[發明專利]一種微型單旋翼飛行器導流控制方法

有效

• 申請號: 201210337955.7
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102874405A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 吳江浩;周超;張艷來
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/02
• 分類號: B64C27/02;B64C27/82
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

1.一種微型單旋翼飛行器導流控制方法，其特征在于，具體如下：

微型飛行器在飛行過程中，導流片利用旋翼旋轉產生的下洗氣流，產生反扭矩配平及實現航向控制；即當旋翼旋轉時產生的下洗氣流流過導流片時，在水平面內導流片上產生繞旋轉方向的力偶；當其與旋翼反向扭矩相等時，飛行器實現扭矩配平，機體不自轉；當其與旋翼反扭矩不等時，機體旋轉實現航向操縱；在微型單旋翼飛行器垂直起降、懸停和沿任意方向前飛時均可采用上述配平與航向控制方法。

2.根據權利要求1所述的一種微型單旋翼飛行器導流控制方法，其特征在于，具體包括：

（1）反扭矩配平

微型單旋翼飛行器在垂直起飛、懸停和沿不同方向前飛時，帶反饋控制的平衡控制器根據電機輸出扭矩和旋翼下洗氣流速度大小驅動導流片同向偏轉一定角度，使導流片上產生的力偶與旋翼反扭矩相等，即實現扭矩配平，機體不自轉；

（2）航向控制

微型單旋翼飛行器在垂直起飛、懸停和沿不同方向前飛時，帶反饋控制的平衡控制器根據電機輸出扭矩、旋翼下洗氣流速度及機身預期旋轉角速度驅動導流片同向偏轉一定角度，使導流片上產生的力偶大于或小于旋翼的反扭矩，使機體自轉所需角度,然后再重復上述反扭矩配平控制，使機體不自轉，即實現航向操縱。

3.根據權利要求2所述的一種微型單旋翼飛行器導流控制方法，其特征在于，所述的偏轉角度小于30°。

4.應用于權利要求1或者權利要求2所述一種微型單旋翼飛行器導流控制方法的微型單旋翼飛行器，其特征在于，包括整流罩、機體殼、支撐桿、起落架、導流片、連接軸、平衡控制器、機體組件、旋翼、旋翼軸、上端蓋和下端蓋；

所述整流罩為圓筒型，在機體殼外側，與機體殼同高、同軸；整流罩與機體殼通過頂端和底部兩組沿整流罩直徑方向布置的支撐桿固連；所述支撐桿共兩組，每組兩根，一組支撐桿位于整流罩頂部，一組支撐桿位于整流罩底部，四根支撐桿均位于同一豎直面內；所述起落架固定在整流罩底部，相互成為120°夾角；所述導流片為一對矩形薄板，位于整流罩與機體殼之間垂向中部，分別與兩側支撐桿成90°夾角；所述連接軸一端與導流片相連，另一端穿過機體殼通孔，與機體殼內的平衡控制器相連；所述平衡控制器控制導流片同向偏轉以產生用于反扭矩配平和航向控制的力偶；機體組件包括傳動機構、電機、電機控制器、電源，其中傳動機構底部部分、電機、電機控制器、電源均固定在機體殼內部，傳動機構頂部部分與旋翼及旋翼軸的頂端相連，旋翼軸的另一端與機體組件中的傳動機構底部部分相連；所述機體殼與旋翼軸同軸，上下端分別由上端蓋和下端蓋覆蓋。

5.根據權利要求4所述的微型單旋翼飛行器，其特征在于，所述的平衡控制器采用微型控制舵機。