螺旋槳和機身的製作方法
2023-05-20 18:29:12 1
本實用新型涉及無人機技術領域，特別涉及一種螺旋槳和機身。
背景技術：
無人機具有便攜性高、操作簡單、使用靈活等特點，在各個領域得到廣泛地應用，其中機體材料技術是無人機的關鍵技術之一，無人機各個部分用到的材料直接影響到無人機的重量、結構強度和續航能力等。為了保證無人機的結構強度，目前無人機使用的材料一般為鈦合金、鋁合金或碳纖維，使用這些材料便於加工，且成型方法簡單，但重量較大，嚴重影響續航能力。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種應用於飛行器的複合材料結構，例如一種螺旋槳和機身，能夠減輕材料重量，使無人機的續航能力更強。
為實現本實用新型的目的，採取的技術方案是：
一種螺旋槳，包括一成型泡沫、設置於所述成型泡沫上表面的至少一層第一纖維織物層、以及設置於所述成型泡沫下表面的至少一層第二纖維織物層，所述第一纖維織物層和第二纖維織物層均浸透有第一膠體。
下面對技術方案進一步說明：
進一步的是，所述第一纖維織物層和第二纖維織物層之間形成一個腔體，所述成型泡沫設置於所述腔體內。
進一步的是，所述成型泡沫的厚度大於所述腔體的厚度，所述成型泡沫與所述腔體為過盈配合。
進一步的是，該螺旋槳包括有UD布層，所述第一纖維織物層和所述成型泡沫之間設置有至少一層UD布層及/或所述第二纖維織物層和所述成型泡沫之間設有至少一層UD布層，其中所述UD布層浸透有第一膠體。
進一步的是，該螺旋槳包括有兩層所述第一纖維織物層或/及該螺旋槳包括有兩層所述第二纖維織物層。
進一步的是，該螺旋槳包括有三層所述的UD布層，所述第一纖維織物層和所述成型泡沫之間設有三層所述的UD布層，或/及第二纖維織物層和所述成型泡沫之間設有三層所述的UD布層。
進一步的是，所述第一纖維織物層底面設有一第一UD布層，所述第一UD布層底面設有一第二UD布層，所述第二UD布層底面設有一第三UD布層，所述第三UD布層底面粘接於所述成型泡沫上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。
進一步的是，所述第一UD布層、第二UD布層、第三UD布層的長度中心與螺旋槳的長度中心重疊。
進一步的是，第一UD布層長度比第二UD布層的長度長1/3，第二UD布層的長度比第三UD布層的長度長1/3。
進一步的是，所述第一纖維織物層和第二纖維織物層為碳纖維織物。
進一步的是，所述第一膠體為環氧樹脂。
本實用新型還提供一種機身，包括一成型泡沫、設置於所述成型泡沫上表面的至少一層第一纖維織物層、以及設置於所述成型泡沫下表面的至少一層第二纖維織物層，所述第一纖維織物層和第二纖維織物層均浸透有第一膠體。
進一步的是，該機身包括有兩層所述第一纖維織物層，或/及該機身包括有兩層所述第二纖維織物層。
進一步的是，該機身包括有UD布層，所述第一纖維織物層和所述成型泡沫之間設有至少一層UD布層，或/及所述第二纖維織物層和所述成型泡沫之間設有至少一層UD布層，其中所述UD布層浸透有第一膠體。
進一步的是，所述第一纖維織物層底面設有一第一UD布層，所述第一UD布層底面設有一第二UD布層，所述第二UD布層底面設有一第三UD布層，所述第三UD布層底面粘接於所述成型泡沫上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。
進一步的是，所述纖維織物層和第二纖維織物層為碳纖維織物。
進一步的是，所述第一膠體為環氧樹脂。
進一步的是，所述第一纖維織物層、所述UD布層、所述成型泡沫、以及所述第二纖維織物層粘接，通過抽真空的方式使所述第一纖維織物層、所述UD布層、所述成型泡沫、以及所述第二纖維織物層之間結合。
與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
