[发明专利]一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道形状控制方法

摘要

本发明属于航空结构设计技术领域，涉及一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道形状控制方法。本方法包括：在外侧柔性蒙皮内表面选取若干个典型监测点，布置大变形应变传感器和位移传感器；对外侧柔性蒙皮进行地面标定，获得柔性蒙皮各监测点的位移与其它参数之间的关系；按照进气道与发动机的流量匹配关系确定飞机处于不同飞行速度时发动机的流量需求，获得飞行速度与外侧柔性蒙皮位移之间的关系；实时获取外侧柔性蒙皮各监测点的位移，得到外侧柔性蒙皮在当前状态下的形状，确定鼓包型面所处的位置；根据飞机当前的飞行速度，对鼓包型面的位置进行控制，从而调节进气道喉道的面积，与发动机的流量需求相匹配。

主权项

一种基于柔性蒙皮的自适应鼓包进气道形状控制方法，在所述自适应鼓包进气道的鼓包型面上，选定一定范围的区域作为变形区域；在所述变形区域内，鼓包进气道基础型面的内、外两侧表面上均附着一层柔性蒙皮；基础型面与外侧柔性蒙皮之间形成外侧密封腔，与内侧柔性蒙皮之间形成内侧密封腔；在所述自适应鼓包进气道的机体结构内部设置变形驱动装置，采用气体充压的方式向密封腔内充压，使柔性蒙皮变形，从而改变鼓包型面的形状；所述外侧柔性蒙皮和内侧柔性蒙皮之间通过蒙皮连接带相互连接，以实现内、外侧密封腔体积的协调变化；外侧柔性蒙皮可以在基础型面与最高型面之间的范围内改变形状，内侧柔性蒙皮可以在基础型面与最低型面之间的范围内改变形状；其特征为：所述自适应鼓包进气道形状控制方法包括以下步骤：步骤一：在外侧柔性蒙皮内表面选取若干个典型监测点，布置大变形应变传感器和位移传感器，用于对外侧柔性蒙皮的位移与应变进行测量；步骤二：对外侧柔性蒙皮进行地面标定，获得柔性蒙皮各监测点的位移与当前密封腔内的气体压力、充气管路中通过气体的流量以及柔性蒙皮各监测点的应变之间的关系；步骤三：根据自适应鼓包进气道的设计要求，按照进气道与发动机的流量匹配关系确定飞机处于不同飞行速度时发动机的流量需求，进而确定对应的进气道喉道面积，从而获得飞行速度与外侧柔性蒙皮位移之间的关系；步骤四：在飞机的飞行过程中，采用步骤二得到的关系实时获取外侧柔性蒙皮各监测点的位移，采用几何建模的方法，通过仿真得到外侧柔性蒙皮在当前状态下的形状，确定鼓包型面所处的位置；步骤五：根据步骤三得到的结果，根据飞机当前的飞行速度，对鼓包型面的位置进行控制，从而调节进气道喉道的面积，与发动机的流量需求相匹配。