[發明專利]飛翼布局飛行器低速失速控制裝置及控制方法

在審

• 申請號: 201510445219.7
• 申請日: 2015-07-27
• 公開（公告）號: CN105000171A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 牛中國;蔣甲利;于金革;孫楠;管佳明;崔立冬
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司哈爾濱空氣動力研究所
• 主分類號: B64C23/00
• 分類號: B64C23/00;B64D45/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本發明涉及一種飛翼布局飛行器低速失速控制裝置及控制方法。

背景技術：

飛翼布局飛行器與其它布局飛行器相比具有很大優勢的同時，也存在自身的一些缺陷；飛翼布局飛行器由于無尾，沒有常規布局的升降舵、方向舵等操縱舵面，采用飛翼上各種操縱面組合控制或與推力矢量等裝置協同控制的方式共同改變飛行姿態；然而飛翼布局飛行器在大迎角狀態飛行時，如起飛、著陸狀態，上翼面氣流容易分離，導致升力喪失，不利于起飛著陸；并且，此時控制舵面處于分離區內，導致舵面控制能力減弱，這對飛翼布局來說是非常危險的，這也極大限制了飛翼布局飛行器的發展。

發明內容：

本發明的目的是提供一種飛翼布局飛行器低速失速控制裝置及控制方法。

上述的目的通過以下的技術方案實現：

一種飛翼布局飛行器低速失速控制裝置，其組成包括：飛翼布局飛行器，所述的飛翼布局飛行器的前緣裝有等離子體激勵器，所述的飛翼布局飛行器的中部裝有短脈沖等離子體高壓電源，所述的短脈沖等離子體高壓電源與所述的等離子體激勵器電連接，所述的短脈沖等離子體高壓電源與地線電連接。

所述的飛翼布局飛行器低速失速控制裝置，所述的等離子體激勵器包括絕緣基板，所述的絕緣基板的兩側分別裝有上表面電極和下表面電極，所述的上表面電極和所述的下表面電極與所述的短脈沖等離子體高壓電源電連接。

所述的飛翼布局飛行器低速失速控制裝置，所述的絕緣基板的材料為聚酰亞胺薄膜，厚度為0.12mm，寬度保證前后超過所述的上表面電極和所述的下表面電極，長度根據飛行器的控制區域調節；所述的上表面電極和所述的下表面電極為銅箔，厚度為0.02mm、寬度為2mm；所述的短脈沖等離子體高壓電源的脈沖高壓電脈沖寬度范圍為t_d<100μS，短脈沖高壓電電壓峰值范圍為6KV≤U_max≤12KV，高壓脈沖頻率范圍為50≤f≤600Hz；所述的飛翼布局飛行器的適用速度范圍是0<V<0.3Ma。

所述的飛翼布局飛行器低速失速控制裝置的控制方法，本裝置采用短脈沖介質阻擋放電等離子體流動控制技術，將等離子體激勵器布置在飛翼布局飛行器的上翼面前緣0～10％當地弦長范圍內，等離子體激勵器設有絕緣基板，絕緣基板上裝有上表面電極和下表面電極，上表面電極和下表面電極有部分重疊，上表面電極裸露在空氣中，下表面電極覆蓋在絕緣基板以下；上表面電極和下表面電極與短脈沖等離子體高壓電源電連接，當接通周期性的短脈沖高壓電時，等離子體激勵器在飛翼布局飛行器的前緣電離空氣，空氣瞬間被加熱，熱效應使其形成周期性的微小強渦量擾動，局部產生細小的壓縮波，擾動會順氣流向后傳遞；這種控制技術通過翼面附面層內外流動摻混和翼面流動頻率耦合的作用抑制飛行器失速。

有益效果：

1.?本發明采用短脈沖介質阻擋放電等離子體流動控制技術，將等離子體激勵器布置在飛翼布局飛行器的上翼面前緣，等離子體激勵器設有絕緣基板，絕緣基板上裝有上表面電極和下表面電極，上表面電極和下表面電極有部分重疊，上表面電極裸露在空氣中，下表面電極覆蓋在絕緣基板以下；上表面電極和下表面電極與短脈沖等離子體高壓電源電連接，當接通周期性的短脈沖高壓電時，等離子體激勵器在飛翼布局飛行器的前緣電離空氣，空氣瞬間被加熱，熱效應使其形成周期性的微小強渦量擾動，局部產生細小的壓縮波，擾動會順氣流向后傳遞；這種控制技術通過翼面附面層內外流動摻混和翼面流動頻率耦合的作用抑制飛行器失速。

本發明為飛翼布局飛行器低速飛行時提供了一種有效地改善其失速特性的裝置和方法，本發明采用的方法不破壞飛翼布局飛行器的氣動特性，其結構簡單，使用方便，易于維護。目前已經在風洞試驗中驗證了本發明的有效性和可靠性。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構示意圖。

附圖2是本發明的等離子體激勵器的結構示意圖。

附圖3是附圖1的俯視圖。

具體實施方式：

實施例1：