[发明专利]米字型反扭矩舵结构布局方法

权利要求书

1.一种米字型反扭矩舵结构布局方法，其特征是，它包括以下步骤：

第一步，选取反扭矩舵的翼型，从而得到单片反扭矩舵的扭矩τ；

第二步，通过测量得到发动机扭矩Q，由公式

n_min·τ＝Q    1.1

得到达到克服反扭矩效果至少所需要的反扭矩舵片数n_min，如果n_min为小数则取整，并且当n_min为奇数时，令其加1，变为偶数；

从n_min开始在[n_min,12]的范围内取遍所有的偶数，如果n_min小于或等于4，则在[4,12]的范围内取遍所有的偶数，作为下一步进行仿真时所用的反扭矩舵片数n；

第三步，分析确定反扭矩舵排布方式，获得不同舵片之间夹角β；

（1）建立反扭矩舵三维结构模型，利用第二步中获得的各个n的数值，得到每个n值对应的舵片之间夹角β，针对每种排布方式进行舵片整体气动特性仿真；

（2）根据仿真结果，测试每种排布方式下的气流扰动、舵片上下表面静压分布、舵片升力系数，综合气流扰动、舵片上下表面静压分布、舵片升力系数带来的影响，由此近一步缩小反扭矩舵片数n的取值范围；

在（2）确定反扭矩舵片数n的取值范围的情况下，由360°除以该范围内的最小值，确定β；

第四步，确定反扭矩舵与桨盘的间距

反转舵位于桨盘正下方的涵道内且距离桨盘较近，首先，将反扭矩舵片1/4弦长位置到桨盘的距离用z表示，c为涵道的长度，h为桨盘到涵道入口的距离，利用CFD仿真方法初步分析反扭矩舵距螺旋桨桨盘不同距离z的气动特性，根据仿真过程获知z值越大，滑流速度越大即涵道升力越大，但同时反扭矩舵工作效率降低；

设计时兼顾反扭矩舵工作效率和涵道升力，在反扭矩舵扭矩达到要求的前提下，在结构允许的范围内令反扭矩舵尽量远离螺旋桨桨盘；

第五步，米字型反扭矩舵的结构布局

综合上述第一步至第三步，在涵道360°圆周内，以无人机机身中轴为圆心，每隔β设置一片反扭矩舵，反转舵到涵道入口的位置关系由第四步确定，从而确定米字型反扭矩舵的结构布局。

2.如权利要求1所述的一种米字型反扭矩舵结构布局方法，其特征是，将第五步中m片反扭矩舵中的相间隔的片固定，而另外相间隔的片由单独舵机操纵随着机身姿态实时做出相应动作，以保持无人机在发动机不同转速下都能保持其周向的稳定性，舵片与竖直方向夹角的活动范围为±3°；经扭矩传感器测得数据验证，在该角度范围内，反扭矩舵完全能够保证抵消发动机不同转速产生的扭矩。