【技术实现步骤摘要】
本申请涉及主动流动控制，具体涉及一种射流环量尾翼控制系统、尾翼、飞行器。
技术介绍
1、尾翼在机身尾部，它的主要作用是操纵飞机的俯仰和偏转，是保持飞机稳定性的重要组成部分。尾翼包括平尾和垂尾。平尾由水平安定面和升降舵组成，水平安定面的作用是保持飞机飞行操纵稳定，升降舵主要用于控制飞机的俯仰运动。垂尾由垂直安定面和方向舵组成。垂直安定面的作用是保持飞机的侧向稳定，方向舵用于使飞机向左或向右偏转。
2、民用大型运输类飞机主要通过布置在机身内部的液压系统驱动升降舵和方向舵转动来实现俯仰和偏航控制。目前民用大型运输类飞机的平尾升降舵、垂尾方向舵主要靠飞机的液压系统驱动。液压系统主要包括液压能源和液压用户两大部分。液压能源包括：（1）作为主液压能源的发动机驱动泵；（2）作为辅助和应急能源的电动泵、风动泵、冲压空气涡轮泵、蓄压器等；（3）存储系统油液的液压油箱组件；（4）由空气增压油箱和自供增压油箱组成的油箱增压系统；（5）过滤油液中杂质的液压油过滤系统；（6）系统安全阀；（7）散热器；（8）系统显示与告警附件；（9）地面试验和维护用的各种活门等。液压用户包括控制和作洞两部分。液压用户控制部分包括：（1）控制油路通断的电磁阀、人工控制阀、液压油锁、换向活门、单向活门；（2）控制油路流量的固定和可调节流活门；（3）调节系统压力的安全阀、减压阀。液压用户作动部分包括液压马达、作动筒、助力器、舵机等。整个液压系统组成极其复杂、零配件多、重量大、维护难度较高。民用大型运输类飞机通常设置有两套以上的高压液压系统，这进一步增加了飞机的重量。
3、现有民用大型运输类飞机平尾和垂尾机械控制舵面所使用的飞机液压系统结构复杂、重量大、维护难度高，这将大大影响飞行器的性能指标、使用寿命和经济性。
技术实现思路
1、本申请提供一种射流环量尾翼控制系统、尾翼、飞行器，能够在减小飞行器重量的同时实现俯仰控制和偏航控制。
2、本申请提供的一种射流环量尾翼控制系统，其特征在于，包括：
3、环量控制器、舵机控制模块、辅助动力系统、尾翼环量控制单元、气流监测传感器、气流阀门；
4、辅助动力系统通过管道与气流阀门连接，气流阀门通过管道与尾翼环量控制单元的输入口连接；所述辅助动力系统用于提供压缩空气，所述尾翼环量控制单元设置在飞行器尾翼的尾缘，所述尾翼环量控制单元用于在压缩空气的作用下，实现飞行器的偏航控制和/或俯仰控制；
5、所述气流监测传感器设置在辅助动力系统和气流阀门之间的连接管道上，且所述气流监测传感器与所述环量控制器连接；
6、所述环量控制器、所述舵机控制模块和所述气流阀门依次连接，所述环量控制器与所述辅助动力系统连接；所述环量控制器用于控制所述辅助动力系统开启供气或关闭供气，所述环量控制器还用于接收气流监测传感器发送的数据并向所述舵机控制模块发送目标开度，所述舵机控制模块用于根据所述目标开度驱动所述气流阀门。
7、于本申请一实施例中，所述尾翼环量控制单元包括垂尾环量控制单元和/或平尾环量控制单元，所述垂尾环量控制单元和所述平尾环量控制单元分别与所述气流阀门连接。
8、于本申请一实施例中，所述气流阀门为减压阀。
9、于本申请一实施例中，所述尾翼环量控制单元包括柯恩达型面、第一腔体、第二腔体、第一射流出口、第二射流出口，所述第一射流出口和所述第二射流出口位于所述柯恩达型面相对的两侧，所述第一腔体通过所述第一射流出口和飞行器外部连通，所述第二腔体通过所述第二射流出口和飞行器外部连通。
10、于本申请一实施例中，所述气流监测传感器包括流量传感器、温度传感器、压力传感器中的至少两种。
11、于本申请一实施例中，所述舵机控制模块包括舵机控制器和驱动舵机，所述舵机控制器用于接收所述环量控制器发送的目标开度并确定舵机执行参数，所述驱动舵机用于根据所述舵机执行参数驱动所述气流阀门。
12、于本申请一实施例中，所述环量控制器包括可编程逻辑控制器或比例积分微分控制器。
13、于本申请一实施例中，所述射流环量尾翼控制系统还包括警报装置，所述警报装置与所述环量控制器连接。
14、为实现上述目的及其他相关目的，本申请提供一种尾翼，其特征在于，所述尾翼设有前述的一个或多个所述的射流环量尾翼控制系统。
15、为实现上述目的及其他相关目的，本申请还提供一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包含尾翼结构，且所述尾翼结构上设有前述的一个或多个所述的射流环量尾翼控制系统。
