[发明专利]一种无人机尾翼

说明书

本发明涉及无人机的尾翼技术领域，具体提供了一种无人机尾翼，包括水平尾翼、垂直尾翼以及滑动杆，滑动杆的一部分设置在无人机主体内，无人机主体内的滑动杆的上滑动套设有滑筒；无人机主体内设置有水平油缸和竖直油缸，水平油缸的活塞杆一端与滑动杆端部铰接；竖直油缸与滑筒中部铰接；水平油缸和竖直油缸均由控制系统控制；竖直油缸的活塞杆上设置有与第一控制器连接的第一位移传感器和第一力传感器；水平油缸的活塞杆上设置有与第二控制器连接的第二位移传感器和第二力传感器；无人机还具有飞行状态监测模块。通过轴向伸缩和竖直方向的摆动将无人机尾翼相对于无人机主体的位置进行实时精确微调，保证无人机适应新的飞行环境和飞行姿态。

技术领域

本发明涉及一种无人机的尾翼，特别涉及一种无人机尾翼相对于无人机主体相对位置的控制系统和控制方法。

背景技术

无人机的尾翼主要起到平衡作用，无人机依靠机翼产生升力飞行，但是无人机升力的重心往往与飞机的重力中心是不重合的，因此，机翼的升力会对重心产生一个力矩，进而使飞机上仰或者下俯，为了平衡这个力矩，据需要水平尾翼来产生一个相反的力矩，对飞机进行平衡。无人机的尾翼另外一个重要作用是操纵飞机偏转，利用空气动力学原理，水平尾翼可以用于控制无人机的俯仰飞行，垂直尾翼用于控制无人机的左右偏转飞行。

现有的无人机尾翼相对于无人机主体的位置一般是固定的，是不能调节控制的。无人机飞行速度、气压、空气温度和风速等外部飞行环境的变化，以及飞行姿态的调整，气机翼升力的力矩也在实时变化，尾翼相对于无人机主体的位置不能调整，会导致尾翼提供的力矩不能够最好地对飞机进行平衡，并且导致飞机操控性能下降，安全性不能够保证，并且飞行阻力没有控制在最小，耗能增加，影响无人机的续航里程。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，而提供一种可以进行水平和竖直方向微调的尾翼以及控制尾翼运动的控制系统，以实时调整尾翼相对于无人机主体的相对位置，保证无人机实时适应新的飞行环境和飞行姿态，并保证低能耗、长续航和飞行平稳安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无人机尾翼，包括水平尾翼、垂直尾翼以及滑动杆，所述滑动杆的一部分设置在无人机主体内，所述无人机主体内的滑动杆的其中一段滑动套设有滑筒；所述无人机主体内设置有水平油缸和竖直油缸，所述水平油缸的活塞杆一端与滑动杆端部铰接，用于驱动滑动杆的轴向方向的伸缩运动；所述竖直油缸与滑筒中部铰接，用于驱动滑动杆的竖直方向的摆动；所述水平油缸和竖直油缸均由控制系统控制；

所述控制系统是一种伺服液压系统，所述伺服液压系统具有伺服泵，所述伺服泵的进油口通过截止阀连通油箱，所述伺服泵顺次连接伺服电机、变频器、变频信号放大器和变频控制器；所述伺服泵的出油口的其中一路依次通过第一先导式溢流阀和油液散热器连通到油箱，所述伺服泵的出油口另一路通过高压过滤器连接单向阀，所述单向阀的出油口分别连接第一两位三通电磁换向阀、第二两位三通电磁换向阀和蓄能器；

所述第一两位三通电磁换向阀的出油口连接到第一伺服阀的进油口P1，所述第一伺服阀两个出油口A1和B1分别连接到竖直油缸的有杆腔和无杆腔；所述第二两位三通电磁换向阀的出油口连接到第二伺服阀的进油口P2，所述第二伺服阀两个出油口A2和B2分别连接到水平油缸的有杆腔和无杆腔；所述的第一伺服阀和第二伺服阀的回油口均通过电磁可调溢流阀组件连通到油箱；

所述竖直油缸的活塞杆上分别设置有第一位移传感器和第一力传感器，所述第一位移传感器和第一力传感器分别连接到第一控制器；所述水平油缸的活塞杆上分别设置有第二位移传感器和第二力传感器，所述第二位移传感器和第二力传感器分别连接到第二控制器；所述第一两位三通电磁换向阀和第一伺服阀分别连接到第一信号放大器，所述第一信号放大器连接到第一控制器；所述第二两位三通电磁换向阀和第二伺服阀分别连接到第二信号放大器，所述第二信号放大器连接到第二控制器。所述第一位移传感器和第二位移传感器均为激光位移传感器；