【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器，具体涉及一种飞行器质心调节装置。
技术介绍
1、飞行器通过控制舵面的偏角，改变飞行器在空中的姿态从而实现自身受力平衡，进而使飞行器按照既定的路线飞行。飞行器的自身平衡主要是空气作用在飞行器上的力矩与舵作用在飞行器上的力矩相等。空气作用在飞行器上的力矩为空气作用在飞行器上的力与力臂的乘积，其中力臂为飞行器质心与气动力作用点(即气动压心)之间的距离，因此飞行器质心的位置对飞行器飞行的稳定性和操纵性有极大的影响，特别是针对飞行速度变化较大或飞行过程中攻角变化较大导致飞行器的气动力作用点位置变化较大的工况，调整飞行器质心位置的装置对飞行器的控制有着非凡的意义。
2、在现有技术中，飞行器会通过配重调整质心与气动压心的相对位置以提高飞行器的稳定性和机动性，比如通过螺栓、螺钉将配重块与飞行器舱段进行机械连接，这种方式需要留出配重安装的操作空间，空间利用率低，又如通过“灌铅”的方法，即根据设计先铸模，然后将熔融液体状铅水灌入模子中，“灌铅”的方法主要存在以下缺陷：工序复杂；一般情况下是先配重再装配，而配完重后增加了重量，不便于舱段间组装；“灌铅”配重完成后即已固化，往往很难将配重取出来；而且，上述两种方式均不能在飞行器飞行过程中实时动态调节质心。另外，现有技术针对飞行器气动压心位置变化较大的问题，还有采用优化飞行器稳定回路的控制系统设计，增加其鲁棒性，使飞行器运动特性对气动压心位置尽可能不敏感的技术手段，但是，当飞行器的飞行弹道较为复杂时，飞行器的飞行控制系统设计难度将大大提升。
技
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种飞行器质心调节装置，解决了现有配重块调节装置空间利用率低，“灌铅”工序复杂，不便于舱段间组装，很难将配重取出来，以及不能够在飞行器飞行过程中实时调节质心，飞行控制系统设计难度大的技术问题。
2、本专利技术采用以下技术方案：
3、一种飞行器质心调节装置，包括第一腔体、第二腔体、输液管、第一活塞、第二活塞以及电控输液机构；
4、所述输液管道的两端分别位于所述第一腔体和所述第二腔体中，且所述输液管位于所述第一腔体的一端安装有与所述第一腔体滑动配合的所述第一活塞，所述输液管位于所述第二腔体的一端安装有与所述第二腔体滑动配合的所述第二活塞；
5、所述第一活塞上设置有第一通孔，所述第二活塞上设置有第二通孔，所述输液管通过所述第一通孔和所述第二通孔将所述第一腔体和所述第二腔体连通；
6、所述电控输液机构用于驱动所述输液管以及所述输液管两端的所述第一活塞和所述第二活塞整体一起沿所述第一腔体和所述第二腔体的轴向移动。
7、进一步地，所述电控输液机构包括伺服电机和作动器；
8、所述伺服电机的输出与所述作动器的输入连接，所述作动器的作动杆与所述第一活塞或第二活塞连接。
9、进一步地，所述第一活塞和所述第二活塞通过密封条实现与腔体配合面之间的密封。
10、进一步地，所述第一活塞和所述第二活塞通过导引条进行周向限位和轴向导向。
11、进一步地，还包括环状壳体；
12、所述第一腔体和所述第二腔体设置于所述环状壳体的外周。
13、进一步地，所述第一腔体和所述第二腔体均为环状腔体结构，且所述第一腔体和所述第二腔体同轴套设于所述环状壳体的外周。
14、进一步地，所述第一通孔和所述输液管同轴；
15、所述第二通孔和所述输液管同轴。
16、进一步地，所述第一活塞与所述第一腔体配合面的面积等于所述第二活塞与所述第二腔体配合面的面积。
17、进一步地，所述第一腔体和/所述第二腔体内容纳有液体，且所述液体的比热容在4.2kj/(kg·℃)以上。
18、另外，本专利技术还提供一种飞行器，其包括上述的飞行器质心调节装置；飞行器质心调节装置同轴安装于飞行器外部。
19、有益效果：
20、1、输液管道的两端分别位于第一腔体和第二腔体中，且输液管位于第一腔体的一端安装有与第一腔体滑动配合的第一活塞，输液管位于第二腔体的一端安装有与第二腔体滑动配合的第二活塞；第一活塞上设置有第一通孔，第二活塞上设置有第二通孔，输液管通过第一通孔和第二通孔将第一腔体和第二腔体连通；电控输液机构用于驱动输液管以及输液管两端的第一活塞和第二活塞整体一起移动。
21、如此，该飞行器质心调节装置可以在飞行器的舱段组装完成后安装到舱段外壁，然后向第一腔体和/或第二腔体内注入液体，电控输液机构驱动输液管以及输液管两端的第一活塞、第二活塞整体一起移动时，第一活塞在第一腔体内滑动从而压缩/增大第一腔体的体积，第二活塞在第二腔体内滑动从而增大/压缩第二腔体的体积，第一腔体和第二腔体的体积变化趋势相反，使液体在第一腔体和第二腔体之间转移，进而调节飞行器质心位置，该飞行器质心调节装置解决了现有配重块调节装置空间利用率低，不便于舱段间组装的问题，也能够很方便地从腔体中放出液体；而且，可以根据飞行器不同飞行阶段确定质心的位置需求，并将该位置需求转化为第一腔体和第二腔体中的液体质量分布需求，从而设定对应的电控输液机构控制程序，使飞行器实时动态调节液体在第一腔体和第二腔体中的质量分布，因此，只需在飞行控制系统设计上设计对应的电控输液机构控制程序，难度较低。
