用于飞行器的控制系统技术方案

一种燃烧系统包括沿基板设置在等离子体位置处的至少一个等离子体致动器，以及沿基板设置在注入位置处的至少一个燃料注入器。燃料注入器将燃料朝向等离子体位置分散。来自等离子体致动器的等离子体靠近等离子体位置点燃来自燃料注入器的燃料。

Control system for aircraft

【技术实现步骤摘要】
用于飞行器的控制系统
本文公开的主题涉及飞行器和控制飞行器的方法。
技术介绍
超音速和高超音速飞行器通常使用控制表面作为一种控制手段。通常使用致动器和用于定位控制表面的其他机构来控制控制表面。在超音速和高超音速下的飞行器飞行稳定性和控制是多方面的领域，其包括几个因素的平衡，这在很大程度上是由于飞行器飞行的速度。在超音速和高超音速下，飞行器受到高频干扰，并且可能需要比传统控制表面(例如副翼，升降舵和方向舵)所能达到的更快的响应速率。另外，即使在较低速度下，飞行器控制表面(例如，可移动的超音速发动机排气喷嘴)也非常重，这降低了飞行器效率。
技术实现思路
以下概述了本实施例的各方面。这些实施例并非旨在限制要求保护的本实施例的范围，相反，这些实施例仅旨在提供实施例的可能形式的简要概述。此外，实施例可以包括可以与下面阐述的实施例类似或不同的各种形式，与权利要求的范围相对应。在一个实施例中，一种燃烧系统包括沿着基板设置在等离子体位置处的至少一个等离子体致动器，以及沿着基板设置在注入位置处的至少一个燃料注入器。燃料注入器朝向等离子体位置分散燃料。来自等离子体致动器的等离子体靠近等离子体位置点燃来自燃料注入器的燃料。在另一个实施例中，一种飞行器包括沿着飞行器控制表面设置在等离子体位置处的至少一个等离子体致动器，以及沿着基板设置在注入位置处的至少一个燃料注入器。燃料注入器朝向等离子体位置分散燃料。来自等离子体致动器的等离子体靠近等离子体位置点燃来自燃料注入器的燃料。在另一个实施例中，一种飞行器控制系统包括控制处理单元，通信地联接到控制处理单元的空速指示器，通信地联接到控制处理单元的至少一个等离子体致动器，通信地联接到控制处理单元的至少一个燃料注入器，以及多个飞行器传感器和参数。控制处理单元至少部分地基于空速指示器或多个飞行器传感器和参数中的至少一个来调节等离子体致动器和燃料注入器的操作。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部分，其中：图1是等离子体点火燃烧系统的侧视示意图；图2是具有控制系统的示意图的等离子体点火燃烧系统的侧视示意图；图3是安装在机翼上的等离子体点火燃烧系统的侧视示意图；图4是安装在发动机上的等离子体点火燃烧系统的侧视示意图；图5是包括等离子体点火燃烧系统的发动机排气环的后向前看的视图；图6是包括等离子体点火燃烧系统的亚音速飞行器的俯视图；图7是包括等离子体点火燃烧系统的超音速飞行器的俯视图；图8是包括等离子体点火燃烧系统的高超音速飞行器的俯视图；图9是包括等离子体点火燃烧系统的高超音速飞行器的前视图；图10是包括等离子体点火燃烧系统的高超音速飞行器的侧视图；图11是包括等离子体辅助控制系统的高超音速飞行器的前视图；图12是包括等离子体辅助控制系统的高超音速飞行器的立体图；图13是包括等离子体辅助控制系统的高超音速飞行器的侧视图；图14是等离子体点火燃烧系统的控制系统的示意图；和图15是用于等离子体辅助控制系统的控制系统的示意图。除非另外指出，否则本文提供的附图旨在示出本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施例的各种系统。因此，附图并不意味着包括本领域普通技术人员已知的用于实践本文公开的实施例的所有常规特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求中，将参考许多术语，其应被限定为具有以下含义。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”，“一种”和“该”包括复数指代。“可选”或“可选地”表示随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言可以用于修饰任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(例如“约”和“基本”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。这里和整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换，这样的范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。