[发明专利]旋翼桨叶动态失速等离子体流动控制装置和方法

权利要求书

1.旋翼桨叶动态失速等离子体流动控制装置，其特征在于，包括：直升机(24)；在直升机桨叶(19，20)前缘设置的激励器(1)；桨毂处接线盒内插头：第一插头(7)，第二插头(8)，第三插头(12)；直升机主轴(5)；接线盒(6)；集流环(9)；固定集流环的支架(10)；接地线(11)；电源(13)；控制器(14)；C连引线(15)；B连引线(16)；D连引线(17)；A连引线(18)；第一引线(21)；第二引线(22)；其中

激励器(1)为表面介质阻挡放电形式的激励器，激励器(1)布置在直升机桨叶的翼面前缘0～2％弦长范围内，0％对应桨叶的前缘顶点；激励器(1)与桨毂处接线盒内插头电连接；激励器包括裸露的上表面电极(3)、绝缘介质层(2)和覆盖在绝缘介质下的下表面电极(4)，激励器的下表面电极(4)和上表面电极(3)通过导线引至桨毂处接线盒(6)，与接线盒(6)内的第一插头(7)电连接，接线盒(6)内的转接插头，即第一插头(7)和第三插头(12)，与第二插头(8)相配合且电连接；每片桨叶上均安装有至少一组表面介质阻挡放电激励器(1)；

集流环(9)的外罩固定在集流环支架(10)上，集流环支架(10)通过螺栓固定于直升机机身隔框；集流环(9)内随直升机主轴(5)高速旋转的转子与集流环静子可靠导电，构成集流环(9)的三个导电通道A、B、C；集流环通道A、B、C的静子端通过引线与电源(13)相接，A、B通道分别与第一、第二高压输出端(26、27)电连接，C通道与接地端(23)相连；同时，集流环三个通道A、B、C又分别与主轴内的4根引线，即A、B、C、D连引线电连接，继而，主轴内的这4根连引线接插头(8)；通过集流环(9)的通道A实现电源(13)的输出端(26)、第一引线(21)、A连引线(18)的电连接；通过集流环(9)的通道B实现电源输出端(27)、第二引线(22)、B连引线(16)的电连接；通过集流环(9)的通道C实现电源接地端(23)、接地线(11)、C连引线(15)和D连引线(17)的电连接；

与B连引线(16)相连的第一桨叶(19)的激励器(1)的上表面电极是裸露在空气中的，布置在第一桨叶(19)的下翼面；与C连引线(15)相连的第一桨叶(19)的激励器(1)的下表面电极是被绝缘介质层覆盖的，布置在第一桨叶(19)的上翼面；

第一桨叶(19)上的激励器(1)通过C连引线(15)和B连引线(16)与接线盒(6)内的第一插头(7)电连接；第二桨叶(20)上的激励器(1)通过D连引线(17)和A连引线(18)与接线盒(6)内的第三插头(12)电连接，第一插头(7)和第三插头(12)与第二插头(8)相配合且电连接；C连引线(15)、B连引线(16)通过中空的桨距转轴(25)连接第一插头(7)；D连引线(17)、A连引线(18)通过中空的桨距转轴(25)连接第三插头(12)；第二插头(8)与集流环(9)电连接，第二插头(8)与集流环(9)电连接的A、B、C、D连引线(15、16、17、18)导线通过中空的直升机主轴(5)；

高压脉冲信号通过第二引线(22)和第一引线(21)输送住集流环(9)的静子端口，通过集流环(9)实现第一高压输出端(26)、第一引线(21)、第二桨叶(20)上的A连引线(18)的电连接；通过集流环(9)实现第二高压输出端(27)、第二引线(22)、第一桨叶(19)上的B连引线(16)的电连接；通过集流环(9)实现接地端(23)、接地线(11)、第一桨叶(19)上的C连引线(15)和第二桨叶(20)上的D连引线(17)的电连接；

如果有其他桨叶，连接依次类似；

电源(13)的通道数目与激励器(1)数目对等，电源(13)固定安装在飞机的设备舱内；

控制器(14)用于采集和分析桨叶的运动姿态，包括桨距α、转速Ω、桨叶的方位角β、直升机前进速度V₀，以产生电源(13)相应通道的触发信号。

2.如权利要求1所述的旋翼桨叶动态失速等离子体流动控制装置，其特征在于，电连接导线为耐高压同轴电缆；第一插头(7)，第二插头(8)，第三插头(12)采用防错航空插头。

3.如权利要求1所述的旋翼桨叶动态失速等离子体流动控制装置，其特征在于，电源(13)的电压脉宽范围为0.5μs～500μs，电压峰值范围为6kV～20kV，高压脉冲频率范围为500～5000Hz，电源(13)的输出功率大于500瓦。