【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行器，特别涉及一种涵道飞行器及其姿态控制方法。
技术介绍
1、双涵道飞行器通常需要布置额外的小型涵道风扇或螺旋桨甚至倾转涵道用以控制飞行器姿态。
2、在这些姿态控制方案中，加入额外的小型涵道风扇或螺旋桨是利用不同位置处的推力差来控制姿态，但这会增加系统复杂度及故障风险，且不利于飞行器减重。
3、相关技术中，倾转涵道方案本质上均为采用了“矢量推力”，通过调整升力线与重心的几何关系形成姿态控制力矩，但舵面方案通常受限于气动特性无法大幅度调整升力线，导致形成的姿态控制力矩有限；倾转涵道方案虽然可以大幅度调整升力线，但复杂的作动机构、较差的响应速度及显著的重量成本影响了该方案的工程应用。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的是提出一种涵道飞行器及其姿态控制方法，旨在通过简单的结构实现控制涵道飞行器的姿态的目的。
2、为实现上述目的，本专利技术提出的涵道飞行器包括：
3、机体；
4、涵道风扇，所述涵道风扇与所述机体连接；以及
5、倾转装置，所述倾转装置转动连接于所述涵道风扇的出风侧，以通过转动所述倾转装置控制所述机体的姿态。
6、在本专利技术的一实施例中，所述倾转装置包括多个倾转组件，每一所述倾转组件包括两个倾转舵面，两个所述倾转舵面呈平行且间隔设置；每一所述倾转舵面与所述涵道风扇转动连接，以通过控制每一所述倾转舵面的转动方向和角度范围来调节所述机体的姿态。
7、在本专利技术的一
8、在本专利技术的一实施例中，所述涵道风扇的轴线方向平行于所述机体的偏转轴；所述涵道风扇的数量为两个，两个所述涵道风扇沿平行于所述机体的俯仰轴的方向呈间隔地连接于所述机体，并对称地位于所述机体的重心的两侧；
9、每一所述涵道风扇的出风侧连接有一倾转装置，每一所述倾转装置的两个倾转组件对称地分布于所述机体的俯仰轴的两侧；所述倾转组件的倾转舵面的长度方向平行于所述机体的俯仰轴。
10、在本专利技术的一实施例中，定义两个倾转装置分别为第一倾转装置和第二倾转装置；第一倾转装置包括第一倾转组件和第二倾转组件；第一倾转组件包括第一倾转舵面和第二倾转舵面，第二倾转组件包括第三倾转舵面和第四倾转舵面；
11、其中，当机体的姿态需进行俯仰调节时，确定目标俯仰角度是否达到阈值角度；
12、当所述目标俯仰角度小于所述阈值角度时，控制所述第一倾转舵面、第二倾转舵面、第三倾转舵面和第四倾转舵面同向转动，且每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角；其中，第二倾转装置的倾转舵面和第一倾转装置的倾转舵面对应同向转动；
13、当所述目标俯仰角度大于或等于所述阈值角度时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，且第一倾转舵面和/或所述第二倾转舵面的转动角度大于或等于临界迎角；所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面同向转动，且第三倾转舵面和所述第四倾转舵面的转动角度均小于临界迎角；其中，第二倾转装置的倾转舵面和第一倾转装置的倾转舵面对应同向转动。
14、在本专利技术的一实施例中，当机体的姿态需进行偏航调节时，控制所述第一倾转装置的倾转舵面均同向转动，第二倾转装置的倾转舵面均同向转动，且第二倾转装置的倾转舵面的转动方向与第一倾转装置的倾转舵面的转动方向相反；其中，每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角。
15、在本专利技术的一实施例中，当机体的姿态需进行滚转调节时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面反向转动。
16、在本专利技术的一实施例中，所述涵道风扇的轴线方向平行于所述机体的偏转轴；所述涵道风扇的数量为两个，两个所述涵道风扇沿平行于所述机体的滚转轴的方向呈间隔地连接于所述机体，并对称地位于所述机体的重心的两侧；
17、每一所述涵道风扇的出风侧连接有一倾转装置，每一所述倾转装置的两个倾转组件对称地分布于所述机体的滚转轴的两侧；所述倾转组件的倾转舵面的长度方向平行于所述机体的滚转轴。
18、在本专利技术的一实施例中，定义两个倾转装置分别为第一倾转装置和第二倾转装置；第一倾转装置包括第一倾转组件和第二倾转组件；第一倾转组件包括第一倾转舵面和第二倾转舵面，第二倾转组件包括第三倾转舵面和第四倾转舵面；
19、其中，当机体的姿态需进行滚转调节时，确定目标滚转角度是否达到阈值角度；
20、当所述目标滚转角度小于所述阈值角度时，控制所述第一倾转舵面、第二倾转舵面、第三倾转舵面和第四倾转舵面同向转动，且每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角；其中，第二倾转装置的倾转舵面和第一倾转装置的倾转舵面对应同向转动；
21、当所述目标滚转角度大于或等于所述阈值角度时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，且第一倾转舵面和/或所述第二倾转舵面的转动角度大于临界迎角；所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面同向转动，且第三倾转舵面和所述第四倾转舵面的转动角度均小于临界迎角；其中，第二倾转装置的倾转舵面和第一倾转装置的倾转舵面对应同向转动。