本實用新型的螺旋槳和機身的成型泡沫為泡沫材質，泡沫質輕，能夠大大減輕螺旋槳和機身的重量，使無人機的續航能力更強，泡沫的彈性特性還可以增加槳的強度韌性；且第一纖維織物層和第二纖維織物層均浸透有第一膠體，第一膠體使第一纖維織物層和第二纖維織物層固化變硬，更易成型；加上第一纖維織物層和成型泡沫之間、第二纖維織物層和成型泡沫之間均設置了三層UD布層，該UD布層的全部強度都在第一方向上，增加螺旋槳和機身的強度，且與纖維織物層粘接的UD布層長度最長，與成型泡沫粘接的UD布層長度最短，在增加螺旋槳和機身的強度的同時，又不會對增加螺旋槳和機身的重量影響太大，使螺旋槳和機身的綜合特性更好。
附圖說明
圖1是本實用新型第一實施例螺旋槳的結構示意圖；
圖2是本實用新型第二實施例螺旋槳的結構示意圖；
圖3是本實用新型第一實施例機身的結構示意圖；
圖4是本實用新型第二實施例機身的結構示意圖。
附圖標記說明：
10.成型泡沫，20.第一纖維織物層，30.第二纖維織物層，40.第一膠體，50.UD布層，510.第一UD布層，520.第二UD布層，530.第三UD布層，60.合模膠。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明：
本實用新型提供了一種飛行器，例如一種多旋翼的飛行器(圖未示)，它包括有一種螺旋槳以及機身。
如圖1所示，一種螺旋槳，包括一成型泡沫10、設置於成型泡沫10上表面的至少一層第一纖維織物層20、以及設置於成型泡沫10下表面的至少一層第二纖維織物層30，第一纖維織物層20和第二纖維織物層30均浸透有第一膠體40，該成型泡沫10與螺旋槳外形匹配。
如圖1所示，本實施例中的第一纖維織物層20和第二纖維織物層30均只設有一層，第一膠體40為環氧樹脂，第一纖維織物層20和第二纖維織物層30為碳纖維織物，第一膠體40、第一纖維織物層20和第二纖維織物層30還可以根據實際設置為其他形式。
進一步的是，如圖1所示，第一纖維織物層20、成型泡沫10、第二纖維織物層30的邊緣均粘接有合模膠60，通過合膜膠提高邊緣的粘合度，便於螺旋槳合模。通過在第一纖維織物層20和第二纖維織物層30浸透第一膠體40實現纖維織物層與成型泡沫之間的粘合以及纖維織物的固化，第一膠體40還可以根據實際設置為其他膠體。
如圖2所示，在另一實施例中，第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和成型泡沫10之間均設有至少一層UD布層50，UD布層50浸透有第一膠體40。UD布層50採用的UD材料又稱為有機纖維複合材料，該材料的全部強度都在第一方向上的一種材料，在第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和成型泡沫10之間均設置有UD材料，增加螺旋槳的強度，且質輕，使螺旋槳的綜合特性更好。
進一步的是，如圖2所示，在另一實施例中的第一纖維織物層20有兩層，第二纖維織物層30有兩層，第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和和成型泡沫10之間均設有三層UD布層50。所述第一纖維織物層20底面設有一第一UD布層510，所述第一UD布層510底面設有一第二UD布層520，所述第二UD布層520底面設有一第三UD布層530，所述第三UD布層530底面粘接於所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。所述第二纖維織物層30底面設有一第一UD布層510，所述第一UD布層510底面設有一第二UD布層520，所述第二UD布層520底面設有一第三UD布層530，所述第三UD布層530底面粘接於所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。第一UD布層510、第二UD布層520、第三UD布層530的長度中心與螺旋槳的長度中心重疊。三層UD布層50的長度逐漸向螺旋槳中心遞減，進一步的是，第一UD布層長度比第二UD布層的長度長1/3，第二UD布層的長度比第三UD布層的長度長1/3，增加螺旋槳的強度的同時，又不會對增加螺旋槳重量影響太大。
