本发明专利技术涉及飞行器控制技术领域，尤其涉及一种高超飞行器气动控制装置及方法，该装置包括第一激励组；所述第一激励组包括多个气动控制部，各所述气动控制部设置在飞行器尾部，沿飞行器的周向均匀间隔分布；所述气动控制部包括压缩斜面和设置在所述压缩斜面上的激励器；其中，所述压缩斜面沿流向方向外斜，激励器位于附体激波的下游，用于放电形成激波，以增加对应的所述压缩斜面受力。本发明专利技术能够通过激励器放电改变飞行器表面压力分布，获得力矩，实现飞行器的气动力控制。现飞行器的气动力控制。现飞行器的气动力控制。
【技术实现步骤摘要】
一种高超飞行器气动控制装置及方法
[0001]本专利技术涉及飞行器控制
，尤其涉及一种高超飞行器气动控制装置及方法。
技术介绍
[0002]目前，高超飞行器主要依赖机械舵面实现转向、俯仰等飞行控制。机械舵面包括复杂的机械装置，增加了飞行器重量，且响应速度较慢，可能导致飞行器快速机动能力不足。此外，在极短飞行条件下，机械舵面诱导的激波与飞行器前缘激波相互干扰会产生极大热流，使舵面面临烧蚀破坏的风险，舵轴处承载的热负荷同样较为严重。
[0003]因此，针对以上不足，需要提供一种减少对机械舵面依赖的高超飞行器飞行控制技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是针对上述至少一部分不足之处，提供一种基于电弧能量注入的高超飞行器气动控制装置及方法，以减少对机械舵面依赖程度，进而实现高超飞行器无舵化或提升舵效。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高超飞行器气动控制装置，包括：第一激励组；所述第一激励组包括多个气动控制部，各所述气动控制部设置在飞行器尾部，沿飞行器的周向均匀间隔分布；所述气动控制部包括压缩斜面和设置在所述压缩斜面上的激励器；其中，所述压缩斜面沿流向方向外斜，激励器位于附体激波的下游，用于放电形成激波，以增加对应的所述压缩斜面受力。
[0006]可选地，所述的高超飞行器气动控制装置还包括：第二激励组；所述第二激励组包括多个设置在飞行器主体表面的激励器，数量与所述气动控制部的数量相同；所述第二激励组中的各激励器对应设置在各所述压缩斜面的上游，用于放电弱化下游的附体激波，以减少对应的所述压缩斜面受力。
[0007]可选地，所述的高超飞行器气动控制装置还包括：第三激励组；所述第三激励组包括多个设置在飞行器头部表面的激励器，所述第三激励组中的各激励器沿所述飞行器的周向均匀间隔分布，用于放电形成激波，以增加飞行器头部的受力。
[0008]可选地，所述的高超飞行器气动控制装置还包括：第二激励组和第三激励组；所述第二激励组包括多个设置在飞行器主体表面的激励器，数量与所述气动控制部的数量相同；所述第二激励组中的各激励器对应设置在各所述压缩斜面的上游，用于放电弱化下游的附体激波，以减少对应的所述压缩斜面受力；所述第三激励组包括多个设置在飞行器头部表面的激励器，所述第三激励组中的
各激励器沿所述飞行器的周向均匀间隔分布，用于放电形成激波，以增加飞行器头部的受力；所述第一激励组、所述第二激励组和所述第三激励组中的激励器的数量与所述压缩斜面的数量相同，各所述压缩斜面的中心与其所对应的所述第一激励组、所述第二激励组和所述第三激励组中的激励器的中心位于同一纵剖面。
[0009]可选地，所述的高超飞行器气动控制装置包括：4个所述压缩斜面，分设在所述飞行器的上、下、左、右四个方位。
[0010]可选地，单个激励器包括一对或多对钨电极对，多对所述钨电极对串联连接，各所述钨电极对沿所述飞行器的流向或展向布设。
[0011]可选地，所述装置采用放电电路为激励器供电；所述放电电路包括高压脉冲电源、高压脉冲电源参数调节器、直流电源、直流电源电压调节器、可调电阻、第一防反二极管和第二防反二极管；所述高压脉冲电源的正极连接所述第二防反二极管的正极，所述第二防反二极管的负极连接所述激励器的正端，所述高压脉冲电源的负极和所述激励器的负端分别接地；所述高压脉冲电源参数调节器与所述高压脉冲电源连接；所述直流电源的正极通过所述可调电阻连接所述第一防反二极管的正极，所述第一防反二极管的负极连接所述激励器的正端，所述直流电源的负极接地；所述直流电源电压调节器与所述直流电源连接。
[0012]本专利技术还提供了一种高超飞行器气动控制方法，采用如上述任一项所述的高超飞行器气动控制装置实现，包括：获取控制指令，所述控制指令的类型包括抬头指令、低头指令、左偏转指令和/或右偏转指令；响应所述控制指令，包括：若获取到抬头指令，令所述第一激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以上的激励器放电；若获取到低头指令，令所述第一激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以下的激励器放电；若获取到左偏转指令，令所述第一激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以左的激励器放电；若获取到右偏转指令，令所述第一激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以右的激励器放电。
[0013]可选地，若所述高超飞行器气动控制装置包括第二激励组，所述响应所述控制指令，还包括：若获取到抬头指令，令所述第二激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以下的激励器放电；若获取到低头指令，令所述第二激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以上的激励器放电；若获取到左偏转指令，令所述第二激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以右的激励器放电；
