一种无人机高强高韧复合道面板

技术领域

本发明涉及复合道面板技术领域，具体涉及一种无人机高强高韧复合道面板，道面板具有超轻质灵巧连接及高承载的特性，适合于全地形条件下道面板的快速铺设和使用。

背景技术

固定翼飞机和武装直升机跑道、联络道和停机坪的快速搭建国内已经有所涉猎和研究应用，无人机的起降跑道和停机坪目前属于空白状态；对于野战环境来说，软质沙土、滩涂、沼泽、灌木草地等路面也是无人机机场的作战环境，容易陷入泥土沼泽中无法正常通行，所以需要轻质高强复合材料道面板快速拼接道路及场坪，以保障作业车正常通过或驻停，因此迫切需要研究一种轻质高承载快速铺设的无人机起降跑道，可以实现机场滑行道的快速铺设，满足野战环境的使用要求。

发明内容

为了解决上述所存在的技术问题，实现无人机起降跑道的快速拼装与铺设，提高场坪搭建效率，满足野战环境，为此，本发明提供了一种无人机高强高韧复合道面板。

所采用的技术方案如下：

一种无人机高强高韧复合道面板，包括复合材料的板面主体，所述板面主体包括经丝和纬丝，所述经丝为直径为1～5mm的纤维增强树脂基复合材料棒，其拉伸强度大于500MPa，压缩强度大于300MPa，断裂伸长率大于5％；所述纬丝为纤维增强防静电的高强高韧聚氨酯改性聚酯纤维，其拉伸强度大于450MPa，断裂伸长率大于8％；所述经丝和纬丝编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架，其弯曲刚度大于1×10

优选地，所述纤维增强树脂基复合材料棒采用高强度高韧性互贯网络树脂作为基体，采用高强纤维作为增强材料，采用多向编织与拉挤工艺相结合的方法制得，所述经线的双层立体编织形成环状结构，通过纬线穿插加长制得所述的板面主体，所述板面主体经载荷加载变形，载荷卸载后可自动恢复原立体形状。

进一步地，所述板面主体的周边通过双组份热固性聚氨酯胶粘剂或单组份热塑性聚氨酯胶粘剂封边固定。

优选地，所述插接连接结构I沿着所述板面主体的长度方向设置，所述插接连接结构II沿着所述板面主体的宽度方向设置。

进一步优选地，所述插接连接结构I包括沿着所述板面主体一侧边呈间隔设置的多个插槽阴扣及沿着另一侧边呈间隔设置的多个插槽阳扣，相邻两所述板面主体通过所述插槽阴扣和插槽阳扣呈一一对应的插接固定，形成所述板面主体在宽度方向上延伸。

进一步地，所述插接阴扣通过固定连接件固定于所述板面主体的一侧边，所述插接阳扣呈旋转状铰接于所述板面主体的另一相对侧边。

优选地，所述插槽阴扣包括两个夹持片，两所述夹持片的一端夹持固定在所述板面主体的侧边处，两所述夹持片间形成一插接间隙和插槽，所述插槽尺寸大于所述插接间隙的截面尺寸；所述插槽阳扣的一端呈旋转夹持在所述板面主体的另一侧边处，其另一端设有一插头，所述插头的尺寸与所述插槽阴扣所形成的插接间隙和插槽相适配。

优选地，所述插接连接结构II包括与所述板面主体宽度一致的螺圈I和螺圈II，所述螺圈I和螺圈II分别固定于所述板面主体长度方向上的两端部；在所述板面主体的长度方向上，相邻两所述板面主体上的螺圈I与螺圈II形成交错对插接，并在插接处插接与所述板面主体宽度相一致的插接增强杆，所述插接增强杆将相邻两所述板面主体在长度方向上连接在一起。

所述插接增强杆为不锈钢杆或纤维增强复合材料棒。

进一步地，所述板面主体侧边封边区域内还成型有固定孔，所述固定孔上安装钢质子母扣，用于将道面板通过钢钎或膨胀螺栓固定在地面上。

本发明技术方案具有如下优点：

A.本发明所采用的复合道面板板面主体由纤维增强树脂基复合材料棒与纤维增强防静电的高强聚酯纤维采用立体编织穿插而成，且在经丝和纬丝编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架，使得板面主体具有较大的刚强度和很强的韧性，立体编织结构赋予道面板形状记忆功能，在纬线的作用下可以实现了板面主体载荷加载变形，载荷卸载后可快速自动恢复原立体形状。

B.本发明还在板面主体的相对两侧分别设置了插接连接结构I和插接连接结构II，沿板面主体长度方向设置的相邻两板面主体间可以通过若干个呈间隔设置的螺圈插接连接结构II实现了在长度方向的串接，而在板面主体宽度方向两侧处分别设置了插接连接结构I，二者通过类似阴阳扣连接方式，达到了宽度方向上串接，可以将多个板面主体通过插接连接结构I和插接连接结构II连接后制作成卷状进行机械化、自动化道面铺装，极大提高了工作效率，同时分块制备的无人机道面板有利于装卸和运输。

