[发明专利]一种滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法

说明书

技术领域

本发明属于空气动力学领域，具体涉及一种滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法。

背景技术

滑翔类飞行器的滚转控制一般采用在飞行器尾部安装控制舵面的方法实现，但是受到舵面尺寸的限制，滚转力矩的可用力臂较短，为实现较大的滚转力矩控制，只能增大舵面偏度或者舵面面积，而舵面偏度或者舵面面积的增加受到飞行器结构、舵面本身气动特性的限制，而且舵面偏度或者舵面面积的增加往往会使舵面铰链力矩增大，进而提高作动装置的强度要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法。

本发明的滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法，包括以下步骤：

a.滑翔类飞行器的左、右机翼分别具有变后掠角控制装置；

b.巡航飞行状态时，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB相同；

c.进行滚转控制时，右机翼的后掠角αB＞左机翼的后掠角αA，以获得负的滚转力矩，右机翼的后掠角αB＜左机翼的后掠角αA，以获得正的滚转力矩。

滑翔类飞行器的机翼展弦比大于等于5，|右机翼的后掠角αB-左机翼的后掠角αA|≤10°。

本发明的滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法利用滑翔类飞行器，如导弹、无人机等具有较大展弦比机翼，能够获得较长的滚转控制力臂且对纵向稳定性基本没有影响的特点，通过将滑翔类飞行器的左机翼、右机翼进行小角度的非对称后掠来获得左机翼、右机翼法向力差量，进而产生较大的滚转控制力矩。

本发明的滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法相对于传统尾舵控制方法能够产生较大的滚转控制力矩和较高的控制效率，解决了传统尾舵控制能力不足的难题，对提高飞行器的气动性能具有较高的工程实用价值，可推广应用于类似布局的飞行器的滚转控制。

附图说明

图1为滑翔类飞行器左机翼、右机翼对称后掠状态外形示意图；

图2为滑翔类飞行器左机翼、右机翼非对称后掠状态外形示意图；

图3为滑翔类飞行器左机翼、右机翼非对称后掠状态外形示意图；

图4为滑翔类飞行器左机翼、右机翼非对称后掠状态外形示意图；

图中，1.左机翼2.右机翼3.尾舵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明方法。

实施例1

一种滑翔类飞行器，其左机翼、右机翼分别具有变后掠角控制装置，机翼展弦比为5。在巡航飞行状态时，如图1所示，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB相同，均为26°。进行滚转控制时，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB不同，当需要实现负的滚转力矩时，将右机翼后掠角αB略微增大，如图2所示，将右机翼后掠角从26°增大到27°，而左机翼后掠角αA保持26°，|αB-αA|=1°，此时，在相同来流条件下，左机翼的法向力将大于右机翼，即可实现全弹的滚转控制；当需要实现正的滚转力矩时，将左机翼后掠角略微增大。

研究证明，本发明的滑翔类飞行器的机翼非对称后掠滚转控制方法相对于传统滑翔类飞行器的尾舵偏转控制方法，滚转控制效率大幅增加，在小迎角范围内（迎角小于12°），马赫数0.6时，非对称后掠的控制效率基本为尾舵控制效率的4～8倍，即1°的非对称后掠角即可实现4片尾舵4°～8°舵面偏度所产生的滚转力矩。

实施例2

一种滑翔类飞行器，其左、右机翼分别具有变后掠角控制装置，机翼展弦比为6。在巡航飞行状态时，如图1所示，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB相同，均为26°。进行滚转控制时，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB不同，当需要实现负的滚转力矩时，将右机翼后掠角αB增大，如图3所示，将右机翼后掠角从26°增大到31°，而左机翼后掠角αA保持26°，|αB-αA|=5°，此时，在相同来流条件下，左机翼的法向力将大于右机翼，即可实现全弹的滚转控制；当需要实现正的滚转力矩时，将左机翼后掠角增大，右机翼后掠角保持不变。

实施例3

一种滑翔类飞行器，其左、右机翼分别具有变后掠角控制装置，机翼展弦比为7。在巡航飞行状态时，如图1所示，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB相同，均为26°。进行滚转控制时，左机翼的后掠角αA与右机翼的后掠角αB不同，当需要实现负的滚转力矩时，将右机翼后掠角αB增大，如图4所示，将右机翼后掠角从26°增大到36°，而左机翼后掠角αA保持26°，|αB-αA|=10°，此时，在相同来流条件下，左机翼的法向力将大于右机翼，即可实现全弹的滚转控制；当需要实现正的滚转力矩时，将左机翼后掠角增大，右机翼后掠角保持不变。