迎角控制系统及迎角控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种迎角控制系统及迎角控制方法，属于飞行器领域，该迎角控制系统用于控制固定翼的迎角，固定翼与机架连接，包括铰链和迎角控制机构，机架的横杆与竖杆连接，竖杆与固定翼通过铰链连接，迎角控制机构用于调节固定翼与机架之间的夹角。该迎角控制方法采用了该迎角控制系统。本发明专利技术提供的迎角控制系统及迎角控制方法通过迎角控制机构和铰链能够控制固定翼的迎角，使得飞行器能够在起降和飞行过程中的迎角得到实时调节，保证起降的正常进行，保证平稳飞行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器领域，具体而言，涉及一种。
技术介绍
目前，航模飞行器的种类繁多，例如四轴飞行器和固定翼无人机等。四轴飞行器的旋翼对称分布在机体的前后、左右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同，四个电机对称的安装在飞行器的支架端，支架中间空间安放飞行控制计算机和外部设备。四轴飞行器通过调节四个电机转速来改变旋翼转速，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置，在调节的过程中消耗的电能比较大，高能耗直接导致续航时间短的问题；四轴飞行器飞行速度慢，目前较高端的中小型四轴飞行器的垂直上升最大速度一般为9m/s，水平速度最大只有25m/s;由于续航时间短、飞行速度慢，导致诸如运输、快递、巡线等都难以有效实现。目前四轴飞行器大多数应用均在极其有限空间、时间范围内进行。—般固定翼航模是依靠机头的电动机带动螺旋桨高速运转，然后提供推力，当推力大于滑轮的摩擦阻力时，飞机就会向前运动。固定翼飞机在空中飞行速度较快，需要操舵手有良好的反应能力，还有较强的操作技巧，相比于多轴无人机来说，操作是比较复杂的。另外，由于固定翼无人机只有一个提供推力的螺旋桨，且方向是水平的，在飞机的垂直方向上并没有外加的力来平衡飞机机体的重力，没有外加的力来调整飞机的姿态，所以固定翼只能在空中飞行时，利用机翼和尾翼产生的升力和其他力，才能保持平衡，而不能悬停在空中。另外，固定翼无人机之所以能飞起来，是因为机翼的升力克服了重力，机翼与空气的作用产生升力。造成机翼产生作用力的原因有两个:A、不对称的翼型;B、机翼和相对气流有迎角。翼型是机翼剖面的形状。机翼剖面多为不对称型，如下弧平直上弧向上弯曲和上弧都向上弯曲。对称翼型则必须有一定的迎角才能产生升力。升力的大小主要取决于四个因素:A、升力与机翼面积成正比；B、升力和飞机速度的平方成正比。同样条件下，飞行速度越快升力越大;C、升力与翼型有关，通常不对称翼型机翼的升力较大;D、升力与迎角有关，小迎角时升力(系数)随迎角直线增长，到一定界限后迎角增大升力反而急速减小，这个分界叫临界迎角。机翼和水平位移除产生升力外也产生阻力，其他部件一般只产生阻力。另外，有一种兼顾垂直起降、空中悬停、飞行速度快、飞行时间长的飞行器，采用固定翼无人机机身与多轴螺旋桨相配合，可实现多轴模式、固定翼模式以及固定翼和多轴混合模式，通过旋转该飞行器多轴螺旋桨的旋转轴实现各模式的切换。另外，该飞行器的迎角如何控制则成为起飞和平稳飞行的关键技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，旨在改善上述问题。本专利技术是这样实现的:—种迎角控制系统，用于控制固定翼的迎角，所述固定翼与机架连接，包括铰链和迎角控制机构，所述机架的横杆与竖杆连接，所述竖杆与所述固定翼通过所述铰链连接，所述迎角控制机构用于调节所述固定翼与所述机架之间的夹角。进一步地，所述迎角控制机构包括控制模块、升降驱动装置以及升降装置，所述控制模块和所述升降驱动装置安装于所述机架上，所述控制模块与所述升降驱动装置连接，所述升降驱动装置与所述升降装置连接，所述升降装置与所述固定翼连接。