[发明专利]一种基于控制旋翼半径长度的主动降噪机构、系统及方法

权利要求书

1.一种基于控制旋翼半径长度的主动降噪机构，其特征在于，所述主动降噪机构包括：第一拉杆、第二拉杆、动齿轮和定齿条；

动齿轮位于第一拉杆和定齿条之间；第一拉杆上设置有多个齿槽，动齿轮通过第一拉杆上设置的多个齿槽与第一拉杆啮合；动齿轮与定齿条啮合；

第二拉杆的一端与动齿轮的中心固定连接。

2.根据权利要求1所述的主动降噪机构，其特征在于，所述主动降噪机构还包括：机构封装盒；

动齿轮和定齿条均设置在机构封装盒的内部；

第一拉杆的一端穿过机构封装盒的一侧后位于机构封装盒的内部；第一拉杆的一端与机构封装盒的内壁不接触，预留移动空间；第一拉杆的另一端和第二拉杆的另一端均位于机构封装盒的外部。

3.一种基于控制旋翼半径长度的主动降噪系统，其特征在于，所述主动降噪系统包括：电机控制器、直线电机和权利要求2所述的主动降噪机构；

所述主动降噪机构设置在旋翼的拨杆和桨叶之间；所述主动降噪机构中第二拉杆的另一端与桨叶连接，机构封装盒上未穿过第二拉杆的一侧与拨杆连接；

所述主动降噪机构中第一拉杆的另一端与直线电机的动力杆连接，直线电机的控制端与电机控制器连接；所述直线电机用于在电机控制器的控制下带动第一拉杆移动，第一拉杆通过动齿轮带动第二拉杆移动，进而控制桨叶运动，改变旋翼半径长度。

4.一种基于控制旋翼半径长度的主动降噪方法，其特征在于，所述主动降噪方法应用于权利要求3所述的主动降噪系统，所述主动降噪方法包括：

分别构建待调节直升机的缩进尺度与桨尖马赫数的关系线段、缩进速度与转速的关系线段；

获取待调节直升机的当前桨尖马赫数；

若当前桨尖马赫数大于或等于马赫数临界值，则根据当前桨尖马赫数，分别利用缩进尺度与桨尖马赫数的关系线段、缩进速度与转速的关系线段，获得所述主动降噪系统中第二拉杆的最大缩进尺度与缩进速度；

按照所述缩进速度控制第二拉杆缩进；

在第二拉杆缩进过程中，根据第二拉杆当前的缩进尺度和待调节直升机当前的飞行参数，采用牛顿迭代法求解空气动力学模型，计算用于平衡待调节直升机飞行性能的控制变量，并执行所述控制变量，平衡待调节直升机的飞机性能；

当第二拉杆的缩进距离达到最大缩进尺度时停止缩进。

5.根据权利要求4所述的主动降噪方法，其特征在于，所述构建待调节直升机的缩进尺度与桨尖马赫数的关系线段，具体包括：

建立以桨尖马赫数为横坐标，缩进尺度为纵坐标的坐标系；

选取旋翼根切尺寸的1/2、旋翼半径的10％、桨毂设计预留裕度中的最小值；

以纵坐标上最小值所在点为起点，绘制垂直于纵坐标的最小值直线；

利用公式Ma＝Ω×R/c₀+v_前飞/c₀，计算待调节直升机的最小桨尖马赫数和最大桨尖马赫数；其中，Ma为桨尖马赫数，Ω为旋翼的转速，R为旋翼的半径，c₀为当地声速，v_前飞为直升机的前飞速度；

以横坐标上最大桨尖马赫数所在点为起点，绘制垂直于横坐标的最大桨尖马赫数直线；

确定最大桨尖马赫数直线与最小值直线的交点，并将所述交点与横坐标上最小桨尖马赫数所在点的连线作为待调节直升机的缩进尺度与桨尖马赫数的关系线段。