C.本发明所采用插接连接结构I中的插槽阴扣为固定连接在板面主体上，而插槽阳扣呈旋转状固定在板面主体上，可以在0°-180°范围内旋转，更有利准确定位与安装连接。

D.本发明所采用的高强高韧复合道面板连接灵巧，可实现快速大面积拼装；全地形可用，满足野战的需要；可实现机械化自动铺设，节约大量人力物力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1是本发明所提供的超轻质灵巧连接的高承载无人机用复合材料道面板结构示意图；

图2是本发明提供的插槽阴扣与插槽阳扣连接结构示意图；

图3是本发明提供的经纬线编织后的板面主体结构图。

图中的标识如下：

1-板面主体，1a-经线，1b-纬线，1c-纤维/蜂窝增强复合材料支撑架11-固定孔

2-插接连接结构I

21-插槽阴扣，211-夹持片

22-插槽阳扣，221-插头

3-插接连接结构II

31-螺圈I，32-螺圈II，33-插接增强杆；4-铆钉

a-插接间隙，b-插槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

如图1和图3所示，本发明提供了一种无人机高强高韧复合道面板，包括复合材料的板面主体1，板面主体1包括经丝、纬丝编织而成，经丝1a为直径为1～5mm的纤维增强树脂基复合材料棒，其拉伸强度大于500MPa，压缩强度大于300MPa，断裂伸长率大于5％；纬丝1b为纤维增强防静电的高强高韧聚氨酯改性聚酯纤维，其拉伸强度大于450MPa，断裂伸长率大于8％，经丝1a和纬丝1b经立体编织后所形成的间隙中插装纤维/蜂窝增强复合材料支撑架1c，如图3所示，其弯曲刚度大于1×10

其中的纤维增强树脂基复合材料棒采用高强度高韧性互贯网络树脂作为树脂基体，采用高强度纤维作为增强材料，采用多向编织与拉挤工艺相结合的方法制得，经线1a的双层立体编织形成环状结构，通过纬线1b穿插加长制得所述的板面主体1，如图3所示，板面主体1经载荷加载变形，载荷卸载后可自动恢复原立体形状，有利于道面铺装和收卷处理。

编织后的板面主体1周边优选通过双组份热固性聚氨酯胶粘剂或单组份热塑性聚氨酯胶粘剂封边固定。

如图2所示，其中的插接连接结构I2包括沿着板面主体1长度方向一侧边呈间隔设置的多个插槽阴扣21及沿着长度方向另一侧边呈间隔设置的多个插槽阳扣22，相邻两板面主体1上的插槽阴扣21和插槽阳扣22呈一一对应的插接固定后，两板面主体1在宽度方向上串接，并得到拓宽延伸，如图1可以看出，两侧的插槽阴扣21与插槽阳扣22呈位置对应设置，包括间隔距离都采用一致设置。

如图2所示，为了便于安装，插接阴扣21通过固定连接件固定于板面主体1的一侧边，插接阳扣22呈旋转状铰接于板面主体1的另一相对侧边。具体的结构是：插槽阴扣21包括两个夹持片211，两夹持片211的一端夹持固定在板面主体1的侧边处，两夹持片211间形成一插接间隙a和圆孔状的插槽b，插槽b尺寸大于插接间隙a的截面尺寸，插槽b在长度方向上形成一条直线，两夹持片211通过两个铆钉4固定，进而使插槽阴扣21具有位置唯一特点；插槽阳扣22的一端夹持在板面主体1的另一侧边处，且通过一个铆钉固定，进而使得插槽阳扣可以在板面内做0°～180°旋转，以利于插接安装连接，插槽阳扣22的另一端设有一插头221，插头221的尺寸与插槽阴扣21所形成的插接间隙a和插槽b相适配。这里的插槽阴扣21和插接阳扣22都优选为纤维增强复合材料，具有一定的韧性，将插槽阳扣的插头插入插槽阴扣的插槽处时，二者实现固定连接，板面主体在宽度方向上得到拓展延伸。

其中的插接连接结构II3包括与板面主体1宽度一致的螺圈I31和螺圈II32，螺圈I31和螺圈II32分别固定于板面主体1的两端部；在板面主体1的长度方向上，相邻两板面主体1上的螺圈I31与螺圈II32形成交错对插接，并在插接处插接与板面主体1宽度相一致的插接增强杆33，插接增强杆33将相邻两板面主体1在长度方向上连接在一起，使板面主体1在长度方向上得到拓展延伸。本发明所采用的螺圈I31和螺圈II32结构相同，交错对插接后形成一个紧密的螺旋结构，在分别安装螺圈I31和螺圈II32时，使二者的螺旋起始角度错开一定角度(比如错开60°或其他角度)，便于交错插接在一起，再通过插接增强杆33从螺旋I31和螺圈II32所形成的中空腔中贯穿后连接在一起。本发明的插接增强杆33优选为不锈钢杆或纤维增强复合材料棒，插接增强杆33长度可以与主体道面板宽度一致，也可以分成多段长度。

同时，本发明还在板面主体1侧边封边区域内成型有固定孔11，固定孔11采用金属子母扣固定，固定孔11可以采用钢钎固定在软质地基上，也可以采用膨胀螺栓固定在硬质地面上。

本发明未述及之处均适用于现有技术。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。