[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

摘要

公开一种飞翼布局飞行器气动力矩控制装置，包括：飞翼布局飞行器前缘装有四段分布式等离子体激励器，四通道高压短脉冲等离子体电源位于飞翼布局飞行器内部，为等离子体激励器供电；每个等离子体激励器都包括绝缘介质层、上表面电极和下表面电极；控制器与陀螺仪电连接，通过控制两侧机翼的等离子体激励器的开闭，可以在大迎角飞行时提升飞机的上升力，防止飞机失速。还提供一种相应的方法，在飞行时及时调整飞行姿态，避免由于飞机舵面失效不能控制飞机姿态而导致事故情况的发生；在自动驾驶时通过陀螺仪对两侧等离子体激励器的实时控制，从而实时改变飞机的纵向力矩和横向力矩，抵消由于不稳定气流带来的飞机颠簸，增加飞机的稳定性。

主权项

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，其位置大致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。