[發明專利]一種超音速飛行器頭部可偏轉變形機構的控制方法

有效

• 申請號: 202111090901.0
• 申請日: 2021-09-16
• 公開（公告）號: CN113928538B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 周麗;洪鐘鑫;邱濤
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64C9/30
• 分類號: B64C9/30;B64C30/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王慧穎

本發明公開了一種超音速飛行器頭部可偏轉變形機構的控制方法，屬于飛行器結構控制領域，本發明在飛行器偏轉的位置采用雙球鉸結構，環向均布四個距離調整裝置，每個距離調整裝置均可進行伸縮調節，通過距離調整裝置的伸縮來控制雙球鉸結構的轉動，從而來調節飛行器頭部的偏轉方向，在距離調整裝置的協調作用下，飛行器頭部在航向任一角度上都可以實現偏轉，在氣流的作用下產生偏置力矩，改變飛行方向。將控制方法固化成模塊，嵌入飛控系統。在飛控系統中，點擊按鈕，就可以在屏幕上顯示航向和飛行器頭部偏轉方向；輸入方向指令，飛控系統就會分析并驅動伺服電機，自動調整飛行器頭部偏轉方向，提高飛行器高速飛行時的航向機動效能。

技術領域

本發明屬于飛行器結構控制領域，具體涉及一種超音速飛行器機頭部可變形結構的偏轉控制機構的操縱控制方法。

背景技術

超音速飛行器的操縱效率一直以來是一個困擾設計人員的難題。在現有的操縱方式中，控制舵面大多位于飛行器上偏后的位置，隨著飛行速度的增加，升力面的結構彈性變形會對舵面效率產生較大的影響。當飛行速度增加到一定值時，由于升力面的結構彈性變形，操縱效率會不斷降低，甚至變為零。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種超音速飛行器頭部可偏轉變形機構的控制方法，本發明針對超音速飛行器頭部可變形結構，提供偏轉控制機構的操縱控制方法，實現高效、準確、快速的航向機動操縱控制。

本發明是這樣實現的：

一種超音速飛行器頭部可偏轉變形機構的控制方法，所述的變形機構包括頭部連接環以及機身連接環，所述的頭部連接環以及機身連接環之間通過雙球鉸連接結構連接，雙球鉸連接結構上設置四組距離調整裝置；

所述的距離調整裝置包括一個帶有雙向螺桿的驅動控制盤、兩個連接支臂，所述的兩個連接支臂分別與頭部連接環以及機身連接環連接，所述的驅動控制盤通過定位板與雙球鉸連接結構連接；設置雙向螺桿固接在驅動控制盤的中心軸線處，雙向螺桿用于實現距離調整裝置的伸縮操作；驅動控制盤兩側螺桿一側為左旋螺紋另一側為右旋螺紋，在驅動控制盤處用伺服電機驅動控制盤，由此完成雙向螺桿的雙向轉動進而改變連接支臂之間的距離；所述的兩個連接支臂圓環設置位移傳感器，用于測量兩個連接支臂圓環中心之間的距離。

進一步，設定同一個距離調整裝置上，與頭部連接環與機身連接環對應位置處的連接支臂圓環中心的距離為L；當飛行器頭部存在偏轉的情況時，位移傳感器測得的距離為h，h為伺服電機工作后兩個相對應的連接支臂圓環中心的距離；

設飛行器的軸線方向與航向相同，向前為正，定義相位向右為0°，向左為180°；向上為90°，向下為270°，四個距離調整裝置布置在機身連接環和頭部連接環的0°、90°、180°、270°相位位置處；

機身連接環與頭部連接環有四個距離調整裝置，處于機身連接環或頭部連接環上四個連接支臂的圓環中心組成一個正方形，設正方形的對角線長為H；

設定相位為0°，180°，90°，270°的距離調整裝置中與機身相連的連接支臂圓環中心分別為A1，B1，C1，D1；

設定相位為0°，180°，90°，270°的距離調整裝置中與機頭相連的連接支臂圓環中心分別為A2，B2，C2，D2；

A1B1和C1D1之間的距離為H；A1A2之間的距離為h₁；B1B2之間的距離為h₂；C1C2之間的距離為h₃；D1D2之間的距離為h₄.h₁，h₂，h₃和h₄由位移傳感器得到；