架111的前梁1111和后墙1112平行设置)以及与主墙1211垂直连接的多个第二翼肋1212(由于安定面11主要用来承受气动载荷，而舵面12不需要承受过多的气动载荷，因此第二框架121只需要设置一个主墙1211即可)，该多个第二翼肋1212可以依次位于主墙1211的前端、中部和末端，从而可以在节省第一翼肋1113的数量的基础上保证第二框架121的强度。该第二蒙皮122与主墙1211和多个第二翼肋1212均连接，以提高第二蒙皮122的连接稳定性。此外，该第二蒙皮122与第一蒙皮112的结构和材料都相同，主墙1211和第二翼肋1212分别与第一框架111的后墙1112和第一翼肋1113的结构和材料都相同，也就是说舵面12除了比安定面11少了一个前梁1111的结构之外，其他的结构和材料都相同，因此采用相同的材料和制作工艺，以节省制作成本。另外，舵面12与安定面11可以分开单独生产，后续再将舵面12与安定面11进行装配组装(例如通过轴承和轴或者铰链连接舵面12与安定面11)，当舵面12出现问题时，可以便于对舵面12进行拆卸及维修，从而可以提高第一尾翼1的可维修性。
48.在一些实施例中，请参阅图4，第一尾翼1还包括与安定面11远离转动锁定件3的一侧连接的连接管13(该连接管13用于连接尾撑杆4，尾撑杆4的作用用于连接无人机的机身，从而实现无人机尾翼与机身的连接)，此时，该连接管13位于无人机尾翼的最外侧，因此可以将连接管13与安定面11的连接部分进行形状修整，使连接部分的形状为流线型，不仅可以使无人机尾翼的外形轮廓优美，还可以减少无人机飞行时无人机尾翼受到的飞行阻力。
49.在一些实施例中，第一尾翼1的结构与第二尾翼2的结构相同(在此不在赘述第二尾翼2的结构)，那么第一尾翼1和第二尾翼2可以采用相同的材料和制作工艺，以节省制作成本。另外，第一尾翼1和第二尾翼2上需要设置舵机来控制舵面12的偏转，由于舵机的体积较大，因此可以将第一尾翼1和第二尾翼2上除舵机以外的结构对称设置(也就是将第一尾翼1上的舵机的位置和第二尾翼2上的舵机的位置错开，而其他结构以转动锁定件3为对称轴对称设置)，从而在对第一尾翼1和第二尾翼2进行折叠时，可以将第一尾翼1和第二尾翼2贴合在一起，进而进一步减小无人机尾翼的占用空间。
50.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。
51.具体实施时，以上各个组件或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个组件或结构的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。
52.以上对本发明实施例所提供的一种无人机尾翼进行了详细介绍，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；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。