CN109157847B - 一种基于碳杆的固定翼航模结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于碳杆的固定翼航模结构及安装方法。该航模的结构部件包括：机身、机翼、尾翼及副翼和升降舵，用以连接翼面和舵面的合页，用以辅助定位及作为主要承力构件的碳杆，以及由可偏转前起落架和固定的主起落架组成的起落架机构。其动力系统包括电机及配套的螺旋桨，通过胶接在机身头部的连接板固定。使用舵机控制各舵面偏转。该航模各部件的组合方式主要为拼插和胶接，可以实现简便快捷的安装，并且降落时由碳杆承受冲击力，抗冲击能力较强。本发明可以有效降低航模起落架受损几率，降低航模飞机的生产及使用成本，适合广大的航模爱好者特别是初学者使用。

Description

一种基于碳杆的固定翼航模结构及安装方法

技术领域

本发明涉及航模飞机技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于碳杆的固定翼航模结构及安装方法。

背景技术

操纵航模作为一种户外运动，近年来越发受到人们的欢迎，但新手在操纵航模降落的过程中，因为缺乏经验极易使得航模尤其是起落架受损，并且损伤往往发生在起落架与机身连接位置，造成这种事故的主要原因有两个：一个是降落时仰角不足导致上述连接位置发生了沿机身轴线方向的剪切破坏；另一个是降落时仰角过大导致上述连接位置垂直于机身的冲击载荷大于该处机身结构所能承受的最大应力。上述两种情况均是因为受到机身材料的限制，导致起落架连接处抗冲击的能力不足引起的。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种能够有效承受较大的冲击载荷的基于碳杆的固定翼航模构造及安装方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种基于碳杆的固定翼航模结构，包括：由机头、中身以及后身组成的可拆组机身主体、可拆组的机翼、连接于后身尾部的水平尾翼和动力系统，所述中身和后身水平方向开设有机翼安装槽，所述可拆组的机翼通过胶接固定于其中，所述中身和后身通过机身碳杆相连，所述机头与中身通过胶接固定，所述可拆组的机翼为对称的两片，其通过机翼碳杆相连，主起落架通过穿过所述机身碳杆的夹具固定在机身碳杆上，前起落架底座的左右边缘开设与所述机身碳杆形状匹配的凹槽，使得前起落架可以卡接在中身底部。

进一步地，所述夹具的内径与所述机身碳杆的外径匹配，所述夹具的底部设有螺孔，主起落架通过穿过其连接部的螺钉与夹具紧固。

进一步地，所述前起落架包括前起落架主体，通过连接轴与所述前起落架主体相连的前起落架摇臂和前起落架主体与前起落架摇臂之间的所述前起落架底座，通过拉杆将前起落架摇臂与方向舵机的摇臂相连，通过方向舵机控制前起落架的转动。

进一步地，所述动力系统包括设置于所述机头前端的电动机和螺旋桨，所述螺旋桨安装在电动机的转轴上，所述电动机通过螺接固定于连接板上，所述连接板胶接于所述机头前端。

进一步地，所述可拆组机翼的翼梢后缘通过副翼合页连接有副翼，所述副翼上设有副翼舵角，所述副翼通过设置在可拆组机翼上的副翼舵机控制偏转，所述副翼舵机上设有副翼舵机摇臂，所述副翼舵机与副翼舵角通过副翼拉杆相连。

进一步地，所述水平尾翼的后缘通过升降舵合页连接有升降舵，所述升降舵上设有升降舵舵角，所述升降舵通过设置在水平尾翼上的升降舵舵机控制偏转，所述升降舵舵机设有升降舵舵机摇臂，所述升降舵舵机摇臂与升降舵舵角通过升降舵拉杆相连。

进一步地，所述中身及后身对接面的四个角附近设有安装孔，其总深度与机身碳杆长度相等，四根机身碳杆固定在中身或后身的安装孔内，通过胶接固定；

所述两片可拆组机翼的对接面上设有两个对接孔，其总深度与机翼碳杆的长度相等，两根机身碳杆固定在对接孔内，通过胶接固定。

进一步地，所述机身、机翼、副翼、水平尾翼均为EPP泡沫材质。

本发明还提供了一种基于碳杆的固定翼航模的安装方法，包括：

机身的安装：中身及后身对接面的四个角附近设有安装孔，其总深度与机身碳杆长度相等，将四根机身碳杆固定在中身或后身的安装孔内，完成拼插对接，对接面使用胶接贴合，机头与中身的对接面也通过胶接贴合；

