一种地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器技术

本发明专利技术公开了一种地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器。该控制方法应用于该增稳型地效飞行器，该增稳型地效飞行器包括吹气襟翼以及第一压力传感器。第一压力传感器安装于地效飞行器主翼下翼面前缘，吹气襟翼包括襟翼装置和吹气装置。该方法包括：获取地效飞行器主翼下翼面前缘所受到的压力，记为第一压力；计算第一压力的变化频率和幅值；根据C

【技术实现步骤摘要】
一种地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器
本专利技术涉及地效飞行器
，特别是涉及一种地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器。
技术介绍
地效飞行器一般为通过地面效应提高升力的近地、水面或者海上飞行器，特别是水上起降飞行器。地效飞行器在海面巡航时，距离海面高度较低，飞行器机翼气动力容易受海面波浪影响。飞行器在与波浪的相对作用中产生纵向浮沉响应、横向倾斜运动、喷溅作用造成的飞行器颠簸和飞行不稳定的问题，威胁飞行器巡航过程中的安全性。同时地效飞行器在波浪海面的条件下，机翼周围流场发生变化，机翼的翼尖容易发生流动分离，造成翼尖失速。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器，以增加地效飞行器在波浪海面条件下巡航的稳定性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种地效飞行器的增稳环量控制方法，所述控制方法应用于包括吹气襟翼的地效飞行器，所述吹气襟翼包括襟翼装置和吹气装置，所述襟翼装置包括作动筒和襟翼翼面，所述方法包括：获取地效飞行器主翼下翼面前缘所受到的压力，记为第一压力；计算所述第一压力的变化频率和幅值；根据Cμ1＝C0+Asin(2πft+0.4π)计算第一吹气动量系数Cμ1，其中，f为所述第一压力的变化频率，A为所述第一压力的幅值，C0为初始吹气动量系数；根据所述第一吹气动量系数计算第一吹气速度；控制所述吹气装置按所述第一吹气速度吹气，此时，所述襟翼翼面保持收起的状态。r>可选的，所述根据所述第一吹气动量系数计算第一吹气速度，具体包括：根据计算第一吹气速度v1，其中，v∞为自由来流速度，h为吹气装置的喷口宽度。可选的，所述方法还包括：获取地效飞行器主翼上翼面靠近所述襟翼翼面处所受到的压力，记为第二压力；根据Cμ2＝F(p-p∞)计算第二吹气动量系数Cμ2，其中，p为所述第二压力，p∞为远场大气压力，F为系数；根据所述第二吹气动量系数计算第二吹气速度；控制所述吹气装置按所述第二吹气速度向所述襟翼翼面吹气，此时，所述襟翼翼面保持打开的状态。可选的，所述根据所述第二吹气动量系数计算第二吹气速度，具体包括：根据计算吹气装置的吹气速度v2，其中，v∞为自由来流速度，h为吹气装置的喷口宽度。可选的，所述方法还包括：获取所述地效飞行器高压气瓶的内部压力，记为第三压力；判断所述第三压力是否小于预设压力阈值；当判断结果表示所述第三压力小于预设压力阈值时，控制所述高压气瓶从发动机或压气机引入高压气体并存储。可选的，所述第一压力由安装在所述地效飞行器主翼下翼面前缘的第一传感器测量得到。可选的，所述第二压力由安装在所述地效飞行器主翼上翼面靠近所述襟翼翼面处的第二传感器测量得到。可选的，所述第三压力由安装在所述地效飞行器高压气瓶内部的第三传感器测量得到。本专利技术还提供了一种增稳型地效飞行器，包括：襟翼装置、吹气装置、飞行控制系统以及第一压力传感器；所述襟翼装置，位于主机翼后缘，包括作动筒和襟翼翼面；所述吹气装置，位于主机翼内，包括气体管路、高压气瓶、电磁阀、流量调节装置和吹气口；所述第一压力传感器安装于所述地效飞行器主翼下翼面前缘；所述飞行控制系统包括：测量压力获取模块，用于获取所述第一压力传感器测量得到的地效飞行器主翼下翼面前缘所受到的压力，记为第一压力；压力信息计算模块，用于计算所述第一压力的变化频率和幅值；第一吹气动量系数计算模块，用于根据Cμ1＝C0+Asin(2πft+0.4π)计算第一吹气动量系数Cμ1，其中，f为所述第一压力的变化频率，A为所述第一压力的幅值，C0为初始吹气动量系数；吹气速度计算模块，用于根据所述第一吹气动量系数计算第一吹气速度；控制模块，用于控制所述吹气装置按所述第一吹气速度吹气，此时，所述襟翼翼面保持收起的状态。可选的，所述飞行控制系统还包括：第二压力传感器以及第二吹气动量系数计算模块；所述第二压力传感器，安装于所述地效飞行器主翼上翼面靠近所述襟翼翼面处；所述第二吹气动量系数计算模块，用于根据Cμ2＝F(p-p∞)计算第二吹气动量系数Cμ2，其中，p为所述第二压力，p∞为远场大气压力，F为系数；所述测量压力获取模块，还用于获取所述第二压力传感器测量得到的地效飞行器主翼上翼面靠近所述襟翼翼面处所受到的压力，记为第二压力；所述吹气速度计算模块，还用于根据所述第二吹气动量系数计算第二吹气速度；所述控制模块，还用于控制所述吹气装置按所述第二吹气速度向所述襟翼翼面吹气，此时，所述襟翼翼面保持打开的状态。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的地效飞行器的增稳环量控制方法及增稳型地效飞行器，通过控制吹气装置吹气，保证了机翼表面升力的相对稳定，解决了飞行器与波浪的相对作用中的不稳定问题与升力不足问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术实施例1提供的地效飞行器的增稳环量控制方法的第一流程图；图2为本专利技术实施例1中机翼巡航状态的示意图；图3为在波浪壁面条件下，环量控制前的升力系数曲线和环量控制后的升力系数曲线图；图4为本专利技术实施例2提供的地效飞行器的增稳环量控制方法的第二流程图；图5为本专利技术实施例2中机翼起降状态的示意图；图6(a)为本专利技术实施例2中未施加环量控制的机翼流线图，图6(b)为本专利技术实施例2中施加环量控制后的机翼流线图；图7(a)为本专利技术实施例2施加不同吹气动量系数下翼型的升力曲线图(x轴为吹气动量系数，y轴为升力系数)，图7(b)为本专利技术实施例2施加不同吹气动量系数下翼型的阻力系数曲线图(x轴为吹气动量系数，y轴为阻力系数)；图8(a)为本专利技术实施例2环量控制下的机翼不同襟翼偏角的升力曲线图(x轴为襟翼偏转角度，y轴为升力系数)，图8(b)为本专利技术实施例2环量控制下的机翼不同襟翼偏角的阻力系数曲线图(x轴为襟翼偏转角度，y轴为阻力系数)；图9为本专利技术实施例3提供的地效飞行器的增稳环量控制方法第三流程图。1、高压气瓶；2、引气管路；3、作动筒；4、襟翼翼面；5、流量调节装置；6、吹气喷口；7、电磁阀；8、第一压力传感器；9、第三压力传感器；10、第二压力传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地效飞行器的增稳环量控制方法，所述控制方法应用于包括吹气襟翼的地效飞行器，所述吹气襟翼包括襟翼装置和吹气装置，所述襟翼装置包括作动筒和襟翼翼面，其特征在于，所述方法包括：/n获取地效飞行器主翼下翼面前缘所受到的压力，记为第一压力；/n计算所述第一压力的变化频率和幅值；/n根据C

