[发明专利]一种飞翼模型横向控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞翼模型控制技术领域，尤其涉及一种飞翼模型横向控制装置及控制方法。

背景技术

飞翼布局飞行器由于取消了机身、平尾、升降舵、垂尾和方向舵，极大地提高了飞机的气动效率和隐身特性，目前世界各国越来越重视对飞翼布局飞行器的发展和研究，如美国波音公司研制的“X-45”系列无人机、洛克希德-马丁公司研制的X-47B、欧洲联合研制的“神经元”无人机、俄罗斯研制的“鳐鱼”等。目前进入实用阶段的飞翼布局飞机则是由美国诺斯罗普·格鲁门公司为美国空军研制的B-2战略轰炸机。飞翼布局飞行器与其它布局飞行器相比具有很大优势的同时，也存在自身的一些缺陷。飞翼布局飞行器由于无尾，没有常规布局的升降舵、方向舵等操纵舵面，这给飞机的横航向稳定性和操纵性带来很大难题，在飞翼飞行器飞行过程中由于气流的不确定性造成飞机的颠簸，控制舵并不能进行实时调整，并且在飞翼飞机起飞和降落的大迎角飞行中，由于大迎角使飞机上升力不足，并且控制舵面处于分离区，控制舵面此时很难对飞机的飞行姿态进行调整，极易发生危险。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种飞翼模型横向控制装置及控制方法。

本发明的技术方案：

一种飞翼模型横向控制装置，包括飞翼飞行器，所述飞翼飞行器左翼前端的外沿处设置有左翼等离子体激励器，左翼等离子体激励器与左翼短脉冲等离子体高压电源电连接，所述左翼短脉冲等离子体高压电源通过左继电器与控制器电连接；所述飞翼飞行器右翼前端的外沿处设置有右翼等离子体激励器，右翼等离子体激励器与右翼短脉冲等离子体高压电源电连接，所述右翼短脉冲等离子体高压电源通过右继电器与控制器电连接；所述控制器与陀螺仪电连接，左翼短脉冲等离子体高压电源设置有左翼短脉冲等离子体高压电源接地线，右翼短脉冲等离子体高压电源设置有右翼短脉冲等离子体高压电源接地线。

进一步地，所述左翼等离子体激励器包括：等离子体激励器绝缘基板、等离子体激励器上表面电极和等离子体激励器下表面电极，所述等离子体激励器上表面电极和等离子体激励器下表面电极部分重叠，且分别设置于等离子体激励器绝缘基板两侧，所述等离子体激励器上表面电极与左翼短脉冲等离子体高压电源的高压脉冲端电连接，所述等离子体激励器下表面电极与左翼短脉冲等离子体高压电源的接地端电连接，所述右翼等离子体激励器和右翼短脉冲等离子体高压电源的连接方式与上述连接方式相同。

进一步地，一种飞翼模型横向控制装置的控制方法：通过陀螺仪检测飞翼飞行器的飞行姿态，并将电信号发送给控制器，控制器根据陀螺仪发送的电信号判断飞行姿态，并发送控制信号通过左继电器和右继电器控制左翼短脉冲等离子体高压电源和右翼短脉冲等离子体高压电源为左翼等离子体激励器和右翼等离子体激励器供电，进而调整飞行姿态；

在飞翼飞行器起飞和着陆进行大迎角飞行时，如果控制器判断飞行姿态正确，则控制器向左继电器和右继电器同时发送控制信号，左继电器和右继电器同时打开，左翼短脉冲等离子体高压电源和右翼短脉冲等离子体高压电源分别向左翼等离子体激励器和右翼等离子体激励器供电，左翼等离子体激励器和右翼等离子体激励器同时提升两侧机翼的上升力避免飞翼模型发生失速的情况；

如果控制器判断飞行姿态不正确，当控制器判断飞翼飞行器向左偏移时，则控制器仅向左继电器发送控制信号，左继电器打开，左翼短脉冲等离子体高压电源向左翼等离子体激励器供电，左翼等离子体激励器将提升左侧机翼的上升力，直至飞行姿态恢复正常；

如果控制器判断飞行姿态不正确，当控制器判断飞翼飞行器向右偏移时，则控制器仅向右继电器发送控制信号，右继电器打开，右翼短脉冲等离子体高压电源向右翼等离子体激励器供电，右翼等离子体激励器将提升右侧机翼的上升力，直至飞行姿态恢复正常；

当飞翼飞行器正常飞行的过程中，如果控制器判断飞行姿态正常，则不动作；如果气流使飞翼飞行器的机翼向左偏移，则控制器开启左翼等离子体激励器直至飞行姿态恢复正常；如果气流使飞翼飞行器的机翼向右偏移，则控制器开启右翼等离子体激励器直至飞行姿态恢复正常；实现飞行姿态的实时控制。

本发明的有益效果为：