机翼的安装：两片机翼的对接面上有两个对接孔，机翼碳杆的长度与两机翼的对接孔的深度总和相等，将机翼碳杆安装于对接孔中，通过胶接紧固，中身及后身上沿长度方向有机翼安装槽，其总长与机翼弦长相等，将机翼安装在机翼安装槽后，通过胶接结合。

水平尾翼的安装：后身尾部开有平尾安装槽，可以将水平尾翼拼插在其中，并与后身胶接；

起落架的安装：主起落架的夹具穿过机身碳杆，将夹具穿过机身碳杆后，使主起落架主体上的孔与夹具底部的螺纹孔对齐，使用螺钉将主起落架主体、夹具以及机身碳杆固定在一起；

前起落架底座卡接在中身底部的两根机身碳杆之间，将方向舵机、拉杆和前起落架摇臂依次连接在前起落架底座上部，将前起落架主体连接在前起落架摇臂下部，前起落架主体通过连接轴与前起落架摇臂相连，其间设置垫片；

动力系统的安装：将螺旋桨安装在电动机的转轴上，使用埋头螺钉将电动机固定在电机座上，并进一步使用螺杆和小螺母固定在连接板上，最后将连接板胶接在机头上。

副翼的安装：通过副翼合页将副翼连接在机翼的翼梢后，将副翼舵角固定在副翼上，将副翼舵机固定在可拆组机翼上，将副翼舵机与副翼舵角通过副翼拉杆连接；

升降舵的安装：通过升降舵合页将升降舵连接在水平尾翼上，将升降舵舵角固定在升降舵上，将升降舵舵机固定在可拆组机翼上，将升降舵舵机与升降舵舵角通过升降舵拉杆连接。

进一步地，在机翼的安装中，保证机翼关于机身的中面对称，水平尾翼关于机身的中面对称。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、主起落架安装在具有较高水平的强度、刚度的碳杆上，使得所述固定翼航模在降落时能够承受较强的冲击载荷，从而降低了起落架受损的几率；

2、本发明涉及的一种固定翼航模，其结构高度模块化，除机身、各翼面、前起落架底座、主起落架的夹具和电机的连接板以外的所有构件均可以替换为市售的航模通用配件，大大降低了生产和使用成本，适合更广大的航模爱好者使用。

基于上述理由本发明可在航模飞机技术领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明航模整体图。

图2为本发明航模部件拆解图。

图3为本发明机头安装示意图。

图4为中身、后身和主起落架安装示意图。

图5为前起落架安装示意图。

图6为机翼安装示意图。

图7为副翼舵机安装示意图。

图8为水平尾翼安装示意图。

图中：1、螺旋桨；2、电动机；3、机身；31、机头；32、中身；33、后身；4、水平尾翼；41、水平安定面；42、升降舵；5、机翼；6、副翼；7、主起落架；71、主起落架主体；72、夹具；8、前起落架；81、前起落架主体；82、连接轴；83、前起落架摇臂；9、机身碳杆；10、连接板；11、前起落架底座；12、垫片；13、方向舵机；131、方向舵机摇臂；132、方向舵机拉杆；14、副翼合页；15、机翼碳杆；16、副翼舵机；161、副翼舵机摇臂；162、副翼拉杆；163、副翼舵角；17、升降舵舵机；171、升降舵舵机摇臂；172、升降舵拉杆；173、升降舵舵角；18、升降舵合页；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明提供了一种基于碳杆的固定翼航模结构，包括：由机头31、中身32以及后身33组成的可拆组机身主体3，两片式可拆组的机翼5，连接于后身33尾部的水平尾翼4、动力系统和作为连接件和主要承力构件的机身碳杆9和机翼碳杆15；所述中身32和后身33水平方向开设有机翼安装槽，所述可拆组的机翼5通过胶接固定于其中，所述中身32和后身33通过机身碳杆9相连，所述机头31与中身通32过胶接固定，所述可拆组的机翼5为对称的两片，其通过机翼碳杆15相连，主起落架7通过穿过所述机身碳杆9的夹具72固定在机身碳杆9上，前起落架底座81的左右边缘开设与所述机身碳杆9形状匹配的凹槽，使得前起落架8可以卡接在中身32底部。

所述夹具72的内径与所述机身碳杆9的外径匹配，所述夹具72的底部设有螺孔，主起落架7通过穿过其连接部的螺钉与夹具72紧固。

起落架系统，包含可旋转的前起落架8及固定的主起落架7；所述前起落架8包括前起落架主体81，通过连接轴82与所述前起落架主体81相连的前起落架摇臂83和前起落架主体81与前起落架摇臂83之间的所述前起落架底座11，前起落架主体81通过垫片12安装在前起落架底座11上，通过拉杆132将前起落架摇臂83与方向舵机13的摇臂131相连，通过方向舵机13控制前起落架8的转动。

