[发明专利]一种超音速飞行器头部可偏转变形机构的控制方法

说明书

本发明公开了一种超音速飞行器头部可偏转变形机构的控制方法，属于飞行器结构控制领域，本发明在飞行器偏转的位置采用双球铰结构，环向均布四个距离调整装置，每个距离调整装置均可进行伸缩调节，通过距离调整装置的伸缩来控制双球铰结构的转动，从而来调节飞行器头部的偏转方向，在距离调整装置的协调作用下，飞行器头部在航向任一角度上都可以实现偏转，在气流的作用下产生偏置力矩，改变飞行方向。将控制方法固化成模块，嵌入飞控系统。在飞控系统中，点击按钮，就可以在屏幕上显示航向和飞行器头部偏转方向；输入方向指令，飞控系统就会分析并驱动伺服电机，自动调整飞行器头部偏转方向，提高飞行器高速飞行时的航向机动效能。

技术领域

本发明属于飞行器结构控制领域，具体涉及一种超音速飞行器机头部可变形结构的偏转控制机构的操纵控制方法。

背景技术

超音速飞行器的操纵效率一直以来是一个困扰设计人员的难题。在现有的操纵方式中，控制舵面大多位于飞行器上偏后的位置，随着飞行速度的增加，升力面的结构弹性变形会对舵面效率产生较大的影响。当飞行速度增加到一定值时，由于升力面的结构弹性变形，操纵效率会不断降低，甚至变为零。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，公开了一种超音速飞行器头部可偏转变形机构的控制方法，本发明针对超音速飞行器头部可变形结构，提供偏转控制机构的操纵控制方法，实现高效、准确、快速的航向机动操纵控制。

本发明是这样实现的：

一种超音速飞行器头部可偏转变形机构的控制方法，所述的变形机构包括头部连接环以及机身连接环，所述的头部连接环以及机身连接环之间通过双球铰连接结构连接，双球铰连接结构上设置四组距离调整装置；

所述的距离调整装置包括一个带有双向螺杆的驱动控制盘、两个连接支臂，所述的两个连接支臂分别与头部连接环以及机身连接环连接，所述的驱动控制盘通过定位板与双球铰连接结构连接；设置双向螺杆固接在驱动控制盘的中心轴线处，双向螺杆用于实现距离调整装置的伸缩操作；驱动控制盘两侧螺杆一侧为左旋螺纹另一侧为右旋螺纹，在驱动控制盘处用伺服电机驱动控制盘，由此完成双向螺杆的双向转动进而改变连接支臂之间的距离；所述的两个连接支臂圆环设置位移传感器，用于测量两个连接支臂圆环中心之间的距离。

进一步，设定同一个距离调整装置上，与头部连接环与机身连接环对应位置处的连接支臂圆环中心的距离为L；当飞行器头部存在偏转的情况时，位移传感器测得的距离为h，h为伺服电机工作后两个相对应的连接支臂圆环中心的距离；

设飞行器的轴线方向与航向相同，向前为正，定义相位向右为0°，向左为180°；向上为90°，向下为270°，四个距离调整装置布置在机身连接环和头部连接环的0°、90°、180°、270°相位位置处；

机身连接环与头部连接环有四个距离调整装置，处于机身连接环或头部连接环上四个连接支臂的圆环中心组成一个正方形，设正方形的对角线长为H；

设定相位为0°，180°，90°，270°的距离调整装置中与机身相连的连接支臂圆环中心分别为A1，B1，C1，D1；

设定相位为0°，180°，90°，270°的距离调整装置中与机头相连的连接支臂圆环中心分别为A2，B2，C2，D2；

A1B1和C1D1之间的距离为H；A1A2之间的距离为h₁；B1B2之间的距离为h₂；C1C2之间的距离为h₃；D1D2之间的距离为h₄.h₁，h₂，h₃和h₄由位移传感器得到；