【技术特征摘要】
1.一种地效飞行器的增稳环量控制方法，所述控制方法应用于包括吹气襟翼的地效飞行器，所述吹气襟翼包括襟翼装置和吹气装置，所述襟翼装置包括作动筒和襟翼翼面，其特征在于，所述方法包括：
获取地效飞行器主翼下翼面前缘所受到的压力，记为第一压力；
计算所述第一压力的变化频率和幅值；
根据Cμ1＝C0+Asin(2πft+0.4π)计算第一吹气动量系数Cμ1，其中，f为所述第一压力的变化频率，A为所述第一压力的幅值，C0为初始吹气动量系数；
根据所述第一吹气动量系数计算第一吹气速度；
控制所述吹气装置按所述第一吹气速度吹气，此时，所述襟翼翼面保持收起的状态。


2.根据权利要求1所述的地效飞行器的增稳环量控制方法，其特征在于，所述根据所述第一吹气动量系数计算第一吹气速度，具体包括：
根据计算第一吹气速度v1，其中，v∞为自由来流速度，h为吹气装置的喷口宽度。


3.根据权利要求1所述的地效飞行器的增稳环量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取地效飞行器主翼上翼面靠近所述襟翼翼面处所受到的压力，记为第二压力；
根据Cμ2＝F(p-p∞)计算第二吹气动量系数Cμ2，其中，p为所述第二压力，p∞为远场大气压力，F为系数；
根据所述第二吹气动量系数计算第二吹气速度；
控制所述吹气装置按所述第二吹气速度向所述襟翼翼面吹气，此时，所述襟翼翼面保持打开的状态。


4.根据权利要求3所述的地效飞行器的增稳环量控制方法，其特征在于，所述根据所述第二吹气动量系数计算第二吹气速度，具体包括：
根据计算吹气装置的吹气速度v2，其中，v∞为自由来流速度，h为吹气装置的喷口宽度。


5.根据权利要求1所述的地效飞行器的增稳环量控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述地效飞行器高压气瓶的内部压力，记为第三压力；
判断所述第三压力是否小于预设压力阈值；
当判断结果表示所述第三压力小于预设压力阈值时，控制所述高压气瓶从发动机或压气机引入高压气体并存储。


6.根据权利要求1所述的地效飞行器的增稳环量控制方法，其特征在于，所述第一压力由安装在所述地效飞行器...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建红，刘浩，孙智，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32