所述动力系统包括设置于所述机头31前端的电动机2和螺旋桨1，所述螺旋桨1安装在电动机2的转轴上，所述电动机2通过螺接固定于连接板10上，所述连接板10胶接于所述机头31前端。

所述可拆组机翼5的翼梢后缘通过副翼合页14连接有副翼6，所述副翼6上设有副翼舵角163，所述副翼6通过设置在可拆组机翼5上的副翼舵机16控制偏转，所述副翼舵机16上设有副翼舵机摇臂161，所述副翼舵机16与副翼舵角163通过副翼拉杆162相连。

所述水平尾翼4的水平安定面41的后缘通过升降舵合页18连接有升降舵42，所述升降舵42上设有升降舵舵角173，所述升降舵42通过设置在水平尾翼4上的升降舵舵机17控制偏转，所述升降舵舵机17设有升降舵舵机摇臂171，所述升降舵舵机摇臂171与升降舵舵角173通过升降舵拉杆172相连。

所述中身32及后身33对接面的四个角附近设有安装孔，其总深度与机身碳杆9长度相等，四根机身碳杆9固定在中身32或后身33的安装孔内，通过胶接固定；

所述两片可拆组机翼5的对接面上设有两个对接孔，其总深度与机翼碳杆15的长度相等，两根机身碳杆固定在对接孔内，通过胶接固定。

机身3、机翼5、副翼6、水平尾翼4均为航模常用的EPP泡沫材质。

本发明还提供了一种基于碳杆的固定翼航模的安装方法，

如图2所示，所述机身3的安装方法为：中身32及后身33对接面的四个角附近有安装孔，其总深度与机身碳杆9长度相等，在安装时将四根机身碳杆9固定在中身32或后身33的安装孔内，即可进行拼插对接，对接面使用胶接贴合。机头31与中身32的对接面也通过胶接贴合。

如图3所示，所述固定翼航模使用电动机2作为动力来源，并将螺旋桨1安装在电动机2的转轴上，高速旋转的螺旋桨1能够给航模提供牵引力，使航模向前运动。为了使牵引力有效作用于航模上，使用螺接的方法将电动机2固定在连接板10上，然后将连接板10胶接在机头31上。

如图4所示，所述主起落架7包括主起落架主体71、夹具72两部分。夹具72可以穿过机身碳杆9，底部有螺纹孔，将夹具72穿过机身碳杆9后，使主起落架主体71上的孔与夹具72底部的螺纹孔对齐，使用螺钉就可以将主起落架主体71、夹具72以及机身碳杆9固定在一起。

如图5所示，所述前起落架8使用方向舵机13进行控制。前起落架8包括前起落架主体81，连接轴82，前起落架摇臂83，并通过垫片12安装在前起落架底座11上，前起落架8能够刚好装卡在中身32底部的两根机身碳杆9之间，从而进行固定。使用方向舵机拉杆132将前起落架摇臂83与方向舵机13的摇臂131相连，即可控制前起落架8的转动。

如图6所示，所述机翼5的安装方法为：机翼5分为对称的两片，对接面上有两个对接孔，机翼碳杆15的长度与对接孔的总深度相等，并可以安装在其中，起到定位与增强结构的作用。同样通过胶接进行固定。中身32及后身33上沿长度方向有机翼安装槽，其总长与机翼5弦长相等，用以将机翼5安装在机身上，机翼5与机身3通过胶接结合。安装时要确保机翼5关于机身3的中面对称。

如图7所示，所述副翼6的安装方法为：副翼6使用副翼舵机16控制的偏转，副翼舵机16安装在机翼5上，并安装有副翼舵机摇臂161，副翼舵机16的安装位置恰好能使副翼舵机摇臂161与副翼6上的副翼舵角163对齐，副翼舵机摇臂161和副翼舵角163使用副翼拉杆162相连，可以通过副翼舵机摇臂161的摆动带动副翼舵角163，进而带动副翼偏转。