控制模块控制升降驱动装置工作，升降驱动装置驱动升降装置动作，升降装置带动固定翼的一端升降，而固定翼与竖杆通过铰链连接，那么固定翼在升降时绕其与竖杆的连接点转动，机架的位置不变，则固定翼与机架之间的夹角发生变化，从而实现了固定翼的迎角的控制。进一步地，所述升降装置包括升降杆和传动机构，所述传动机构与所述升降驱动装置连接，所述传动机构与所述升降杆连接，所述升降杆与所述固定翼连接。升降驱动装置驱动传动机构，传动机构带动升降杆，升降杆能够升降从而带动固定翼的一端升降并绕铰链转动。进一步地，所述升降杆为齿条，所述传动机构为升降驱动齿轮，所述齿条与所述升降驱动齿轮啮合，所述齿条远离所述升降驱动齿轮的一端与所述固定翼连接。在升降驱动装置的驱动下，升降驱动齿轮转动，带动齿条上下运动，齿条带动固定翼的一端升降并绕铰链转动。采用升降驱动齿轮和齿条配合的结构，能够使升降更加快速，传动平稳，易于控制。进一步地，所述升降杆为滑块，所述传动机构为螺杆，所述滑块与所述螺杆配合，所述滑块远离所述螺杆的一端与所述固定翼连接。在升降驱动装置的驱动下，螺杆转动，同时滑块能够沿着螺杆作直线运动，从而带动固定翼的一端升降并绕铰链转动。采用螺杆和滑块相配合的结构，能够使升降平稳，便于控制。进一步地，所述升降杆与所述固定翼的连接点高于所述铰链的铰接点，所述迎角控制机构设置于所述铰链与所述固定翼的机头之间。在起飞时，通过迎角控制机构调整升降杆与固定翼的连接点高于铰链的铰接点，这样固定翼的机头是向上抬起的，固定翼与机架之间形成正升力安装角，可产生正升力。进一步地，还包括升降连接件，所述升降连接件包括第一夹板和第二夹板，所述机架上设置有连接杆，所述连接杆固定于所述第一夹板和所述第二夹板之间，所述控制模块和所述升降驱动装置安装于所述第一夹板上。通过设置第一夹板和第二夹板，能够将连接杆稳固地夹紧于第一夹板和第二夹板之间，并且能够使控制模块和升降驱动装置的安装更加牢靠。进一步地，所述铰链包括铰链连接件和转轴，所述转轴与所述固定翼连接，所述铰链连接件上设置有轴承，所述转轴穿过所述轴承，所述竖杆与所述转轴通过所述铰链连接件转动连接。固定翼在转动时，转轴通过轴承转动，从而能够更好地进行迎角的控制。进一步地，所述铰链连接件包括T形连接件和固定板，所述轴承设置于所述T形连接件的一端上，所述竖杆固定于所述T形连接件和所述固定板之间。通过设置T形连接件和固定板，能够稳固地将竖杆固定于T形连接件和固定板之间。本专利技术还提供了一种迎角控制方法，以辅助解决上述问题，该方法采用了上述任一迎角控制系统，该方法包括，利用所述迎角控制机构使所述固定翼通过所述铰链绕所述竖杆转动，以调节所述固定翼与所述机架之间的夹角。本专利技术提供的的有益效果是:该迎角控制系统通过迎角控制机构调节固定翼与机架之间的夹角，在调节时，固定翼通过铰链绕其与竖杆的连接点转动，从而实现对固定翼的迎角的控制。本专利技术提供的通过迎角控制机构和铰链能够控制固定翼的迎角，使得飞行器能够在起降和飞行过程中的迎角得到实时调节，保证起降的正常进行，保证平稳飞行。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术第一实施例提供的迎角控制系统的结构示意图；图2为本专利技术第一实施例提供的迎角控制系统的迎角控制机构的结构示意图；图3为本专利技术第一实施例提供的迎角控制系统的铰链的结构示意图；图4为本专利技术第一实施例提供的迎角控制系统所应用的固定翼多轴飞行器的整体结构示意图；图5为本专利技术第一当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种迎角控制系统，用于控制固定翼的迎角，所述固定翼与机架连接，其特征在于，包括铰链和迎角控制机构，所述机架的横杆与竖杆连接，所述竖杆与所述固定翼通过所述铰链连接，所述迎角控制机构用于调节所述固定翼与所述机架之间的夹角。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉，刘良存，杜定钟，彭智川，曾双友，淡俊杰，
申请(专利权)人：成都学尚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51