[发明专利]一种飞翼布局飞行器气动力矩控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，包括：

飞翼布局飞行器(1)，飞翼布局飞行器(1)的前缘装有四段分布式等离子体激励器，分别为：右翼前部等离子体激励器(2)、右翼后部等离子体激励器(4)、左翼前部等离子体激励器(3)、左翼后部等离子体激励器(5)，左机翼和右机翼对称；

四通道高压短脉冲等离子体电源(6)，其位于飞翼布局飞行器(1)内部，为四段分布式等离子体激励器供电，即具有四个输出同样的通道；四通道高压短脉冲等离子体电源(6)的正端与四段分布式等离子体激励器的上表面电极(10)电连接，负端与四段分布式等离子体激励器的地线端(7)电连接；并且

在机翼沿与前缘垂直的方向取翼型剖面时，每个等离子体激励器都包括绝缘介质层(11)、上表面电极(10)和下表面电极(12)；其中

绝缘介质层(11)，其顺着前缘的气动型面从前缘外面包裹住前缘，向机翼上下两侧延伸；

上表面电极(10)，其嵌入绝缘介质层(11)的外表面，其位置处在紧邻前缘外边沿的上表面处，上表面电极(10)的形状贴合机翼的形状；上表面电极(10)与四通道高压短脉冲等离子体电源(6)正端电连接；

下表面电极(12)，其嵌入绝缘介质层(11)的下表面，夹在绝缘介质层(11)与机翼之间，下表面电极(12)至少从上表面电极(10)最右端向下投影的位置开始，向右延伸到接近绝缘介质层(11)最右端；下表面电极(12)与四通道高压短脉冲等离子体电源的地线端(7)电连接；并且

由上表面电极(10)、下表面电极(12)和绝缘介质层(11)形成的等离子体激励器整体为薄片，该薄片嵌入前缘，其外表面与机翼外表面齐平且连接顺滑，不会改变机翼的形状；其内表面与机翼紧密连接；上表面电极(10)、下表面电极(12)和绝缘介质层(11)紧密结合成一个整体；等离子体激励器与机翼外表面之间通过粘合方式结合；

航姿系统(9)，其布置在飞翼布局飞行器(1)接近头部位置处，用于检测飞翼布局飞行器(1)的飞行姿态，输出电信号；

飞控计算机(8)，其接收来自航姿系统(9)的电信号，据此判断飞行姿态，根据飞行姿态产生并发送控制信号，触发四通道高压短脉冲等离子体电源(6)工作，四通道高压短脉冲等离子体电源(6)驱动相应的等离子体激励器(2、3、4、5)放电，产生相应的流动控制效果，进而通过改变飞翼气动力分布产生控制力矩；飞控计算机(8)的位置根据飞机配重情况灵活放置。

2.如权利要求1所述的飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，其特征在于，上表面电极(10)与下表面电极(12)分别通过磁控溅射或粘贴的方式嵌入到绝缘介质层上预留的槽中，从而与绝缘介质层(11)成为一个整体。

3.如权利要求1所述的飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，其特征在于，上表面电极(10)与下表面电极(12)的宽度不相等，下表面电极(12)的宽度大于上表面电极(10)的宽度，上表面电极(10)与下表面电极(12)沿长度方向上平行。

4.如权利要求1所述的飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，其特征在于，下表面电极(12)左端有一部分与上表面电极(10)的向下投影重叠。

5.如权利要求1所述的飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，其特征在于，绝缘介质层(11)顺着前缘的气动型面从前缘外面包裹住前缘，向机翼上下两侧延伸1～3厘米；绝缘介质层(11)最厚处，即未嵌入上表面电极(10)、下表面电极(12)处的厚度范围为0.01～0.1mmmm；绝缘介质层(11)的宽度，即绝缘介质层(11)向机翼上表面或下表面延伸的长度，必须大于上表面电极(10)左端至下表面电极(12)右端之间的距离，绝缘介质层(11)的宽度在3～6cm范围内；上表面电极(10)和下表面电极(12)厚度为0.02～0.1mm；上表面电极(10)宽度为2～5mm；下表面电极(12)宽度为5～15mm；四通道高压短脉冲等离子体电源(6)的电压脉宽范围为0.5μs～500μs，电压峰值范围为6kV～20kV，高压脉冲频率范围为500～5000Hz。