22、在本专利技术的一实施例中，当机体的姿态需进行偏航调节时，控制所述第一倾转装置的倾转舵面均同向转动，第二倾转装置的倾转舵面均同向转动，且第二倾转装置的倾转舵面的转动方向与第一倾转装置的倾转舵面的转动方向相反；其中，每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角。
23、在本专利技术的一实施例中，当机体的姿态需进行俯仰调节时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面反向转动。
24、本专利技术还提出一种涵道飞行器姿态控制方法，所述涵道飞行器包括机体、涵道风扇和倾转装置，所述涵道风扇与所述机体连接，所述倾转装置转动连接于所述涵道风扇的出风侧；
25、所述方法包括以下步骤：
26、接收飞行器的姿态控制信息；
27、根据所述姿态控制信息确定所述倾转装置的转动信息，并根据确定的所述转动信息控制所述倾转装置转动。
28、本专利技术技术方案中通过在涵道风扇的出风侧设置倾转装置，从涵道风扇的出风侧喷出的气流，在倾转装置处产生升力和阻力，可以通过倾转装置的转动来调整升力和阻力，进而控制机体的姿态调整，本专利技术结构简单、重量轻、成本低。
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1.一种涵道飞行器，其特征在于，所述涵道飞行器包括：
2.如权利要求1所述的涵道飞行器，其特征在于，所述倾转装置包括多个倾转组件，每一所述倾转组件包括两个倾转舵面，两个所述倾转舵面呈平行且间隔设置；每一所述倾转舵面与所述涵道风扇转动连接，以通过控制每一所述倾转舵面的转动方向和角度范围来调节所述机体的姿态。
3.如权利要求2所述的涵道飞行器，其特征在于，所述倾转装置包括两个倾转组件，两个所述倾转组件以所述涵道风扇的直径方向为对称轴对称地分布于所述涵道风扇的出风侧。
4.如权利要求3所述的涵道飞行器，其特征在于，所述涵道风扇的轴线方向平行于所述机体的偏转轴；所述涵道风扇的数量为两个，两个所述涵道风扇沿平行于所述机体的俯仰轴的方向呈间隔地连接于所述机体，并对称地位于所述机体的重心的两侧；
5.如权利要求4所述的涵道飞行器，其特征在于，定义两个倾转装置分别为第一倾转装置和第二倾转装置；第一倾转装置包括第一倾转组件和第二倾转组件；第一倾转组件包括第一倾转舵面和第二倾转舵面，第二倾转组件包括第三倾转舵面和第四倾转舵面；
6.如权利要
7.如权利要求4所述的涵道飞行器，其特征在于，当机体的姿态需进行滚转调节时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面反向转动。
8.如权利要求3所述的涵道飞行器，其特征在于，所述涵道风扇的轴线方向平行于所述机体的偏转轴；所述涵道风扇的数量为两个，两个所述涵道风扇沿平行于所述机体的滚转轴的方向呈间隔地连接于所述机体，并对称地位于所述机体的重心的两侧；
9.如权利要求8所述的涵道飞行器，其特征在于，定义两个倾转装置分别为第一倾转装置和第二倾转装置；第一倾转装置包括第一倾转组件和第二倾转组件；第一倾转组件包括第一倾转舵面和第二倾转舵面，第二倾转组件包括第三倾转舵面和第四倾转舵面；
10.如权利要求8所述的涵道飞行器，其特征在于，当机体的姿态需进行偏航调节时，控制所述第一倾转装置的倾转舵面均同向转动，第二倾转装置的倾转舵面均同向转动，且第二倾转装置的倾转舵面的转动方向与第一倾转装置的倾转舵面的转动方向相反；其中，每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角。
11.如权利要求8所述的涵道飞行器，其特征在于，当机体的姿态需进行俯仰调节时，控制所述第一倾转舵面和所述第二倾转舵面反向转动，所述第三倾转舵面和所述第四倾转舵面反向转动。
12.一种涵道飞行器姿态控制方法，其特征在于，所述涵道飞行器包括机体、涵道风扇和倾转装置，所述涵道风扇与所述机体连接，所述倾转装置转动连接于所述涵道风扇的出风侧；
...【技术特征摘要】
1.一种涵道飞行器，其特征在于，所述涵道飞行器包括：
2.如权利要求1所述的涵道飞行器，其特征在于，所述倾转装置包括多个倾转组件，每一所述倾转组件包括两个倾转舵面，两个所述倾转舵面呈平行且间隔设置；每一所述倾转舵面与所述涵道风扇转动连接，以通过控制每一所述倾转舵面的转动方向和角度范围来调节所述机体的姿态。
3.如权利要求2所述的涵道飞行器，其特征在于，所述倾转装置包括两个倾转组件，两个所述倾转组件以所述涵道风扇的直径方向为对称轴对称地分布于所述涵道风扇的出风侧。
4.如权利要求3所述的涵道飞行器，其特征在于，所述涵道风扇的轴线方向平行于所述机体的偏转轴；所述涵道风扇的数量为两个，两个所述涵道风扇沿平行于所述机体的俯仰轴的方向呈间隔地连接于所述机体，并对称地位于所述机体的重心的两侧；
5.如权利要求4所述的涵道飞行器，其特征在于，定义两个倾转装置分别为第一倾转装置和第二倾转装置；第一倾转装置包括第一倾转组件和第二倾转组件；第一倾转组件包括第一倾转舵面和第二倾转舵面，第二倾转组件包括第三倾转舵面和第四倾转舵面；
6.如权利要求4所述的涵道飞行器，其特征在于，当机体的姿态需进行偏航调节时，控制所述第一倾转装置的倾转舵面均同向转动，第二倾转装置的倾转舵面均同向转动，且第二倾转装置的倾转舵面的转动方向与第一倾转装置的倾转舵面的转动方向相反；其中，每一所述倾转舵面的转动角度均小于临界迎角。
7.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：王君媛，王海童，冯韬，谷伟岩，
申请(专利权)人：广东汇天航空航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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