一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法与流程

本发明涉及一种具有可倾转尾翼的飞行器及其控制方法，提别是一种具有可倾转尾翼的无人机飞行器及其控制方法，属于航空系统技术。

背景技术：

现如今国内外可以变体的飞机主要有倾转旋翼飞机v-22“鱼鹰”，可变后掠翼飞机f-14“雄猫”和一些尚处验证阶段的一些机翼可倾转的概念无人机等。这些飞机可作动的位置都是主机翼，现阶段尚无尾翼变体飞机方案。

技术实现要素：

发明目的

本发明所要解决的技术问题是：通过本发明的变体尾翼飞翼无人机，既克服飞翼布局飞机起飞降落时的低速不稳定性，又能保留飞翼飞机的隐身性能。

技术方案

提供一种具有可倾转尾翼的飞行器，其中，该飞行器具有机翼和尾翼；机翼包括主机翼1、副翼舵面2、剪刀形舵面3和襟翼舵面4；

副翼舵面、剪刀形舵面和襟翼舵面均转动地联接在主机翼上，且副翼舵面和剪刀形舵面的转动轴与襟翼舵面的转动轴成v型布置；

该尾翼包括倾转机构5、第一舵面6和第二舵面7；

机身尾部设置有倾转机构，第一舵面固定在倾转机构上，倾转机构能够带动第一舵面在0-45度范围内倾转；倾转机构倾转轴与机身中心线平行；第二舵面可转动的联接在第一舵面上；

当第一舵面位于0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；

仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制；

当第一舵面位于45度，左右尾翼呈v型，即此时机身为有尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；

仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制。

进一步的，所述的飞行器为无人机。

一种上述飞行器的飞行控制方法，具体有如下步骤：

将第一舵面转动到0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；

仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向；

将第一舵面转动到45度，左右尾翼呈v型，即此时机身为有尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；

仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向。

技术效果

本方案主要应用在小型具备隐身功能的飞翼无人机上。对于小型飞翼隐身无人机来说在有限的起飞场地(例如航母上)和恶劣的气候下起飞降落是非常危险，需要配备价格昂贵的高端飞控和精密地面辅助降落设备。这无疑大幅增加了隐身无人机的使用维护成本。在隐身飞翼无人机上设计可变v型尾翼将会是既能降低成本又能保证飞行安全的优选方案。

附图说明

图1是变体尾翼飞翼无人机整机布局图示意图；

图2是变体尾翼飞翼无人机剖面图；

图3是变体尾翼飞翼无人机v型尾翼布局图；

图4是变体尾翼飞翼无人机无尾翼布局图；

其中：主机翼1.剪刀形舵面2.副翼舵面3.襟翼舵面4.倾转机构5.第一舵面6.第二舵面7.机身8.和起落架9。

具体实施方式

提供一种具有可倾转尾翼的飞行器，其中，该飞行器具有机翼和尾翼；机翼包括主机翼1、副翼舵面2、剪刀形舵面3和襟翼舵面4；

副翼舵面、剪刀形舵面和襟翼舵面均转动地联接在主机翼上，且副翼舵面和剪刀形舵面的转动轴与襟翼舵面的转动轴成v型布置；

该尾翼包括倾转机构5、第一舵面6和第二舵面7；

机身尾部设置有倾转机构，第一舵面固定在倾转机构上，倾转机构能够带动第一舵面在0-45度范围内倾转；倾转机构倾转轴与机身中心线平行；第二舵面可转动的联接在第一舵面上；

当第一舵面位于0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；

仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制；

当第一舵面位于45度，左右尾翼呈v型，即此时机身为有尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的俯仰控制；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，能够实现飞机的横侧控制；

仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，能够实现飞机的航向控制。

进一步的，所述的飞行器为无人机。

一种上述飞行器的飞行控制方法，具体有如下步骤：

将第一舵面转动到0度，尾翼与机身形成流线型外形，即此时机身为无尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；

仅仅差动的作动左右机翼的剪刀形舵面，而保持左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向；

将第一舵面转动到45度，左右尾翼呈v型，即此时机身为有尾翼外形；

同步的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行俯仰飞行；

差动的作动左右机翼的第二舵面、副翼舵面和襟翼舵面，使得飞机进行横侧飞行；

仅仅同步的作动左右尾翼的第二舵面，而保持左右机翼的剪刀形舵面、副翼舵面和襟翼舵面均不作动，使得飞机进行航向转向。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种具有可倾转尾翼的飞行器，属于航空系统技术。现如今国内外可以变体的飞机主要有倾转旋翼飞机V‑22“鱼鹰”，可变后掠翼飞机F‑14“雄猫”和一些尚处验证阶段的一些机翼可倾转的概念无人机等。这些飞机可作动的位置都是主机翼，现阶段尚无尾翼变体飞机方案。对于尾翼变体飞翼无人机来说最大的难点在于，飞机采用多舵面混合控制方式，可同时满足两种气动布局不同的气动要求，无论在V型尾翼状态还是在巡航状态都可以保持稳定的飞行。飞行器可以在起飞、降落和巡航状态下使用V型尾翼飞机布局提高飞机稳定性，在进入攻击区域转变成具有隐身功能的飞翼布局飞机执行打击任务。

技术研发人员：翟剑豪;孙媛;张伟;蔡海宁
受保护的技术使用者：庆安集团有限公司
技术研发日：2017.03.30
技术公布日：2017.08.04