[发明专利]基于扰流板和后缘舵面配合的飞翼布局飞机的气动舵面

说明书

本发明公开了一种基于扰流板和后缘舵面配合的飞翼布局飞机的气动舵面，包括气动控制面、作动系统和混合控制系统；气动控制面设有后缘控制面和扰流板，混合控制系统发送指令，通过作动系统控制后缘控制面和扰流板，对飞机进行控制。本发明单独设置了扰流板作为偏航控制，相比于一般的开裂式阻力方向舵，简化了最外侧后缘舵面的机械结构，减轻了结构重量，减小了滚转方向转动惯量，对于提高飞机的滚转率、提高飞机结构效率有利。

技术领域

本发明属于航空领域，具体涉及一种飞翼布局飞机的气动舵面。

背景技术

飞翼布局是仅有机翼的一种飞机气动布局形式，由于外形简洁，被飞行器设计界认为是气动效率最高的布局。与此同时，外形简洁使得飞翼布局飞机本身具有较小的雷达散射面积，在采用边缘平行等准则进行修形后，飞翼布局飞机可以达到远高于常规布局飞机的雷达隐身水平。相对于常规布局飞机而言，飞翼布局飞机机体长度较短，俯仰阻尼不足，俯仰控制舵面力臂较短，俯仰控制能力较弱；没有垂直尾翼使得其航向稳定性和航向阻尼都较差，航向操纵效率相对正常式布局飞机也很低，这些不利因素限制了这种布局的应用。

现有飞翼布局飞机多采用机翼梢部后缘布置的开裂式阻力方向舵(SDR)进行航向操纵。SDR通过改变飞机左右两侧的阻力，解决了飞翼航向控制的问题，结合飞行控制系统，可以进一步解决飞翼的航向稳定性问题。然而传统SDR也存在许多方面的不足：1.传统SDR占据了翼梢位置，使得副翼只能布置在内侧位置；对于小展弦比飞翼布局飞机，仅在内侧布置副翼使得其滚转控制效率出现了明显的下降。2.传统SDR需要将后缘舵面进一步在高度上一分为二，由于后缘结构高度本身较小，由此容易带来舵面刚度不足的问题。除传统的SDR外，近年来也出现了一些新型的飞翼布局飞机控制方式，如专利“一种飞翼布局飞行器飞行姿态控制结构”(ZL201621038403.6)中，利用同侧后缘舵面差动偏转实现飞机航向控制。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种基于扰流板和后缘舵面配合的飞翼布局飞机的气动舵面，在解决现有飞翼布局飞机操纵效率低的情况下，保证.滚转控制效率不受影响，飞行状态下隐身性能不被破坏。

一种基于扰流板和后缘舵面配合的飞翼布局飞机的气动舵面，包括气动控制面、作动系统和混合控制系统；

气动控制面设有后缘控制面和扰流板，混合控制系统发送指令，通过作动系统控制后缘控制面和扰流板，对飞机进行控制。

本发明的优点在于：

(1)本发明单独设置了扰流板作为偏航控制，相比于一般的开裂式阻力方向舵，简化了最外侧后缘舵面的机械结构，减轻了结构重量，减小了滚转方向转动惯量，对于提高飞机的滚转率、提高飞机结构效率有利；

(2)本发明最外侧后缘舵面可以作为升降副翼使用，相比于一般的开裂式阻力方向舵极大地提高了滚转控制效率；

(3)本发明相比于其他的舵面系统，由于存在扰流板，影响了更大面积的机翼，因此具有更高的偏航控制和空气刹车效率。

附图说明

图1是飞翼布局无人机的整机的俯视图；

图2是飞翼布局无人机的整机的等轴测视图；

图3是舵面剖视位置示意图；

图4是舵面剖切面A；

图5是作动系统的结构示意图。

图中：

1—最左侧后缘舵面 2—后缘舵面 3—后缘舵面

4—后缘舵面 5—后缘舵面 6—最右侧后缘舵面

7—右侧扰流板 8—左侧扰流板 9—伺服舵机