CN105904800B - 螺旋桨和机身 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种螺旋桨和机身，包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体。螺旋桨和机身的成型泡沫为泡沫材质，泡沫质轻，能够大大减轻螺旋桨和机身的重量，使无人机的续航能力更强，泡沫的弹性特性还可以增加桨的强度韧性；且第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体，第一胶体使第一纤维织物层和第二纤维织物层固化***，更易成型。

Description

螺旋桨和机身
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种螺旋桨和机身。
背景技术
无人机具有便携性高、操作简单、使用灵活等特点，在各个领域得到广泛地应用，其中机体材料技术是无人机的关键技术之一，无人机各个部分用到的材料直接影响到无人机的重量、结构强度和续航能力等。为了保证无人机的结构强度，目前无人机使用的材料一般为钛合金、铝合金或碳纤维，使用这些材料便于加工，且成型方法简单，但重量较大，严重影响续航能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于飞行器的复合材料结构，例如一种螺旋桨和机身，能够减轻材料重量，使无人机的续航能力更强。
为实现本发明的目的，采取的技术方案是：
一种螺旋桨，其特征在于，包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层，所述第一纤维织物层和所述第二纤维织物层均浸透有第一胶体，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层之间形成一个腔体，所述成型泡沫设置于所述腔体内，所述成型泡沫的厚度大于所述腔体的厚度，所述成型泡沫与所述腔体为过盈配合，所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设置有三层UD布层，及所述第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层UD布层，所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层，所述第一UD布层底面设有一第二UD布层，所述第二UD布层底面设有一第三UD布层，所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,所述第二纤维织物层上表面设有一第一UD布层，所述第一UD布层上表面设有一第二UD布层，所述第二UD布层上表面设有一第三UD布层，所述第三UD布层上表面粘接于所述成型泡沫底面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,其中所述UD布层浸透有第一胶体。
下面对技术方案进一步说明：
进一步的是，该螺旋桨包括有两层所述第一纤维织物层，或/及该螺旋桨包括有两层所述第二纤维织物层。
进一步的是，所述第一UD布层、第二UD布层、第三UD布层的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。
进一步的是，所述第一UD布层、第二UD布层、第三UD布层的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。
进一步的是，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。
进一步的是，所述第一胶体为环氧树脂。
进一步的是，所述第一胶体为环氧树脂。
本发明还提供一种机身，包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体，所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层，所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层，所述第一UD布层底面设有一第二UD布层，所述第二UD布层底面设有一第三UD布层，所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,或/及第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层，所述第二纤维织物层上表面设有一第一UD布层，所述第一UD布层上表面设有一第二UD布层，所述第二UD布层上表面设有一第三UD布层，所述第三UD布层上表面粘接于所述成型泡沫底面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,其中所述UD布层浸透有第一胶体。
进一步的是，该机身包括有两层所述第一纤维织物层，或/及该机身包括有两层所述第二纤维织物层。
进一步的是，所述纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。
进一步的是，所述第一胶体为环氧树脂。
进一步的是，所述第一胶体为环氧树脂。
进一步的是，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
进一步的是，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
进一步的是，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
进一步的是，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的螺旋桨和机身的成型泡沫为泡沫材质，泡沫质轻，能够大大减轻螺旋桨和机身的重量，使无人机的续航能力更强，泡沫的弹性特性还可以增加桨的强度韧性；且第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体，第一胶体使第一纤维织物层和第二纤维织物层固化***，更易成型；加上第一纤维织物层和成型泡沫之间、第二纤维织物层和成型泡沫之间均设置了三层UD布层，该UD布层的全部强度都在第一方向上，增加螺旋桨和机身的强度，且与纤维织物层粘接的UD布层长度最长，与成型泡沫粘接的UD布层长度最短，在增加螺旋桨和机身的强度的同时，又不会对增加螺旋桨和机身的重量影响太大，使螺旋桨和机身的综合特性更好。
附图说明
图1是本发明第一实施例螺旋桨的结构示意图；
图2是本发明第二实施例螺旋桨的结构示意图；
图3是本发明第一实施例机身的结构示意图；
图4是本发明第二实施例机身的结构示意图。
附图标记说明：