22、2、控输液机构包括伺服电机和作动器；伺服电机的输出与作动器的输入连接，作动器的作动杆与第一活塞连接。
23、如此，因为输液管及其两端的第一活塞、第二活塞整体移动的距离由伺服电机的旋转角度决定，所以可以先根据飞行器各个飞行阶段的飞行条件对飞行器的质心位置提出要求，然后根据这些质心位置反推出伺服电机的旋转角度，最后将伺服电机的旋转角度提前存储在飞控系统程序中，当飞行器飞到既定位置时，通过飞控系统程序控制伺服电机的旋转角度，并通过作动器将伺服电机输出的旋转运动转变为作动杆的直线运动，进而使输液管两端的第一活塞、第二活塞整体移动到设定位置，使得飞行器各飞行阶段的质心位置满足要求，实现飞行器质心的实时动态调节。
24、3、第一腔体和第二腔体设置于环形壳体的外周，如此，安装飞行器质心调节装置到飞行装置上时可以将环状壳体套设在飞行器舱段的外周，安装简单方便。
25、4、第一腔体和第二腔体均为环状，且第一腔体和第二腔体同轴套设于环状壳体的外周，能够增大第一腔体和第二腔体与飞行器的接触面积，增强隔热效果。
26、5、第一腔体和/所述第二腔体内容纳有液体，且液体的比热容在4.2kj/(kg·℃)以上，能够增强隔热效果。
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1.一种飞行器质心调节装置，其特征在于，包括第一腔体、第二腔体、输液管、第一活塞、第二活塞以及电控输液机构；
2.根据权利要求1所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述电控输液机构包括伺服电机和作动器；
3.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一活塞和所述第二活塞通过密封条实现与腔体配合面之间的密封。
4.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一活塞和所述第二活塞通过导引条进行周向限位和轴向导向。
5.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，还包括环状壳体；
6.根据权利要求5所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体均为环状腔体结构，且所述第一腔体和所述第二腔体同轴套设于所述环状壳体的外周。
7.根据权利要求1、2、6任意一项所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一通孔和所述输液管同轴；
8.根据权利要求1、2、6任意一项所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一活塞与
9.根据权利要求1、2、6任意一项所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一腔体和/所述第二腔体内容纳有液体，且所述液体的比热容在4.2kJ/(kg·℃)以上。
10.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求1～9任意一项所述的飞行器质心调节装置；所述飞行器质心调节装置同轴安装于所述飞行器外部。
...【技术特征摘要】
1.一种飞行器质心调节装置，其特征在于，包括第一腔体、第二腔体、输液管、第一活塞、第二活塞以及电控输液机构；
2.根据权利要求1所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述电控输液机构包括伺服电机和作动器；
3.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一活塞和所述第二活塞通过密封条实现与腔体配合面之间的密封。
4.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一活塞和所述第二活塞通过导引条进行周向限位和轴向导向。
5.根据权利要求1或2所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，还包括环状壳体；
6.根据权利要求5所述的一种飞行器质心调节装置，其特征在于，所述第一腔体和所述第二腔体...
【专利技术属性】
技术研发人员：井孟凯，孟凡强，张欣召，高则超，张振华，
申请(专利权)人：河北汉光重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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