基于陀螺进动效应的阵列压电驱动式姿态调控机构及方法技术

技术编号:42629682 阅读:18 留言:0更新日期:2024-09-06 01:30
本发明专利技术公开一种基于陀螺进动效应的阵列压电驱动式姿态调控机构及方法,其中,机构基于陀螺进动效应应用于高速旋转飞行载体,包括若干个压电复合式悬臂梁、若干个悬臂梁驱动结构和环形隔旋机构,所述压电复合式悬臂梁与所述悬臂梁驱动结构连接,所述悬臂梁驱动结构设于所述隔旋机构的内环上;通过所述压电复合式悬臂梁阵列排布,组合驱动悬臂梁驱动机构;所述悬臂梁驱动机构输出大小可控的反作用力矩于隔旋机构,产生隔旋机构内任意方向的弯矩。本发明专利技术公开姿态调控机构结构简单,可以在不改变高旋转飞行载体原有气动外形的基础上,在飞行过程中快速调整载体姿态/攻角并产生控制升力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于姿态调控领域,特别涉及一种新型基于陀螺进动效应的姿态调整机构。


技术介绍

1、随着信息和智能科技的进步,为实现更为精确的预想航迹规划和目标点到达,将轨迹(弹道)主动控制功能应用于飞行器平台上。因此飞行姿态和动力学控制一直是最重要的研究问题之一。当今常见的飞行姿态调控方法有空气动力、推力矢量、喷气反作用以及磁力矩器控制等。飞行器的飞行稳定一般有两类,一类是依靠气动布局的翼面稳定;一类是依靠飞行器本身在飞行过程中高速自旋转获得陀螺效应来实现自身的稳定,后一类的飞行器被称为高旋飞行器,以子弹、火炮、部分火箭弹一类的飞行器为典型代表。对于依靠陀螺稳定的高速旋转飞行器,在不消旋(即降低或消除本体旋转)的条件下,通过气动翼面布局来实现姿态调整是十分困难的。目前对于高旋转载体的飞行控制均是通过改变气动布局或减旋的方式来折中获得。因此如何不修改原有的气动外形,仅依靠内置姿态调整机构实现高旋飞行器的姿态改变,成为研究新方向。

2、陀螺进动是力作用在旋转物体上的合成作用或偏转,这个作用发生在距力的作用点顺旋转方向转过约90°方向上,如下图7所示,设一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于陀螺进动效应的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,基于陀螺进动效应应用于高速旋转飞行载体,包括若干个压电复合式悬臂梁、若干个悬臂梁驱动结构和环形隔旋机构,所述压电复合式悬臂梁与所述悬臂梁驱动结构连接,所述悬臂梁驱动结构设于所述隔旋机构的内环上;

2.根据权利要求1所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,所述压电复合式悬臂梁包括压电材料、粘结材料和基体材料,基于所述粘结材料将所述压电材料粘接于所述基体结构的正反面,通过输入激励电压诱发压电材料和基体发生机械形变。

3.根据权利要求1或2所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,若干个所述悬臂...

【技术特征摘要】

1.一种基于陀螺进动效应的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,基于陀螺进动效应应用于高速旋转飞行载体,包括若干个压电复合式悬臂梁、若干个悬臂梁驱动结构和环形隔旋机构,所述压电复合式悬臂梁与所述悬臂梁驱动结构连接,所述悬臂梁驱动结构设于所述隔旋机构的内环上;

2.根据权利要求1所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,所述压电复合式悬臂梁包括压电材料、粘结材料和基体材料,基于所述粘结材料将所述压电材料粘接于所述基体结构的正反面,通过输入激励电压诱发压电材料和基体发生机械形变。

3.根据权利要求1或2所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,若干个所述悬臂梁驱动机构对称分布于所述隔旋机构的内环面,所述压电复合式悬臂梁插入所述悬臂梁驱动机构预留的插接口内,向心设置,通过隔旋机构的高速旋转隔离高速旋转飞行载体的自旋运动。

4.根据权利要求3所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,所述压电复合悬臂梁驱动机构包含小型电源模块,能够产生不同大小和方向的激励电压作用于压电复合式悬臂梁的压电材料上,使压电材料产生弯曲变形,产生弯矩。

5.根据权利要求1所述的阵列压电驱动式姿态调控机构,其特征在于,将该姿态调控机构设于弹体内,通过控制计算压电复合梁产生作用弯矩,作用于环形阵列的悬臂梁驱动机构上,轴承隔旋机...

【专利技术属性】
技术研发人员:纪录陈超
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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