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CN107010205A - 一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法 - Google Patents

一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法 Download PDF

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CN107010205A
CN107010205A CN201710202643.8A CN201710202643A CN107010205A CN 107010205 A CN107010205 A CN 107010205A CN 201710202643 A CN201710202643 A CN 201710202643A CN 107010205 A CN107010205 A CN 107010205A
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CN
China
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rudder face
wing
aircraft
empennage
aileron
Prior art date
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CN201710202643.8A
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English (en)
Inventor
翟剑豪
孙媛
张伟
蔡海宁
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QING'AN GROUP CO Ltd
Qingan Group Co Ltd
Original Assignee
QING'AN GROUP CO Ltd
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Publication date
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  • Remote Sensing (AREA)
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Abstract

本发明涉及一种具有可倾转尾翼的飞行器，属于航空系统技术。现如今国内外可以变体的飞机主要有倾转旋翼飞机V‑22“鱼鹰”，可变后掠翼飞机F‑14“雄猫”和一些尚处验证阶段的一些机翼可倾转的概念无人机等。这些飞机可作动的位置都是主机翼，现阶段尚无尾翼变体飞机方案。对于尾翼变体飞翼无人机来说最大的难点在于，飞机采用多舵面混合控制方式，可同时满足两种气动布局不同的气动要求，无论在V型尾翼状态还是在巡航状态都可以保持稳定的飞行。飞行器可以在起飞、降落和巡航状态下使用V型尾翼飞机布局提高飞机稳定性，在进入攻击区域转变成具有隐身功能的飞翼布局飞机执行打击任务。

Description

一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法，提别是一种具有可倾转尾翼的无人机飞行器及其控制方法，属于航空系统技术。
背景技术
现如今国内外可以变体的飞机主要有倾转旋翼飞机V-22“鱼鹰”，可变后掠翼飞机F-14“雄猫”和一些尚处验证阶段的一些机翼可倾转的概念无人机等。这些飞机可作动的位置都是主机翼，现阶段尚无尾翼变体飞机方案。
发明内容
发明目的
本发明所要解决的技术问题是：通过本发明的变体尾翼飞翼无人机，既克服飞翼布局飞机起飞降落时的低速不稳定性，又能保留飞翼飞机的隐身性能。
技术方案
提供一种具有可倾转尾翼的飞行器，其中，该飞行器具有机翼和尾翼；机翼包括主机翼1、副翼舵面2、剪刀形舵面3和襟翼舵面4；
副翼舵面、剪刀形舵面和襟翼舵面均转动地联接在主机翼上，且副翼舵面和剪刀形舵面的转动轴与襟翼舵面的转动轴成V型布置；
该尾翼包括倾转机构5、第一舵面6和第二舵面7；
机身尾部设置有倾转机构，第一舵面固定在倾转机构上，倾转机构能够带动第一舵面在0-45度范围内倾转；倾转机构倾转轴与机身中心线平行；第二舵面可转动的联接在第一舵面上；
当第一舵面位于0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制；
当第一舵面位于45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制。
进一步的，所述的飞行器为无人机。
一种上述飞行器的飞行控制方法，具体有如下步骤：
将第一舵面转动到0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向；
将第一舵面转动到45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向。
技术效果
本方案主要应用在小型具备隐身功能的飞翼无人机上。对于小型飞翼隐身无人机来说在有限的起飞场地(例如航母上)和恶劣的气候下起飞降落是非常危险，需要配备价格昂贵的高端飞控和精密地面辅助降落设备。这无疑大幅增加了隐身无人机的使用维护成本。在隐身飞翼无人机上设计可变V型尾翼将会是既能降低成本又能保证飞行安全的优选方案。
附图说明
图1是变体尾翼飞翼无人机整机布局图示意图；
图2是变体尾翼飞翼无人机剖面图；
图3是变体尾翼飞翼无人机V型尾翼布局图；
图4是变体尾翼飞翼无人机无尾翼布局图；
其中：主机翼1.剪刀形舵面2.副翼舵面3.襟翼舵面4.倾转机构5.第一舵面6.第二舵面7.机身8.和起落架9。
具体实施方式
提供一种具有可倾转尾翼的飞行器，其中，该飞行器具有机翼和尾翼；机翼包括主机翼1、副翼舵面2、剪刀形舵面3和襟翼舵面4；
副翼舵面、剪刀形舵面和襟翼舵面均转动地联接在主机翼上，且副翼舵面和剪刀形舵面的转动轴与襟翼舵面的转动轴成V型布置；
该尾翼包括倾转机构5、第一舵面6和第二舵面7；
机身尾部设置有倾转机构，第一舵面固定在倾转机构上，倾转机构能够带动第一舵面在0-45度范围内倾转；倾转机构倾转轴与机身中心线平行；第二舵面可转动的联接在第一舵面上；
当第一舵面位于0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制；
当第一舵面位于45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制。
进一步的，所述的飞行器为无人机。
一种上述飞行器的飞行控制方法，具体有如下步骤：
将第一舵面转动到0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向；
将第一舵面转动到45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向。

Claims (2)

1.一种具有可倾转尾翼的飞行器，其中，该飞行器具有机翼和尾翼；机翼包括主机翼1、副翼舵面2、剪刀形舵面3和襟翼舵面4；
副翼舵面、剪刀形舵面和襟翼舵面均转动地联接在主机翼上，且副翼舵面和剪刀形舵面的转动轴与襟翼舵面的转动轴成V型布置；
该尾翼包括倾转机构5、第一舵面6和第二舵面7；
机身尾部设置有倾转机构，第一舵面固定在倾转机构上，倾转机构能够带动第一舵面在0-45度范围内倾转；倾转机构倾转轴与机身中心线平行；第二舵面可转动的联接在第一舵面上；
当第一舵面位于0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制；
当第一舵面位于45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制。
进一步的，所述的飞行器为无人机。
2.一种对权利要求1所述的飞行器进行飞行控制的方法，具体有如下步骤：
将第一舵面转动到0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向；
将第一舵面转动到45度，左右尾翼呈V型，即此时机身为有尾翼外形；
同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；
差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；
仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向。
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