[發(fā)明專利]一種飛行器不失速浮動升力翼面及其實現(xiàn)方法

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112278239A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 陳召濤;夏楊;章輝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十研究所
• 主分類號: B64C3/38
• 分類號: B64C3/38
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發(fā)明公開了一種飛行器不失速浮動升力翼面及其實現(xiàn)方法。該不失速浮動升力翼面包括浮動升力翼面、連接轉(zhuǎn)軸、攻角調(diào)節(jié)舵面，其中浮動升力翼面為攻角獨立浮動的升力翼面，用于產(chǎn)生飛行器所需的氣動升力，且氣動攻角與機身俯仰姿態(tài)角相互獨立；連接轉(zhuǎn)軸用于連接浮動升力翼面與機身，浮動升力翼面和機身的俯仰角相互獨立，浮動升力翼面能夠繞連接轉(zhuǎn)軸相對于機身俯仰自由轉(zhuǎn)動；攻角調(diào)節(jié)舵面用于調(diào)節(jié)浮動升力翼面的飛行攻角，實現(xiàn)浮動升力翼面穩(wěn)定在設定攻角，保證飛行過程中翼面不失速。飛行器飛行時，浮動機翼的攻角只與飛行速度方向有關，通過調(diào)節(jié)攻角調(diào)節(jié)舵面實現(xiàn)飛行器升力大小的調(diào)節(jié)，并且浮動機翼攻角自適應平衡在攻角調(diào)節(jié)舵面所設定的攻角上。

技術領域

本發(fā)明涉及飛行器技術領域，特別是一種飛行器不失速浮動升力翼面及其實現(xiàn)方法。

背景技術

固定翼飛行器機翼與機身固定連接，飛行過程中存在攻角過大的失速風險，有可能導致飛行器墜毀。在動力系統(tǒng)推力方向與機身平行的垂直起降固定翼飛行器上，其垂直模式與水平模式轉(zhuǎn)換時，機翼存在失速過程，從而不能平穩(wěn)完成模式轉(zhuǎn)換；在載人固定翼飛行器上，成員倉與機翼固聯(lián)，起降階段機艙存在較大的俯仰角，影響乘坐舒適性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種飛行器不失速浮動升力翼面及其實現(xiàn)方法，消除飛行器升力失速風險，使飛行器無論在何種飛行姿態(tài)下升力均不失速，為飛行器提供穩(wěn)定升力。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種飛行器不失速浮動升力翼面，包括浮動升力翼面、連接轉(zhuǎn)軸、攻角調(diào)節(jié)舵面，其中：

所述浮動升力翼面為攻角獨立浮動的升力翼面，用于產(chǎn)生飛行器所需的氣動升力，且氣動攻角與機身俯仰姿態(tài)角相互獨立；

所述連接轉(zhuǎn)軸用于連接浮動升力翼面與機身，浮動升力翼面和機身的俯仰角相互獨立，浮動升力翼面能夠繞連接轉(zhuǎn)軸相對于機身俯仰自由轉(zhuǎn)動；

所述攻角調(diào)節(jié)舵面用于調(diào)節(jié)浮動升力翼面的飛行攻角，實現(xiàn)浮動升力翼面穩(wěn)定在設定攻角，保證飛行過程中翼面不失速。

進一步地，所述連接轉(zhuǎn)軸與浮動升力翼面固定連接，連接轉(zhuǎn)軸全軸穿過機身懸吊于機身上。

進一步地，所述連接轉(zhuǎn)軸與浮動升力翼面固定連接，連接轉(zhuǎn)軸半軸連接機身。

進一步地，所述連接轉(zhuǎn)軸能夠相對于機身在俯仰自由度上旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)翼面升力的傳遞。

進一步地，所述攻角調(diào)節(jié)舵面為安裝在浮動機翼上的調(diào)節(jié)舵面。

進一步地，所述攻角調(diào)節(jié)舵面為外延到機翼外的調(diào)節(jié)舵面。

一種飛行器不失速浮動升力翼面的實現(xiàn)方法，具體如下：

連接轉(zhuǎn)軸與浮動升力翼面固定連接，浮動升力翼面通過連接轉(zhuǎn)軸連接于機身，浮動升力翼面和機身的俯仰角相互獨立，浮動升力翼面繞連接轉(zhuǎn)軸相對于機身俯仰自由轉(zhuǎn)動；

飛行器飛行時，浮動機翼的攻角只與飛行速度方向有關，與機身的姿態(tài)無關，通過調(diào)節(jié)攻角調(diào)節(jié)舵面實現(xiàn)飛行器所需升力大小的調(diào)節(jié)，并且浮動機翼攻角自適應平衡在攻角調(diào)節(jié)舵面所設定的攻角上。

進一步地，該浮動升力翼面應用在垂直起降飛行器時，起飛過程如下：

首先為垂直起飛初始狀態(tài)，飛行器垂直向上飛行到設定高度；

其次為垂直轉(zhuǎn)水平加速狀態(tài)，飛行器垂直向上速度逐步降低，水平飛行速度逐步增大，浮動升力翼面攻角自適應飛行合速度矢量方向，攻角大小受控于攻角調(diào)節(jié)舵面，使飛行器在垂直轉(zhuǎn)平飛過程中保持升力翼面的升力效率；

最后為平飛狀態(tài)，完成垂直到平飛的轉(zhuǎn)換，平飛狀態(tài)浮動升力翼面的攻角大小仍通過攻角調(diào)節(jié)舵面控制，或者將浮動升力翼面與機身轉(zhuǎn)動自由度鎖止，轉(zhuǎn)換為常規(guī)固定翼飛行器。