16、如上所述，本申请提供的一种射流环量尾翼控制系统、尾翼、飞行器，具有以下有益效果：
17、本申请中的一种射流环量尾翼控制系统，该射流环量尾翼控制系统包括环量控制器、舵机控制模块、辅助动力系统、尾翼环量控制单元、气流监测传感器、气流阀门。由飞行器自带的辅助动力系统提供压缩空气，可以在实现偏航控制和/或俯仰控制的同时减少飞行器的重量，减少了全机零部件的数量，提高了系统可靠性。飞行器不再需要结构复杂的液压系统，减小了飞行器的重量，降低了燃油的消耗量，从而提高飞行器的经济性。此外，飞行器起飞重量的降低，还可以缩短起降距离、提高飞行器的有效载荷，从而提高飞行器的整体飞行性能。射流环量尾翼控制系统产生的气动舵面能够直接产生气动力矩，没有机械和液压系统带来的系统延迟和铰链力矩系统带宽的影响，提升了系统控制能力和抗干扰特性，提升飞行器对气流干扰的抑制能力。
18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种射流环量尾翼控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述尾翼环量控制单元包括垂尾环量控制单元和/或平尾环量控制单元，所述垂尾环量控制单元和所述平尾环量控制单元分别与所述气流阀门连接。
3.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述气流阀门为减压阀。
4.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述尾翼环量控制单元包括柯恩达型面、第一腔体、第二腔体、第一射流出口、第二射流出口，所述第一射流出口和所述第二射流出口位于所述柯恩达型面相对的两侧，所述第一腔体通过所述第一射流出口和飞行器外部连通，所述第二腔体通过所述第二射流出口和飞行器外部连通。
5.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述气流监测传感器包括流量传感器、温度传感器、压力传感器中的至少两种。
6.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述舵机控制模块包括舵机控制器和驱动舵机，所述舵机控制器用于接收所述环量控制器发送的目标开度并确定舵机执行参数，所述
7.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述环量控制器包括可编程逻辑控制器或比例积分微分控制器。
8.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述射流环量尾翼控制系统还包括警报装置，所述警报装置与所述环量控制器连接。
9.一种尾翼，其特征在于，所述尾翼设有如权利要求1至8任一项所述的射流环量尾翼控制系统。
10.一种飞行器，其特征在于，所述飞行器包含尾翼结构，且所述尾翼结构上设有如权利要求1至8任一项所述的射流环量尾翼控制系统。
...【技术特征摘要】
1.一种射流环量尾翼控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述尾翼环量控制单元包括垂尾环量控制单元和/或平尾环量控制单元，所述垂尾环量控制单元和所述平尾环量控制单元分别与所述气流阀门连接。
3.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述气流阀门为减压阀。
4.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述尾翼环量控制单元包括柯恩达型面、第一腔体、第二腔体、第一射流出口、第二射流出口，所述第一射流出口和所述第二射流出口位于所述柯恩达型面相对的两侧，所述第一腔体通过所述第一射流出口和飞行器外部连通，所述第二腔体通过所述第二射流出口和飞行器外部连通。
5.根据权利要求1所述的射流环量尾翼控制系统，其特征在于，所述气流监测传感器包括流量传感器、温度传感器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王万波，唐坤，赵鑫海，覃晨，潘家鑫，李超群，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：
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