該螺旋槳在製作時通過壓模的方式使第一纖維織物層20、UD布層50、成型泡沫10、第二纖維織物層30緊密粘合，且由於泡沫是具有彈性的，第一纖維織物層20和第二纖維織物層30粘合形成一個腔體和成型泡沫10過盈配合，即成型泡沫10的厚度比所述腔體的厚度大，使螺旋槳壓模成型時，通過壓縮成型泡沫10進一步增加槳的強度韌性。
如圖3所示，本實用新型還提供一種機身，包括一成型泡沫10、設置於成型泡沫10上表面的至少一層第一纖維織物層20、以及設置於成型泡沫10下表面的至少一層第二纖維織物層30，第一纖維織物層20和第二纖維織物層30均浸透有第一膠體40，該成型泡沫10與與機身外形匹配。
進一步的是，第一膠體40為環氧樹脂，第一纖維織物層20和第二纖維織物層30為碳纖維織物，第一膠體40、第一纖維織物層20和第二纖維織物層30還可以根據實際設置為其他形式。
如圖3所示，本實施例中的第一纖維織物層20有兩層，第二纖維織物層30有一層，且兩層第一纖維織物層20位於機身的外側，一層第二纖維織物層30位於機身的內側，使機身在運行時更穩定。
進一步的是，第一纖維織物層20、成型泡沫10、第二纖維織物層30的邊緣均粘接有合模膠60，通過合膜膠提高邊緣的粘合度，便於螺旋槳合模。本實施例中合模膠60內含有環氧樹脂和碳粉，通過碳粉來提高粘合度。
如圖4所示，在其他實施例中，第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和成型泡沫10之間均設有至少一層UD布層50，UD布層50浸透有第一膠體40。UD布層50採用的UD材料又稱為有機纖維複合材料，該材料的全部強度都在第一方向上的一種材料，在第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和成型泡沫10之間均設置有UD材料，增加機身的強度，且質輕，使機身的綜合特性更好。
如圖4所示，第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和和成型泡沫10之間均設有三層UD布層50。所述第一纖維織物層20底面設有一第一UD布層510，所述第一UD布層510底面設有一第二UD布層520，所述第二UD布層520底面設有一第三UD布層530，所述第三UD布層530底面粘接於所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。所述第二纖維織物層30底面設有一第一UD布層510，所述第一UD布層510底面設有一第二UD布層520，所述第二UD布層520底面設有一第三UD布層530，所述第三UD布層530底面粘接於所述成型泡沫10上表面，所述第一UD布層的長度大於所述第二UD布層的長度，所述第二UD布層的長度大於所述第三UD布層的長度。三層UD布層50的長度逐漸向機身中心遞減，增加機身的強度的同時，又不會對增加螺旋槳重量影響太大。
該機身在製作時，通過第一膠體40將第一纖維織物層20、UD布層50、成型泡沫10和第二纖維織物層30粘接，通過抽真空的方式使第一纖維織物層20、UD布層50、成型泡沫10、以及第二纖維織物層30之間結合。
本實用新型的有益效果在於螺旋槳和機身的成型泡沫10為泡沫材質，泡沫質輕，能夠大大減輕螺旋槳和機身的重量，使無人機的續航能力更強，泡沫的彈性特性還可以增加槳的強度韌性；且第一纖維織物層20和第二纖維織物層30均浸透有第一膠體40，第一膠體40使第一纖維織物層20和第二纖維織物層30固化變硬，更易成型；加上第一纖維織物層20和成型泡沫10之間、第二纖維織物層30和成型泡沫10之間均設置了三層UD布層50，該UD布層50的全部強度都在第一方向上，增加螺旋槳和機身的強度，且與纖維織物層粘接的UD布層50長度最長，與成型泡沫10粘接的UD布層50長度最短，在增加螺旋槳和機身的強度的同時，又不會對增加螺旋槳和機身的重量影響太大，使螺旋槳和機身的綜合特性更好。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。