[发明专利]基于鸭翼的飞行控制方法、飞行控制系统及飞机

说明书

本申请涉及飞机技术领域，特别涉及一种基于鸭翼的飞行控制方法、飞行控制系统及飞机；其中，所述方法应用于飞机，其中，所述鸭翼可伸缩地设置于飞机的机身前段，所述方法包括：识别飞机当前的飞行状态；基于所述飞行状态生成相对应的控制指令；基于所述控制指令控制所述鸭翼进行伸缩运动；本申请的技术方案能够在低速飞行状态下布置小后掠的鸭翼，在高速飞行状态下将其转为大后掠边条翼，从而在保证巡航气动特性的情况下，提高BWB布局的低速气动特性与操稳特性。

技术领域

本申请涉及飞机技术领域，特别涉及一种基于鸭翼的飞行控制方法、飞行控制系统及飞机。

背景技术

经济性是客机设计所考虑的重要因素，飞机设计人员追求在安全性、舒适性和环保性的基础上如何利用更少的能源消耗得到更大的升阻、与更远的航程与更多的乘客。因此未来大型客机对气动布局提出了更高的要求，而常规布局如果提高升阻比与增加航程必然要加大机翼面积，扩大装载空间则只能通过增大机身长度、横截面的方法来满足。但是过大的机翼与机身对结构与气动等方面带来了诸多挑战，并造成重量效率较低，系列化发展困难等问题，因此迫切需要一种更好迎合未来发展趋势的布局形式。

近年来，翼身融合体(BWB)布局被认为是最有可能取代传统布局的大型客机方案，该布局可以大幅减小浸湿面积、降低结构重量与诱导阻力、增加升力面面积进而提高升阻比，此外其在舒适性、环保性方面也具有潜在的优势。

但是发明人在经过创造性的研究后发现：现有技术方案存在一系列的气动与操稳方面的问题：

从配平的角度来看，BWB布局飞机只能依靠机翼上的操纵面来对飞行器产生的俯仰力矩进行配平，但由于机翼操纵面力臂很短从而导致操纵效率往往很低，造成了飞机纵向操控性与稳定性极差。这一点在低速飞行状态下显得尤为突出，由于重心在气动焦点之前，为了在大迎角起飞状态下提供足够的配平力矩，在没有给平尾的情况下，机翼后缘需要布置较大比例的俯仰操纵面(升降舵)，这样会导致负升力过大而降低整机的升力，也增加了机翼结构复杂性；

由于机翼后缘布置了俯仰操纵面，并没有布置增升装置，导致最大升力系数偏低。在低速飞行状态下，为了保持足够的升力系数，必须以较大迎角起降，一方面降低了旅客的舒适性，另一方面也给起落架布置和驾驶舱设计增加了难度。

传统的BWB布局普遍存在着低速与操稳性能差的缺陷，针对这些问题提出了一种新的带变后掠鸭翼的BWB布局，即在低速飞行状态下布置小后掠的鸭翼，在高速飞行状态下将其转为大后掠边条翼，从而在保证巡航气动特性的情况下，提高BWB布局的低速气动特性与操稳特性。

发明内容

本申请的目的是提供一种基于鸭翼的飞行控制方法、控制系统及飞机，能够在低速飞行状态下布置小后掠的鸭翼，在高速飞行状态下将其转为大后掠边条翼，从而在保证巡航气动特性的情况下，提高BWB布局的低速气动特性与操稳特性。

为解决上述问题，本申请的第一方面提供了一种基于鸭翼的飞行控制方法，应用于飞机，其中，所述鸭翼可伸缩地设置于飞机的机身前段，所述方法包括：

识别飞机当前的飞行状态；

基于所述飞行状态生成相对应的控制指令；

基于所述控制指令控制所述鸭翼进行伸缩运动。

优选地，所述识别飞机当前的飞行状态的方法包括：

获取与飞行状态关联的飞行数据；

基于所述飞行数据确定出飞机的当前的飞行状态；

其中，所述飞行数据至少包括：飞行速度数据；

所述飞行状态包括：低速飞行状态和高速飞行状态。

优选地，所述基于所述飞行数据确定出飞机的当前的飞行状态的方法包括：