[发明专利]垂直稳定器和舵的主动流控制

权利要求书

1.一种控制飞行器的垂直控制表面上的空气流的主动流控制系统，其包括：

所述垂直控制表面，所述垂直控制表面包括垂直稳定器、舵以及所述垂直稳定器的后缘与所述舵的前缘之间的舵铰链线，其中所述垂直控制表面具有多个区域；

至少一个主动流控制致动器，所述至少一个主动流控制致动器被定位成在所述舵内、靠近所述舵铰链线并与所述舵铰链线平行，并且被定位在所述垂直稳定器内、靠近所述垂直稳定器的前缘并与所述垂直稳定器的所述前缘平行，每个主动流控制致动器接合所述垂直控制表面并且当被启动时能够运行以提供改变所述垂直控制表面上的空气流的流特征的致动空气流；以及

通信地连接至所述至少一个主动流控制致动器的致动器控制系统，所述致动器控制系统包括：

事件检测系统，其包括：

多个传感器，其能够运行以收集与指示流分离的流控制事件相关联的数据，所述多个传感器包括从包括如下传感器的组中选择的至少两种类型的传感器：压力传感器、舵偏转传感器、控制输入传感器和飞行参数传感器；以及

控制器，其包括：

检测系统控制器；以及

主动流控制致动器控制器，即AFCA控制器，其中所述事件检测系统被设置成将所述数据从所述传感器传送到所述检测系统控制器，该检测系统控制器能够运行以利用所述数据来检测所述流控制事件并将这个决定和包括事件类型、事件位置和事件的严重性的所有适当的数据发送至所述AFCA控制器，该AFCA控制器被设置成识别对应于用于响应于所述流控制事件控制所述空气流的区域的主动流控制致动器的子集，并且启动所述区域中的所述主动流控制致动器的所述子集以改变所述空气流的所述流特征，从而防止流分离。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个主动流控制致动器包括合成射流致动器、扫射流致动器、挡板或者主动涡流产生器。

3.如权利要求1所述的系统，所述多个区域被从所述垂直控制表面邻接飞行器机身的根部顺序地垂直地排列至所述垂直控制表面的与所述根部相反的顶部。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述多个区域包括所述至少一个主动流控制致动器中的主动流控制致动器的任何子集，其中所述致动器控制系统能够进一步运行以根据所述流控制事件识别用于启动的主动流控制致动器的所述子集，并且其中致动所述至少一个主动流控制致动器包括致动主动流控制致动器的所述子集。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述流控制事件包括对所述多个区域中的一个区域内的流分离指示，其中所述致动器控制系统能够运行以检测所述流控制事件包括所述致动器控制系统被设置以检测所述区域内的流分离指示，并且其中所述致动器控制系统能够运行以启动所述至少一个主动流控制致动器包括所述致动器控制系统被设置以启动所述区域内的多个主动流控制致动器中的一个或更多个主动流控制致动器。

6.如权利要求1所述的系统，其中所述流控制事件包括流分离指示，并且其中所述致动器控制系统包括位于所述垂直稳定器或所述舵上的至少一个压力传感器，以便所述至少一个压力传感器能够运行以检测对应于所述垂直稳定器或所述舵的流分离指示。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述致动器控制系统包括能够运行以检测舵偏转角度的至少一个舵偏转传感器，并且其中所述流控制事件包括至少一个阈值舵偏转角度。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述流控制事件包括到所述飞行器的飞行控制系统的一个或更多个控制输入。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个主动流控制致动器靠近所述垂直稳定器的所述前缘被基本线性地定位在所述垂直稳定器上或者所述垂直稳定器内。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述至少一个主动流控制致动器靠近所述舵的所述前缘被基本线性地定位在所述垂直稳定器上或者所述垂直稳定器内。