[發明專利]基于鴨翼的飛行控制方法、飛行控制系統及飛機

有效

• 申請號: 201810191684.6
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108408023B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 夏明;張帥;周彬;石偉峰;白璐
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: B64C3/40
• 分類號: B64C3/40;B64C3/28;B64C3/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本申請涉及飛機技術領域，特別涉及一種基于鴨翼的飛行控制方法、飛行控制系統及飛機；其中，所述方法應用于飛機，其中，所述鴨翼可伸縮地設置于飛機的機身前段，所述方法包括：識別飛機當前的飛行狀態；基于所述飛行狀態生成相對應的控制指令；基于所述控制指令控制所述鴨翼進行伸縮運動；本申請的技術方案能夠在低速飛行狀態下布置小后掠的鴨翼，在高速飛行狀態下將其轉為大后掠邊條翼，從而在保證巡航氣動特性的情況下，提高BWB布局的低速氣動特性與操穩特性。

技術領域

本申請涉及飛機技術領域，特別涉及一種基于鴨翼的飛行控制方法、飛行控制系統及飛機。

背景技術

經濟性是客機設計所考慮的重要因素，飛機設計人員追求在安全性、舒適性和環保性的基礎上如何利用更少的能源消耗得到更大的升阻、與更遠的航程與更多的乘客。因此未來大型客機對氣動布局提出了更高的要求，而常規布局如果提高升阻比與增加航程必然要加大機翼面積，擴大裝載空間則只能通過增大機身長度、橫截面的方法來滿足。但是過大的機翼與機身對結構與氣動等方面帶來了諸多挑戰，并造成重量效率較低，系列化發展困難等問題，因此迫切需要一種更好迎合未來發展趨勢的布局形式。

近年來，翼身融合體(BWB)布局被認為是最有可能取代傳統布局的大型客機方案，該布局可以大幅減小浸濕面積、降低結構重量與誘導阻力、增加升力面面積進而提高升阻比，此外其在舒適性、環保性方面也具有潛在的優勢。

但是發明人在經過創造性的研究后發現：現有技術方案存在一系列的氣動與操穩方面的問題：

從配平的角度來看，BWB布局飛機只能依靠機翼上的操縱面來對飛行器產生的俯仰力矩進行配平，但由于機翼操縱面力臂很短從而導致操縱效率往往很低，造成了飛機縱向操控性與穩定性極差。這一點在低速飛行狀態下顯得尤為突出，由于重心在氣動焦點之前，為了在大迎角起飛狀態下提供足夠的配平力矩，在沒有給平尾的情況下，機翼后緣需要布置較大比例的俯仰操縱面(升降舵)，這樣會導致負升力過大而降低整機的升力，也增加了機翼結構復雜性；

由于機翼后緣布置了俯仰操縱面，并沒有布置增升裝置，導致最大升力系數偏低。在低速飛行狀態下，為了保持足夠的升力系數，必須以較大迎角起降，一方面降低了旅客的舒適性，另一方面也給起落架布置和駕駛艙設計增加了難度。

傳統的BWB布局普遍存在著低速與操穩性能差的缺陷，針對這些問題提出了一種新的帶變后掠鴨翼的BWB布局，即在低速飛行狀態下布置小后掠的鴨翼，在高速飛行狀態下將其轉為大后掠邊條翼，從而在保證巡航氣動特性的情況下，提高BWB布局的低速氣動特性與操穩特性。

發明內容

本申請的目的是提供一種基于鴨翼的飛行控制方法、控制系統及飛機，能夠在低速飛行狀態下布置小后掠的鴨翼，在高速飛行狀態下將其轉為大后掠邊條翼，從而在保證巡航氣動特性的情況下，提高BWB布局的低速氣動特性與操穩特性。

為解決上述問題，本申請的第一方面提供了一種基于鴨翼的飛行控制方法，應用于飛機，其中，所述鴨翼可伸縮地設置于飛機的機身前段，所述方法包括：

識別飛機當前的飛行狀態；

基于所述飛行狀態生成相對應的控制指令；

基于所述控制指令控制所述鴨翼進行伸縮運動。

優選地，所述識別飛機當前的飛行狀態的方法包括：

獲取與飛行狀態關聯的飛行數據；

基于所述飛行數據確定出飛機的當前的飛行狀態；

其中，所述飛行數據至少包括：飛行速度數據；

所述飛行狀態包括：低速飛行狀態和高速飛行狀態。

優選地，所述基于所述飛行數據確定出飛機的當前的飛行狀態的方法包括：