[发明专利]可致动的飞行器部件

说明书

本发明涉及致动飞行器部件以使其构型适于在一个或更多个飞行阶段中实现改善的性能。总体而言，本发明提供了一种用于致动飞行器部件的方法和系统，该飞行器部件包括致动材料，在该致动材料中，由致动材料响应于激活输入信号而经历的实际变形变化通过对由致动材料响应于实际变形而产生的输出信号进行分析来确定。本发明的第一方面提供了一种致动飞行器部件的方法，飞行器部件的至少一部分包括致动材料，该致动材料响应于向该致动材料施加电信号而经历变形，并且该致动材料响应于该致动材料的变形而产生电信号，该方法包括下述步骤：将激活输入信号施加至飞行器部件的致动材料，激活输入信号与致动材料的期望变形对应，飞行器部件的致动材料响应于激活输入信号而经历实际变形；以及产生表示致动材料的实际变形的输出信号。

技术领域

本发明涉及飞行器部件的致动，并且具体地涉及确定被致动的飞行器部件所经历的实际变形。

背景技术

许多飞行器部件实质上具有折中的设计，这在一个或更多个飞行阶段中提供益处，但在其他飞行阶段中却产生害处(例如，阻力害处)。在飞行器设计中，必须平衡折中的程度，以确保益处超过害处。实际上，这意味着设计在所有飞行阶段中常常都是折中的。

发明内容

本发明涉及致动这种飞行器部件以使其构型适于在一个或更多个飞行阶段中实现改善的性能。

总体而言，本发明提供了一种用于致动飞行器部件的方法和系统，该飞行器部件包括致动材料，在该致动材料中，致动材料响应于致动材料经历的实际变形而产生输出信号，该输出信号表示致动材料的实际变形。

本发明的第一方面提供了一种致动飞行器部件的方法，飞行器部件的至少一部分包括致动材料，该致动材料响应于向该致动材料施加电信号而经历变形，并且该致动材料响应于该致动材料的变形而产生电信号，该方法包括下述步骤：将激活输入信号施加至飞行器部件的致动材料，激活输入信号与致动材料的期望变形对应，飞行器部件的致动材料响应于激活输入信号而经历实际变形；以及产生表示致动材料的实际变形的输出信号。

本发明的第二方面提供了一种飞行器部件致动系统，该飞行器部件致动系统用于致动飞行器部件，该系统包括：飞行器部件，该飞行器部件包括致动材料，该致动材料构造成响应于向该致动材料施加电信号而变形，并且该致动材料构造成响应于致动材料的变形而产生电信号；控制器，该控制器配置成将与致动材料的期望变形对应的激活输入信号传输至飞行器部件的致动材料，并且该控制器还配置成从致动材料接收所产生的表示致动材料的实际变形的输出信号。

第一方面和第二方面的布置使飞行器部件的构型(即，形状或内部机械特性比如刚度)能够通过简单地施加激活输入信号来改变。此外，由致动材料响应于变形而产生的输出信号提供了经历的实际变形的性质的指示。以这种方式，致动材料提供致动功能和感测功能两者。飞行器部件的性能(例如，在每次飞行中，在部件的寿命中或在飞行器的测试阶段中)可以使用致动材料来确定，而不需要单独的感测装置。除了性能分析的能力提高之外，这还提供了显著的减轻重量的优点。

飞行器部件的包括致动材料的部分可以结合至基板、与基板共结合或以其他方式固定至基板。替代性地，飞行器部件可以包括纤维增强的复合材料，并且致动材料可以包括分散在复合材料的基体中的颗粒并且/或者可以包括延伸穿过基体的多个细丝。

致动材料可以包括电活性聚合物或具有压电特性的任何材料，使得致动材料响应于电信号而经历变形并且响应于变形而产生电信号。

致动材料可以通过膨胀、收缩或以任何其他方式来变形。在一些实施方式中，激活输入信号的施加可以引起致动材料的刚度变化。