一种基于机翼结构变形的飞行器机动控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及飞行器控制领域，特别是涉及一种基于机翼结构变形的飞行器机动控 制方法。
【背景技术】
[0002] 通过改变自身的展长、后掠角、上反角、扭转角、翼型厚度、翼型弯度等气动布局， 飞行器可以在起飞、巡航、着陆、机动等不同的飞行阶段获得理论上最优的气动性能，从而 可以较好地适应不同的任务需求。
[0003] 理论上，结构变形技术可以提高续航能力或机动能力，并且可以扩展飞行包线。然 而，现有的结构变形技术主要应用于增强飞行器对不同环境的适应能力（不少战斗机都采 用了结构变形技术来适应高速飞行和低速起降之间的巨大的气动环境差异），尚未有利用 结构变形进行飞行器机动的方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种通过结构变形技术来提高机动能力的方法。
[0005] 为达到上述发明目的，本发明提供一种基于机翼结构变形的飞行器机动控制方 法，其中所述飞行器的机翼为可伸缩机翼，所述机动方法如下：
[0006] 高度机动：两侧机翼对称伸展或收缩来增大或减小飞行器的升力，改变飞行器的 升重平衡；
[0007] 航向机动：两侧机翼不对称伸展或收缩，使飞行器两侧机翼产生升力差，产生滚转 力矩使飞行器倾斜。
[0008] 进一步，实现高度机动的具体步骤如下：
[0009]爬升：
[0010]S11，通过动力系统反馈使飞行器飞行速度保持不变；
[0011]S12,对称增加两侧机翼翼展，导致飞行器的升力增加，升重平衡被打破，飞行器开 始加速爬升；
[0012] S13,飞行器爬升产生的相对向下气流使飞行器迎角逐渐减小，导致飞行器的升力 减小，直到飞行器在爬升状态下重新达到升重平衡，飞行器以稳定的速度爬升；
[0013]S14,当飞行器达到目标高度时，将两侧机翼收缩至爬升前展长，飞行器停止爬升。
[0014]下滑：
[0015]S21，通过动力系统反馈使飞行器飞行速度保持不变；
[0016]S22,对称减小两侧机翼翼展，导致飞行器的升力降低，升重平衡被打破，飞行器开 始加速下滑；
[0017]S23,飞行器下滑产生的相对向上气流使飞行器迎角逐渐增加，导致飞行器的升力 增加，直到飞行器在下滑状态下重新达到升重平衡，飞行器以稳定的速度下滑；
[0018]S24,当飞行器达到目标高度时，将两侧机翼伸展至下滑前展长，飞行器停止下滑。
[0019] 进一步，实现航向机动的具体步骤如下：
[0020] S31，将一侧机翼收缩同时另一侧机翼伸展，导致飞行器两侧升力不相等；
[0021] S32,升力差异使飞行器向机翼收缩一侧滚转，同时升力在这一侧产生水平分量；
[0022] S33,升力的水平分量使飞行器向机翼收缩一侧加速转弯；
[0023] S34,当飞行器的转弯速率达到目标转弯速率时，两侧机翼恢复展长相等，飞行器 以固定的速率转弯；
[0024] S35，当飞行器的航向接近目标航向时，将原伸缩的机翼伸展，原伸展的机翼收缩， 使飞行器产生反向的滚转力矩，飞行器的滚转角逐渐减小；
[0025] S36,当飞行器的滚转方向姿态恢复水平时，两侧机翼恢复展长相等。
[0026] 本发明的有益效果如下：
[0027] 1、由于高度机动是通过增大或减小升力来直接实现的，从而大大降低了高度变化 时俯仰角的变化，即飞行器在机动中仍然保持原有姿态，这对于某些对飞行器姿态敏感的 任务，是非常有益的（例如对重要目标观测时，飞行器抬头会使拍摄到的画面倾斜）。
[0028] 2、本发明航向机动是通过两侧机翼不对称伸缩来实现的，相比于现有的通过副翼 进行航向机动的控制方法，本发明所述的方法产生的滚转力矩要大得多，从而大幅提高了 飞行器航向机动的效率；同时避免了制作副翼时对机翼的切割，保证了翼型的完整性，提高 了气动效率。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明带有伸缩机翼可飞行器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030] 一种基于机翼结构变形的飞行器机动控制方法，飞行器的机翼为可伸缩机翼，所 述机动方法如下：
[0031] 高度机动：两侧机翼对称伸展或收缩来增大或减小飞行器的升力，改变飞行器的 升重平衡；实现高度机动的具体步骤如下：
[0032] 爬升：
[0033] S11，通过动力系统反馈使飞行器飞行速度保持不变；
[0034] S12,对称增加两侧机翼翼展，导致飞行器的升力增加，升重平衡被打破，飞行器开 始加速爬升；
[0035] S13,飞行器爬升产生的相对向下气流使飞行器迎角逐渐减小，导致飞行器的升力 减小，直到飞行器在爬升状态下重新达到升重平衡，飞行器以稳定的速度爬升；
[0036] S14,当飞行器达到目标高度时，将两侧机翼收缩至爬升前展长，飞行器停止爬升。
[0037] 下滑：
[0038] S21，通过动力系统反馈使飞行器飞行速度保持不变；
[0039] S22,对称减小两侧机翼翼展，导致飞行器的升力降低，升重平衡被打破，飞行器开 始加速下滑；
[0040] S23,飞行器下滑产生的相对向上气流使飞行器迎角逐渐增加，导致飞行器的升力 增加，直到飞行器在下滑状态下重新达到升重平衡，飞行器以稳定的速度下滑；
[0041]S24,当飞行器达到目标高度时，将两侧机翼伸展至下滑前展长，飞行器停止下滑。
[0042] 航向机动：两侧机翼不对称伸展或收缩，使飞行器两侧机翼产生升力差，产生滚转 力矩使飞行器倾斜；实现航向机动的具体步骤如下：
[0043]S31，将一侧机翼收缩同时另一侧机翼伸展，导致飞行器两侧升力不相等；
[0044]S32,升力差异使飞行器向机翼收缩一侧滚转，同时升力在这一侧产生水平分量；
[0045]S33,升力的水平分量使飞行器向机翼收缩一侧加速转弯；
[0046]S34,当飞行器的转弯速率达到目标转弯速率时，两侧机翼恢复展长相等，飞行器 以固定的速率转弯；
[0047]S35，当飞行器的航向接近目标航向时，将原伸缩的机翼伸展，原伸展的机翼收缩， 使飞行器产生反向的滚转力矩，飞行器的滚转角逐渐减小；
[0048]S36,当飞行器的滚转方向姿态恢复水平时，两侧机