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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及襟翼控制方法及控制装置领域,具体涉及一种飞行器襟翼调整机构及方法。
技术介绍
1、飞行器在起飞、航行及着陆时,常通过调整襟翼绕铰链轴偏转角度,改变机翼的弯度,调整机翼的升力,满足飞行器飞行控制需求。
2、飞行器襟翼的旋转角度直接影响飞机起飞、着陆时的升力大小。传统的襟翼调整通常采用“舵机-传动轴-执行机构”机械方式,但是该方式将占用一定的飞行器内部空间,且增加了较多的质量,这在小型飞行器系统中是难以承受的,影响到飞行器的小型化及轻量化,进而影响飞行器整体飞行性能。
3、申请号为201210179501.1的中国专利技术专利申请公开了一种轻型飞机襟翼控制方法及装置,通过操纵四档控制开关,选择襟翼的目标角度位置,襟翼控制器根据所选择的开关位置,控制直线电机的推杆伸缩动作,直线电机的推杆推动或拉动襟翼控制管的摇臂,摇臂带动襟翼控制管转动,襟翼控制管带动襟翼转动,直到达到所选择的目标角度位置后停留在该位置。但是该装置需要采用电机、连杆等复杂机械结构,需占用大量舱内空间,极大地增加了飞行器的质量,不适用于小型、长航时飞行器;且在襟翼旋转时可能存在电气位置与机械角度不一致现象,难以把握襟翼实际的角度;另外,该装置的电路设定不同的档数,每档分别对应襟翼的不同角度,实际操作繁琐,且只能进行主动调整,无法满足自适应的智能飞行器机翼调整需求。
4、人工肌肉是指一类材料在受到外部刺激如电压,电流,温度,压力,光线,湿度等产生响应,通过自身结构的变化而产生形变的材料。纤维状人工肌肉可将外界刺激导致的体积
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,针对上述现有技术的不足,提供一种飞行器襟翼调整机构及方法,以适用于小型、长航时飞行器,实现飞行器的小型化、轻量化、智能化。
2、为解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是:
3、一种飞行器襟翼调整机构,其特征在于,包括弹翼、回位扭簧、襟翼,所述回位扭簧安装在所述弹翼与所述襟翼的旋转轴处,所述回位扭簧第一端固定在所述弹翼上,第二端固定在所述襟翼上,所述回位扭簧的第一端、第二端通过具有独立伸展或收缩功能的人工肌肉纤维连接。
4、进一步,还包括弹性蒙皮,所述人工肌肉纤维设置在所述弹性蒙皮内。
5、进一步,所述人工肌肉纤维为电热驱动的捻卷型纤维材质。
6、本专利技术还包括一种飞行器襟翼调整方法,采用上述的飞行器襟翼调整机构进行,其特征在于,包括:
7、s1、测量当前所述人工肌肉纤维电阻值;
8、s2、通过所述人工肌肉纤维的电阻值变化,计算当前所述人工肌肉纤维的伸缩长度;
9、s3、通过所述人工肌肉纤维的伸缩长度变化,计算飞行器当前襟翼的角度;
10、s4、依据此飞行阶段需要的升力值,获取满足飞行要求所需的目标襟翼角度;
11、s5、将当前襟翼角度与目标襟翼角度进行比较;
12、s6、依据比较结果对所述人工肌肉纤维进行充放电控制,使所述人工肌肉纤维伸展或收缩,重复步骤s1~s6直至飞行器襟翼的角度达到目标襟翼角度。
13、进一步,步骤s6还包括,如果当前襟翼角度等于目标襟翼角度,则保持当前人工肌肉纤维施加的电压值;如果当前襟翼角度不等于目标襟翼角度,则对人工肌肉纤维的施加电压、施加电压时间进行调整,控制人工肌肉纤维伸展或收缩。
14、与现有技术相比,本专利技术所具有的有益效果为:
15、(1)将新型智能材料人工肌肉纤维内嵌至弹性蒙皮,通过控制人工肌肉纤维的伸缩运动来调整襟翼的角度,无需电机/连杆等复杂机械结构,不占用舱内空间,不影响气动性能,重量轻,可实现飞行器的小型化、轻量化、智能化,适用于小型、长航时飞行器,例如无人机、巡飞弹。
16、(2)本专利技术为无级变速调整,可以通过飞控计算机被动调整,也可通过人工肌肉自身感应外界温度、湿度、光照等进行自适应的主动调整,以满足后续自适应的智能飞行器机翼调整需求。
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1.一种飞行器襟翼调整机构,其特征在于,包括弹翼、回位扭簧、襟翼,所述回位扭簧安装在所述弹翼与所述襟翼的旋转轴处,所述回位扭簧第一端固定在所述弹翼上,第二端固定在所述襟翼上,所述回位扭簧的第一端、第二端通过具有独立伸展或收缩功能的人工肌肉纤维连接。
2.根据权利要求1所述的飞行器襟翼调整机构,其特征在于,还包括弹性蒙皮,所述人工肌肉纤维设置在所述弹性蒙皮内。
3.根据权利要求1所述的飞行器襟翼调整机构,其特征在于,所述人工肌肉纤维为电热驱动的捻卷型纤维材质。
4.一种飞行器襟翼调整方法,采用如权利要求1-3任一项所述的飞行器襟翼调整机构进行,其特征在于,包括:
5.根据权利要求4所述的飞行器襟翼调整方法,其特征在于,步骤S6还包括,如果当前襟翼角度等于目标襟翼角度,则保持当前人工肌肉纤维施加的电压值;如果当前襟翼角度不等于目标襟翼角度,则对人工肌肉纤维的施加电压、施加电压时间进行调整,控制人工肌肉纤维伸展或收缩。
【技术特征摘要】
1.一种飞行器襟翼调整机构,其特征在于,包括弹翼、回位扭簧、襟翼,所述回位扭簧安装在所述弹翼与所述襟翼的旋转轴处,所述回位扭簧第一端固定在所述弹翼上,第二端固定在所述襟翼上,所述回位扭簧的第一端、第二端通过具有独立伸展或收缩功能的人工肌肉纤维连接。
2.根据权利要求1所述的飞行器襟翼调整机构,其特征在于,还包括弹性蒙皮,所述人工肌肉纤维设置在所述弹性蒙皮内。
3.根据权利要求1所述的飞行器襟翼调整机构,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐笑,付森,杨帆,吴大庆,
申请(专利权)人:湖南航天有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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