10.成型泡沫，20.第一纤维织物层，30.第二纤维织物层，40.第一胶体，50.UD布层，510.第一UD布层，520.第二UD布层，530.第三UD布层，60.合模胶。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
本发明提供了一种飞行器，例如一种多旋翼的飞行器(图未示)，它包括有一种螺旋桨以及机身。
如图1所示，一种螺旋桨，包括一成型泡沫10、设置于成型泡沫10上表面的至少一层第一纤维织物层20、以及设置于成型泡沫10下表面的至少一层第二纤维织物层30，第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40，该成型泡沫10与螺旋桨外形匹配。
如图1所示，本实施例中的第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均只设有一层，第一胶体40为环氧树脂，第一纤维织物层20和第二纤维织物层30为碳纤维织物，第一胶体40、第一纤维织物层20和第二纤维织物层30还可以根据实际设置为其他形式。
进一步的是，如图1所示，第一纤维织物层20、成型泡沫10、第二纤维织物层30的边缘均粘接有合模胶60，通过合膜胶提高边缘的粘合度，便于螺旋桨合模。通过在第一纤维织物层20和第二纤维织物层30浸透第一胶体40实现纤维织物层与成型泡沫之间的粘合以及纤维织物的固化，第一胶体40还可以根据实际设置为其他胶体。
如图2所示，在另一实施例中，第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设有至少一层UD布层50，UD布层50浸透有第一胶体40。UD布层50采用的UD材料又称为有机纤维复合材料，该材料的全部强度都在第一方向上的一种材料，在第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置有UD材料，增加螺旋桨的强度，且质轻，使螺旋桨的综合特性更好。
进一步的是，如图2所示，在另一实施例中的第一纤维织物层20有两层，第二纤维织物层30有两层，第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和和成型泡沫10之间均设有三层UD布层50，所述第一纤维织物层20底面设有一第一UD布层510，所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520，所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530，所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度，所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。所述第二纤维织物层30上表面设有一第一UD布层510，所述第一UD布层510上表面设有一第二UD布层520，所述第二UD布层520上表面设有一第三UD布层530，所述第三UD布层530上表面粘接于所述成型泡沫10底面，所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度，所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。第一UD布层510、第二UD布层520、第三UD布层530的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。三层UD布层50的长度逐渐向螺旋桨中心递减，进一步的是，第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3，增加螺旋桨的强度的同时，又不会对增加螺旋桨重量影响太大。
该螺旋桨在制作时通过压模的方式使第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10、第二纤维织物层30紧密粘合，且由于泡沫是具有弹性的，第一纤维织物层20和第二纤维织物层30粘合形成一个腔体和成型泡沫10过盈配合，即成型泡沫10的厚度比所述腔体的厚度大，使螺旋桨压模成型时，通过压缩成型泡沫10进一步增加桨的强度韧性。
如图3所示，本发明还提供一种机身，包括一成型泡沫10、设置于成型泡沫10上表面的至少一层第一纤维织物层20、以及设置于成型泡沫10下表面的至少一层第二纤维织物层30，第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40，该成型泡沫10与与机身外形匹配。
进一步的是，第一胶体40为环氧树脂，第一纤维织物层20和第二纤维织物层30为碳纤维织物，第一胶体40、第一纤维织物层20和第二纤维织物层30还可以根据实际设置为其他形式。
如图3所示，本实施例中的第一纤维织物层20有两层，第二纤维织物层30有一层，且两层第一纤维织物层20位于机身的外侧，一层第二纤维织物层30位于机身的内侧，使机身在运行时更稳定。
进一步的是，第一纤维织物层20、成型泡沫10、第二纤维织物层30的边缘均粘接有合模胶60，通过合膜胶提高边缘的粘合度，便于螺旋桨合模。本实施例中合模胶60内含有环氧树脂和碳粉，通过碳粉来提高粘合度。
如图4所示，在其他实施例中，第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设有至少一层UD布层50，UD布层50浸透有第一胶体40。UD布层50采用的UD材料又称为有机纤维复合材料，该材料的全部强度都在第一方向上的一种材料，在第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置有UD材料，增加机身的强度，且质轻，使机身的综合特性更好。
如图4所示，第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和和成型泡沫10之间均设有三层UD布层50。所述第一纤维织物层20底面设有一第一UD布层510，所述第一UD布层510底面设有一第二UD布层520，所述第二UD布层520底面设有一第三UD布层530，所述第三UD布层530底面粘接于所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度，所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。所述第二纤维织物层30上表面设有一第一UD布层510，所述第一UD布层510上表面设有一第二UD布层520，所述第二UD布层520上表面设有一第三UD布层530，所述第三UD布层530上表面粘接于所述成型泡沫10底面，所述第一UD布层的长度大于所述第二UD布层的长度，所述第二UD布层的长度大于所述第三UD布层的长度。三层UD布层50的长度逐渐向机身中心递减，增加机身的强度的同时，又不会对增加螺旋桨重量影响太大。
