[發明專利]葉片式直升機側滑角傳感器

無效

• 申請號: 201010623593.9
• 申請日: 2010-12-30
• 公開（公告）號: CN102175193A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 王冠林;朱紀洪
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B13/18
• 分類號: G01B13/18;G01C1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是用于測量直升機側滑角的裝置，能夠精確、可靠地測量直升機的側滑角。主要應用在航空航天、無人機和機器人等技術領域。

背景技術

側滑角反映直升機側向飛行的偏移程度，是直升機的一個重要飛行參數。例如，在轉彎過程中，需要消除側滑角以實現協調轉彎。然而由于直升機飛行速度低、流場復雜，準確地側滑角測量甚為困難，所以目前很多民用直升機都無法裝備側滑角傳感器。

本發明通過一個葉片式傳感器，檢測直升機側滑過程中機身兩側的氣壓差，而測量側滑角。本發明將安裝在機身下方，可避免旋翼下洗流對傳感器的直接沖擊。此外，本發明通過將事先實際測量結果制表，以及通過查表法測量側滑速度，從而計入并避免了復雜流場對測量的影響。本發明的優點在于：重量輕，體積小，測量精確，結構簡單，可靠性高，可以方便地安裝在直升機(尤其是無人直升機)的下方，不會對飛行造成影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于測量直升機側滑角的傳感器。

本發明的特征在于，含有：D形空腔、葉片、葉片轉動軸和電位器，其中，葉片式直升機側滑角傳感器安裝在直升機機體下方，并與機身對稱面垂直；在D形空腔內，葉片可以繞葉片轉動軸轉動；葉片轉動軸上有一個回位彈簧，可以使葉片在其兩側壓力差為零時保持在中立位置；葉片通過葉片轉動軸與電位器連接，電位器用于檢測葉片的位置，其中：

當直升機沒有側滑時，葉片兩側的氣壓相等，葉片保持在中立位置；當直升機出現側滑時，葉片兩側的氣壓不等，葉片在氣壓差的推動下出現偏轉，并通過葉片轉動軸帶動電位器同步偏轉；上位機通過檢測電位器的阻值，得到葉片的偏轉角度，其中：

葉片的偏轉角度與氣壓差的關系可以通過實驗測得，而氣壓差與側滑速度V相對應。因此可通過事先實驗，得到葉片偏轉角度與側滑速度V的數據表。在直升機飛行過程中，上位機根據葉片偏轉角度和數據表，可查表得到直升機當前的側滑速度V，進而計算出側滑角β：

β=arctanVU]]>

其中，U是直升機的前飛速度。

本發明的優點在于：重量輕，體積小，測量精確，結構簡單，可靠性高；此外，由于該傳感器體積小，可以很方便地安裝在直升機(尤其是無人直升機)的下方，不會對飛行造成影響。

附圖說明

圖1是葉片式直升機側滑角傳感器的安裝示意圖。

圖2是葉片式直升機側滑角傳感器的內部結構。

圖中1.直升機，2.葉片式直升機側滑角傳感器，3.D形空腔，4.葉片，5.葉片轉動軸，6.電位器。

具體實施方式

葉片式直升機側滑角傳感器主要由D形空腔(3)、葉片(4)、葉片轉動軸(5)和電位器(6)組成。

葉片式直升機側滑角傳感器(2)安裝在直升機(1)機體下方，并與機身對稱面垂直。

在D形空腔(3)內，葉片(4)可以繞葉片轉動軸(5)轉動。葉片轉動軸(5)上有一個回位彈簧，可以使葉片(4)在其兩側壓力差為零時保持在中立位置。葉片(4)通過葉片轉動軸(5)與電位器(6)連接。電位器(6)用于檢測葉片(4)的位置。

當直升機(1)沒有側滑時，葉片(4)兩側的氣壓相等，葉片(4)保持在中立位置；當直升機(1)出現側滑時，葉片(4)兩側的氣壓不等，葉片(4)在氣壓差的推動下出現偏轉，并通過葉片轉動軸(5)帶動電位器(6)同步偏轉；上位機通過檢測電位器(6)的阻值，得到葉片(4)的偏轉角度，其中：

葉片(4)的偏轉角度與氣壓差的關系可以通過實驗測得，而氣壓差與側滑速度V相對應。因此可通過事先實驗，得到葉片偏轉角度(4)與側滑速度V的數據表。在直升機(1)飛行過程中，上位機根據葉片(4)的偏轉角度和數據表，可查表得到直升機(4)當前的側滑速度V，進而計算出側滑角β：

β=arctanVU]]>

其中，U是直升機(1)的前飛速度。