[发明专利]叶片式直升机侧滑角传感器

说明书

技术领域

本发明是用于测量直升机侧滑角的装置，能够精确、可靠地测量直升机的侧滑角。主要应用在航空航天、无人机和机器人等技术领域。

背景技术

侧滑角反映直升机侧向飞行的偏移程度，是直升机的一个重要飞行参数。例如，在转弯过程中，需要消除侧滑角以实现协调转弯。然而由于直升机飞行速度低、流场复杂，准确地侧滑角测量甚为困难，所以目前很多民用直升机都无法装备侧滑角传感器。

本发明通过一个叶片式传感器，检测直升机侧滑过程中机身两侧的气压差，而测量侧滑角。本发明将安装在机身下方，可避免旋翼下洗流对传感器的直接冲击。此外，本发明通过将事先实际测量结果制表，以及通过查表法测量侧滑速度，从而计入并避免了复杂流场对测量的影响。本发明的优点在于：重量轻，体积小，测量精确，结构简单，可靠性高，可以方便地安装在直升机(尤其是无人直升机)的下方，不会对飞行造成影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量直升机侧滑角的传感器。

本发明的特征在于，含有：D形空腔、叶片、叶片转动轴和电位器，其中，叶片式直升机侧滑角传感器安装在直升机机体下方，并与机身对称面垂直；在D形空腔内，叶片可以绕叶片转动轴转动；叶片转动轴上有一个回位弹簧，可以使叶片在其两侧压力差为零时保持在中立位置；叶片通过叶片转动轴与电位器连接，电位器用于检测叶片的位置，其中：

当直升机没有侧滑时，叶片两侧的气压相等，叶片保持在中立位置；当直升机出现侧滑时，叶片两侧的气压不等，叶片在气压差的推动下出现偏转，并通过叶片转动轴带动电位器同步偏转；上位机通过检测电位器的阻值，得到叶片的偏转角度，其中：

叶片的偏转角度与气压差的关系可以通过实验测得，而气压差与侧滑速度V相对应。因此可通过事先实验，得到叶片偏转角度与侧滑速度V的数据表。在直升机飞行过程中，上位机根据叶片偏转角度和数据表，可查表得到直升机当前的侧滑速度V，进而计算出侧滑角β：

β=arctanVU]]>

其中，U是直升机的前飞速度。

本发明的优点在于：重量轻，体积小，测量精确，结构简单，可靠性高；此外，由于该传感器体积小，可以很方便地安装在直升机(尤其是无人直升机)的下方，不会对飞行造成影响。

附图说明

图1是叶片式直升机侧滑角传感器的安装示意图。

图2是叶片式直升机侧滑角传感器的内部结构。

图中1.直升机，2.叶片式直升机侧滑角传感器，3.D形空腔，4.叶片，5.叶片转动轴，6.电位器。

具体实施方式

叶片式直升机侧滑角传感器主要由D形空腔(3)、叶片(4)、叶片转动轴(5)和电位器(6)组成。

叶片式直升机侧滑角传感器(2)安装在直升机(1)机体下方，并与机身对称面垂直。

在D形空腔(3)内，叶片(4)可以绕叶片转动轴(5)转动。叶片转动轴(5)上有一个回位弹簧，可以使叶片(4)在其两侧压力差为零时保持在中立位置。叶片(4)通过叶片转动轴(5)与电位器(6)连接。电位器(6)用于检测叶片(4)的位置。

当直升机(1)没有侧滑时，叶片(4)两侧的气压相等，叶片(4)保持在中立位置；当直升机(1)出现侧滑时，叶片(4)两侧的气压不等，叶片(4)在气压差的推动下出现偏转，并通过叶片转动轴(5)带动电位器(6)同步偏转；上位机通过检测电位器(6)的阻值，得到叶片(4)的偏转角度，其中：

叶片(4)的偏转角度与气压差的关系可以通过实验测得，而气压差与侧滑速度V相对应。因此可通过事先实验，得到叶片偏转角度(4)与侧滑速度V的数据表。在直升机(1)飞行过程中，上位机根据叶片(4)的偏转角度和数据表，可查表得到直升机(4)当前的侧滑速度V，进而计算出侧滑角β：

β=arctanVU]]>

其中，U是直升机(1)的前飞速度。