该机身在制作时，通过第一胶体40将第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10和第二纤维织物层30粘接，通过抽真空的方式使第一纤维织物层20、UD布层50、成型泡沫10、以及第二纤维织物层30之间结合。
本发明的有益效果在于螺旋桨和机身的成型泡沫10为泡沫材质，泡沫质轻，能够大大减轻螺旋桨和机身的重量，使无人机的续航能力更强，泡沫的弹性特性还可以增加桨的强度韧性；且第一纤维织物层20和第二纤维织物层30均浸透有第一胶体40，第一胶体40使第一纤维织物层20和第二纤维织物层30固化***，更易成型；加上第一纤维织物层20和成型泡沫10之间、第二纤维织物层30和成型泡沫10之间均设置了三层UD布层50，该UD布层50的全部强度都在第一方向上，增加螺旋桨和机身的强度，且与纤维织物层粘接的UD布层50长度最长，与成型泡沫10粘接的UD布层50长度最短，在增加螺旋桨和机身的强度的同时，又不会对增加螺旋桨和机身的重量影响太大，使螺旋桨和机身的综合特性更好。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种螺旋桨，其特征在于，包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层之间形成一个腔体，所述成型泡沫设置于所述腔体内，所述成型泡沫的厚度大于所述腔体的厚度，所述成型泡沫与所述腔体为过盈配合，所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设置有三层UD布层及所述第二纤维织物层和所述成型泡沫之间均设有三层UD布层，所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层，所述第一UD布层底面设有一第二UD布层，所述第二UD布层底面设有一第三UD布层，所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3，所述第二纤维织物层的上表面设有一第一UD布层，所述第一UD布层上表面设有一第二UD布层，所述第二UD布层上表面设有一第三UD布层，所述第三UD布层上表面粘接于所述成型泡沫底面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,其中所述UD布层浸透有第一胶体。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，该螺旋桨包括有两层所述第一纤维织物层，或/及该螺旋桨包括有两层所述第二纤维织物层。
3.根据权利要求1所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一UD布层、第二UD布层、第三UD布层的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。
4.根据权利要求2所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一UD布层、第二UD布层、第三UD布层的长度中心与螺旋桨的长度中心重叠。
5.根据权利要求1至4任一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。
6.根据权利要求1至4任一项所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一胶体为环氧树脂。
7.根据权利要求5所述的螺旋桨，其特征在于，所述第一胶体为环氧树脂。
8.一种机身，其特征在于，包括一成型泡沫、设置于所述成型泡沫上表面的至少一层第一纤维织物层、以及设置于所述成型泡沫下表面的至少一层第二纤维织物层，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层均浸透有第一胶体，所述第一纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层，所述第一纤维织物层底面设有一第一UD布层，所述第一UD布层底面设有一第二UD布层，所述第二UD布层底面设有一第三UD布层，所述第三UD布层底面粘接于所述成型泡沫上表面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,或/及第二纤维织物层和所述成型泡沫之间设有三层所述的UD布层，所述第二纤维织物层上表面设有一第一UD布层，所述第一UD布层上表面设有一第二UD布层，所述第二UD布层上表面设有一第三UD布层，所述第三UD布层上表面粘接于所述成型泡沫底面，所述第一UD布层长度比第二UD布层的长度长1/3，所述第二UD布层的长度比第三UD布层的长度长1/3,其中所述UD布层浸透有第一胶体。
9.根据权利要求8所述的机身，其特征在于，该机身包括有两层所述第一纤维织物层，或/及该机身包括有两层所述第二纤维织物层。
10.根据权利要求9所述的机身，其特征在于，所述第一纤维织物层和第二纤维织物层为碳纤维织物。
11.根据权利要求8至9任一项所述的机身，其特征在于，所述第一胶体为环氧树脂。
12.根据权利要求10所述的机身，其特征在于，所述第一胶体为环氧树脂。
13.根据权利要求8至9任一项所述的机身，其特征在于，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
14.根据权利要求10所述的机身，其特征在于，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
15.根据权利要求11所述的机身，其特征在于，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
16.根据权利要求12所述的机身，其特征在于，所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层粘接，通过抽真空的方式使所述第一纤维织物层、所述UD布层、所述成型泡沫、以及所述第二纤维织物层之间结合。
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Granted publication date: 20181002

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Guangzhou Tianhe branch

Pledgor: EHANG INTELLIGENT EQUIPMENT (GUANGZHOU) Co.,Ltd.

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