如图8所示，所述水平尾翼4的安装方法为：后身33尾部开有平尾安装槽，可以将水平尾翼4拼插在其中，并与后身33胶接。安装使要确保水平尾翼4关于机身3的中面对称。使用升降舵舵机17控制升降舵42的偏转，将其安装在后身33尾部。升降舵舵机17配有升降舵舵机摇臂171，与升降舵舵角173通过升降舵拉杆172相连。升降舵42的作动原理与副翼6相同。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，包括：由机头、中身以及后身组成的可拆组机身主体、可拆组的机翼、连接于后身尾部的水平尾翼和动力系统，所述中身和后身水平方向开设有机翼安装槽，所述可拆组的机翼通过胶接固定于其中，所述中身和后身通过机身碳杆相连，所述机头与中身通过胶接固定，所述可拆组的机翼为对称的两片，其通过机翼碳杆相连，主起落架通过穿过所述机身碳杆的夹具固定在机身碳杆上，前起落架底座的左右边缘开设与所述机身碳杆形状匹配的凹槽，使得前起落架卡接在中身底部，所述前起落架包括前起落架主体、通过连接轴与所述前起落架主体相连的前起落架摇臂和前起落架主体与前起落架摇臂之间的所述前起落架底座，通过拉杆将前起落架摇臂与方向舵机的摇臂相连，通过方向舵机控制前起落架的转动，前起落架底座卡接在中身底部的两根机身碳杆之间；

基于如下方法进行安装：机身的安装：中身及后身对接面的四个角附近设有安装孔，其总深度与机身碳杆长度相等，将四根机身碳杆固定在中身或后身的安装孔内，完成拼插对接，对接面使用胶接贴合，机头与中身的对接面也通过胶接贴合；

机翼的安装：两片机翼的对接面上有两个对接孔，机翼碳杆的长度与两机翼的对接孔的深度总和相等，将机翼碳杆安装于对接孔中，通过胶接紧固，中身及后身上沿长度方向有机翼安装槽，其总长与机翼弦长相等，将机翼安装在机翼安装槽后，通过胶接结合；

水平尾翼的安装：后身尾部开有平尾安装槽，将水平尾翼拼插在其中，并与后身胶接；

起落架的安装：主起落架的夹具穿过机身碳杆，将夹具穿过机身碳杆后，使主起落架主体上的孔与夹具底部的螺纹孔对齐，使用螺钉将主起落架主体、夹具以及机身碳杆固定在一起；

所述机身、机翼、水平尾翼均为EPP泡沫材质。

2.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，所述夹具的内径与所述机身碳杆的外径匹配，所述夹具的底部设有螺孔，主起落架通过穿过其连接部的螺钉与夹具紧固。

3.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，所述动力系统包括设置于所述机头前端的电动机和螺旋桨，所述螺旋桨安装在电动机的转轴上，所述电动机通过螺接固定于连接板上，所述连接板胶接于所述机头前端。

4.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，所述可拆组机翼的翼梢后缘通过副翼合页连接有副翼，所述副翼上设有副翼舵角，所述副翼通过设置在可拆组机翼上的副翼舵机控制偏转，所述副翼舵机上设有副翼舵机摇臂，所述副翼舵机与副翼舵角通过副翼拉杆相连。

5.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，所述水平尾翼的后缘通过升降舵合页连接有升降舵，所述升降舵上设有升降舵舵角，所述升降舵通过设置在水平尾翼上的升降舵舵机控制偏转，所述升降舵舵机设有升降舵舵机摇臂，所述升降舵舵机摇臂与升降舵舵角通过升降舵拉杆相连。

6.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，所述中身及后身对接面的四个角附近设有安装孔，其总深度与机身碳杆长度相等，四根机身碳杆固定在中身或后身的安装孔内，通过胶接固定；

所述两片可拆组机翼的对接面上设有两个对接孔，其总深度与机翼碳杆的长度相等，两根机身碳杆固定在对接孔内，通过胶接固定。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，副翼为EPP泡沫材质。

8.根据权利要求1所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，

动力系统的安装：将螺旋桨安装在电动机的转轴上，使用埋头螺钉将电动机固定在电机座上，并进一步使用螺杆和小螺母固定在连接板上，最后将连接板胶接在机头上；

副翼的安装：通过副翼合页将副翼连接在机翼的翼梢后，将副翼舵角固定在副翼上，将副翼舵机固定在可拆组机翼上，将副翼舵机与副翼舵角通过副翼拉杆连接；

升降舵的安装：通过升降舵合页将升降舵连接在水平尾翼上，将升降舵舵角固定在升降舵上，将升降舵舵机固定在可拆组机翼上，将升降舵舵机与升降舵舵角通过升降舵拉杆连接。

9.根据权利要求8所述的基于碳杆的固定翼航模结构，其特征在于，在机翼的安装中，保证机翼关于机身的中面对称，水平尾翼关于机身的中面对称。