【技术实现步骤摘要】
本申请涉及飞行器失速检测，特别涉及一种飞行器失速传感单元及飞行器失速传感系统。
技术介绍
1、失速是飞行器迎角超过失速角时，机翼提供的升力突然降低导致的，此时粘附在机翼翼面上的空气减少，边界层与机翼表面过早分离，使得机翼无法提供足够的升力，升力与重力不再平衡，从而导致飞行器掉落。
2、对于小型无人飞行器来说，目前应用于大型载人飞行器的失速检测装置例如飞行器迎角传感器、马赫传感器、襟翼位置传感器等，上述传感器虽然精密且可靠，但是由于其体积大、重量大以及结构复杂等因素并不适应于小型无人飞行器。同时，目前已经应用的失速传感器需要额外供电，对于仅通过电池驱动的小型无人飞行器来说，额外的用电模块增加了电源管理的压力，不利于实现小型无人飞行器的轻量化设计。
技术实现思路
1、本申请提供了一种飞行器失速传感单元及飞行器失速传感系统，不仅能够适用于判断小型无人飞行器是否进入失速状态，还不需要额外增加用电模块，有利于实现小型无人飞行器的轻量化设计。
2、第一方面，本申请提供一种飞行器失速传感单元，安装于飞行器的机翼翼面，所述飞行器失速传感单元包括壳体、旋转单元、摩擦发电单元以及限位组件，所述旋转单元、所述摩擦发电单元以及所述限位组件设置于所述壳体的内部，所述壳体设有用于连通所述壳体内部和外部的开口；
3、所述旋转单元可相对所述壳体沿所述飞行器的机翼表面的回流气流方向转动；
4、所述旋转单元通过所述限位组件与所述壳体连接，所述限位组件用于限制所述旋转单元
5、所述摩擦发电单元包括独立摩擦层、电极对以及介电摩擦组，所述电极对包括间隔设置的第一电极和第二电极，所述介电摩擦层包括间隔设置的第一介电摩擦层和第二介电摩擦层，所述第一介电摩擦层位于所述第一电极和所述独立摩擦层之间，所述第二介电摩擦层位于所述第二电极和所述独立摩擦层之间；
6、所述独立摩擦层固定于所述旋转单元，所述电极对和所述介电摩擦组固定于所述壳体，当所述旋转单元相对所述壳体沿所述机翼表面的回流气流方向转动时，所述独立摩擦层相对所述介电摩擦组转动并摩擦产生电信号。
7、本申请提供的飞行器失速传感单元，通过设置旋转单元、摩擦发电单元以及限位组件，用于检测飞行器是否失速。飞行器失速传感单元安装于机翼翼面，当飞行器处于飞行状态时，外部的气流可通过壳体的开口进入壳体内部。若飞行器处于平飞状态，进入壳体内部的气流方向为机翼翼面的层流气流方向，这时，在限位组件的限位作用下，旋转单元无法相对壳体旋转，摩擦发电单元不产生电信号。若飞行器处于失速状态，进入壳体内部的气流方向为回流气流方向，这时，旋转单元可相对壳体转动，摩擦发电单元产生电信号。因此，本申请中的飞行器失速传感单元可通过摩擦发电单元是否产生电信号来判断飞行器是否失速，其结构简单，便于实现小型化设计。并且，由于摩擦发电单元能够实现自发电，不需要额外增加用电模块，还有利于实现小型无人飞行器的轻量化设计。
8、在一些可能的实施方案中，所述壳体包括底壳和上盖，所述底壳和所述上盖之间可拆卸式连接，所述开口设置于所述上盖；
9、所述旋转单元位于所述底壳内，所述电极对和所述介电摩擦组固定连接于所述上盖。
10、在一些可能的实施方案中，所述旋转单元包括转轴、连接件以及多个扇叶；
11、所述转轴的一端连接于所述底壳的底部，所述转轴的另一端连接于所述连接件，所述转轴的轴线方向垂直于所述飞行器的机翼表面的层流气流方向；
12、多个所述扇叶绕所述连接件的周向设置于所述连接件的表面，所述扇叶的一端连接于所述连接件，所述扇叶的另一端沿所述机翼表面的层流气流方向朝向所述连接件弯曲。
13、在一些可能的实施方案中，所述扇叶与所述转轴的轴线之间具有夹角，所述夹角为45°～75°。
14、在一些可能的实施方案中，所述限位组件包括棘轮和棘爪机构；
15、所述连接件朝向所述上盖的一侧设有凹槽，所述棘轮固定于所述凹槽的中部，且所述棘轮的顶端突出于所述凹槽；
16、所述棘爪机构固定于所述上盖，当所述上盖盖合于所述底壳时，所述棘轮与所述棘爪机构抵接，所述棘爪机构用于限制所述棘轮沿飞行器的机翼表面的层流气流方向转动。
17、在一些可能的实施方案中，所述独立摩擦层固定于所述凹槽的内壁，所述电极对和所述介电摩擦组位于所述上盖朝向所述底壳的一侧，当所述上盖盖合于所述底壳时，所述电极对和所述介电摩擦层位于所述凹槽内。
18、在一些可能的实施方案中，所述转轴通过轴承与所述底壳连接。
19、在一些可能的实施方案中，所述独立摩擦层、所述电极对和所述介电摩擦组分别为两个，两个所述独立摩擦层对称设置且间隔设置，两个所述电极对和两个所述介电摩擦组分别与两个所述独立摩擦层对应设置；
20、两个所述电极对的两个所述第一电极之间通过第一铜线连接，两个所述电极对的两个所述第二电极之间通过第二铜线连接。
21、在一些可能的实施方案中，两个所述第一电极对称设置，两个所述第二电极对称设置。
22、第二方面，本申请提供一种飞行器失速传感系统，包括飞行器以及多个如第一方面中任一可能的实施方案中所述的飞行器失速传感单元；
23、多个所述飞行器失速传感单元沿所述机翼的弦线方向排列安装于所述飞行器的机翼翼面，且其中一个所述飞行器失速传感单元靠近所述机翼的尾部位置。
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1.一种飞行器失速传感单元，安装于飞行器的机翼翼面，其特征在于，所述飞行器失速传感单元包括壳体、旋转单元、摩擦发电单元以及限位组件，所述旋转单元、所述摩擦发电单元以及所述限位组件设置于所述壳体的内部，所述壳体设有用于连通所述壳体内部和外部的开口；
2.根据权利要求1所述的飞行器失速传感单元，其特征在于，所述壳体包括底壳和上盖，所述底壳和所述上盖之间可拆卸式连接，所述开口设置于所述上盖；
3.根据权利要求2所述的飞行器失速传感单元，其特征在于，所述旋转单元包括转轴、连接件以及多个扇叶；
4.根据权利要求3所述的飞行器失速传感单元，其特征在于，所述扇叶与所述转轴的轴线之间具有夹角，所述夹角为45°～75°。
5.根据权利要求3所述的飞行器失速传感单元，其特征在于，所述限位组件包括棘轮和棘爪机构；
6.根据权利要求5所述的飞行器失速传感单元，其特征在于，所述独立摩擦层固定于所述凹槽的内壁，所述电极对和所述介电摩擦组位于所述上盖朝向所述底壳的一侧，当所述上盖盖合于所述底壳时，所述电极对和所述介电摩擦层位于所述凹槽内。
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