若获取到右偏转指令，令所述第二激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以左的激励器放电。
[0014]可选地，若所述高超飞行器气动控制装置包括第三激励组，所述响应所述控制指令，还包括：若获取到抬头指令，令所述第三激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以下的激励器放电；若获取到低头指令，令所述第三激励组中位于所述飞行器水平纵剖面以上的激励器放电；若获取到左偏转指令，令所述第三激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以右的激励器放电；若获取到右偏转指令，令所述第三激励组中位于所述飞行器竖直纵剖面以左的激励器放电。
[0015]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：本专利技术提供了一种高超飞行器气动控制装置及方法，本专利技术采用激励器在飞行器尾部附体激波的下游放电形成激波，以增加对应的压缩斜面受力，从而改变飞行器受力分布情况，达到气动力控制的目的。本专利技术不依赖机械舵面即可实现飞行控制，具有响应快的优点，且实现方式较为简单，减轻飞行器重量的同时，可有效减少因激波干扰而引起的气动烧蚀风险。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例中的一种高超飞行器气动控制装置在飞行器上的布设示意图；图2是本专利技术实施例中的一种高超飞行器气动控制装置控制原理示意图；图3是本专利技术实施例中一种放电电路连接激励器的电路示意图。
[0017]图中：1：飞行器头部；2：飞行器主体；3：飞行器尾部；4：飞行器质心；5：上压缩斜面；6：下压缩斜面；7：左压缩斜面；8：右压缩斜面；9：头部上方激励器；10：头部下方激励器；11：头部左侧激励器；12：头部右侧激励器；13：主体上方激励器；14：主体下方激励器；15：主体左侧激励器；16：主体右侧激励器；17：尾部上方激励器；18：尾部下方激励器；19：尾部左侧激励器；20：尾部右侧激励器；21：附体激波；22：局部高压力区；23：虚拟型面；24：斜激波；25：压缩波；26：高压力区；27：高压脉冲电源；28：高压脉冲电源参数调节器；29：直流电源；30：直流电源电压调节器；31：可调电阻；32：第一防反二极管；33：第二防反二极管；34：激励器。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高超飞行器气动控制装置，其特征在于，包括：第一激励组；所述第一激励组包括多个气动控制部，各所述气动控制部设置在飞行器尾部，沿飞行器的周向均匀间隔分布；所述气动控制部包括压缩斜面和设置在所述压缩斜面上的激励器；其中，所述压缩斜面沿流向方向外斜，激励器位于附体激波的下游，用于放电形成激波，以增加对应的所述压缩斜面受力。2.根据权利要求1所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于，还包括：第二激励组；所述第二激励组包括多个设置在飞行器主体表面的激励器，数量与所述气动控制部的数量相同；所述第二激励组中的各激励器对应设置在各所述压缩斜面的上游，用于放电弱化下游的附体激波，以减少对应的所述压缩斜面受力。3.根据权利要求1或2任一项所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于，还包括：第三激励组；所述第三激励组包括多个设置在飞行器头部表面的激励器，所述第三激励组中的各激励器沿所述飞行器的周向均匀间隔分布，用于放电形成激波，以增加飞行器头部的受力。4.根据权利要求1所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于，还包括：第二激励组和第三激励组；所述第二激励组包括多个设置在飞行器主体表面的激励器，数量与所述气动控制部的数量相同；所述第二激励组中的各激励器对应设置在各所述压缩斜面的上游，用于放电弱化下游的附体激波，以减少对应的所述压缩斜面受力；所述第三激励组包括多个设置在飞行器头部表面的激励器，所述第三激励组中的各激励器沿所述飞行器的周向均匀间隔分布，用于放电形成激波，以增加飞行器头部的受力；所述第一激励组、所述第二激励组和所述第三激励组中的激励器的数量与所述压缩斜面的数量相同，各所述压缩斜面的中心与其所对应的所述第一激励组、所述第二激励组和所述第三激励组中的激励器的中心位于同一纵剖面。5.根据权利要求4所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于，包括：4个所述压缩斜面，分设在所述飞行器的上、下、左、右四个方位。6.根据权利要求1所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于：单个激励器包括一对或多对钨电极对，多对所述钨电极对串联连接，各所述钨电极对沿所述飞行器的流向或展向布设。7.根据权利要求6所述的高超飞行器气动控制装置，其特征在于：所述装置采用放电电路为激励器供电；所述放电电路包括高压脉冲电源、高压脉冲电源参数调节器、直流电源、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宏宇，闵夫，解真东，谢峰，李杰，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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