如本文所用，术语“轴向”是指与燃气涡轮发动机的中心轴线或轴对齐的方向，或者与推进发动机和/或内燃机的中心轴线对齐的方向。燃气涡轮发动机的轴向前端是最靠近风扇和/或压缩机入口的端部，其中空气在压缩机入口处进入燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机的轴向后端是最靠近发动机排气口的燃气涡轮的端部，其中低压燃烧气体在发动机排气口处经由低压(LP)涡轮离开发动机。在非涡轮发动机中，轴向向后朝向排气口并且轴向向前朝向入口。如本文所用，术语“周向”是指围绕燃烧器的环或者例如由涡轮叶片的扫掠区域限定的圆的圆周(并且与其相切)的一个方向或多个方向。如本文所用，术语“周向”和“相切”是同义的。如本文所用，术语“径向”是指远离燃气涡轮机的中心轴线或者推进发动机的中心轴线向外移动的方向。“径向向内”方向朝着向减小的半径移动的中心轴线被对齐。“径向向外”方向远离朝向增加的半径移动的中心轴线被对齐。如本文所用，术语“等离子体”是指已经通过加热或使其经受电磁场而导电的气体，其中长程电磁场主导物质的行为。如本文所用，术语“冷等离子体”是指这样的等离子体：其中电子的特征温度远高于“重”粒子(即中性和离子化的分子和原子)的特征温度，而不是处于热平衡状态(即“热”等离子体)。如本文所使用的，术语“等离子体致动器”指的是产生作用于飞行器的控制表面的等离子体的等离子体发生装置，与有燃料(等离子体辅助燃烧)或无燃料(等离子体辅助控制)有关。等离子体致动器可以有助于稳定和/或增强燃烧，并且还可以产生作用在飞行器的一个或多个控制表面上的等离子体，以及经由飞行与飞行器的空气动力学条件交互。举例来说，通过在气流中使用产生稳定火焰位置的再循环区的旋流轮叶或阻流体，可以在空间上稳定燃烧火焰。通过调节或调整燃料流动，可以在时间上稳定不稳定(随时间变化)的火焰。等离子体可局部地增强燃烧，使火焰稳定在给定位置，和/或可被调整以管理不稳定(随时间变化)的火焰特性。等离子体还可以用于例如在超音速飞行期间，修改冲击波如何作用在飞行器的表面上。如本文所用，术语“冲压式喷气发动机”是指空气呼吸喷气发动机，其使用发动机的向前运动来压缩进入的空气而无需轴向压缩机或离心式压缩机。如本文所用，术语“超燃冲压发动机”是指冲压喷气式喷气发动机的变型，其中燃烧在其中的超音速气流中发生。如本文所用，术语“亚音速”是指小于声速的速度，小于约1马赫。如本文所用，术语“跨音速”是指约0.8马赫至约1.2马赫的速度。如本文所用，术语“超音速”是指大于声速的速度，更具体地说，是约1马赫到约5马赫的速度。如本文所用，术语“高超音速”是指约5马赫以上的速度。本公开的实施例可以涉及与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧系统，其特征在于，包括：/n至少一个等离子体致动器，所述至少一个等离子体致动器沿着基板设置在等离子体位置处；和/n至少一个燃料注入器，所述至少一个燃料注入器沿着所述基板设置在注入位置处，所述至少一个燃料注入器将燃料朝向所述等离子体位置分散，/n其中来自所述至少一个等离子体致动器的等离子体在所述等离子体位置附近点燃来自所述燃料注入器的燃料。/n

【技术特征摘要】
20180719 US 16/039,6211.一种燃烧系统，其特征在于，包括：
至少一个等离子体致动器，所述至少一个等离子体致动器沿着基板设置在等离子体位置处；和
至少一个燃料注入器，所述至少一个燃料注入器沿着所述基板设置在注入位置处，所述至少一个燃料注入器将燃料朝向所述等离子体位置分散，
其中来自所述至少一个等离子体致动器的等离子体在所述等离子体位置附近点燃来自所述燃料注入器的燃料。


2.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，进一步包括：
至少一个流动表面，所述至少一个流动表面在所述等离子体位置附近，所述至少一个流动表面将由燃烧的燃料产生的力传递到所述基板中。


3.根据权利要求1所述的燃烧系统，其特征在于，进一步包括燃料控制阀，所述燃料控制阀与所述燃料注入器流体连通并且在所述燃料注入器的上游。


4.根据权利要求3所述的燃烧系统，其特征在于，进一步包括燃料供应器，所述燃料供应器与所述燃料控制阀流体连通并且在所述燃料控...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·威廉·拉蒂，纳伦德拉·迪甘伯·乔希，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US