[发明专利]一种扇翼飞行器应急扇翼转速控制方法

说明书

一种扇翼飞行器应急扇翼转速控制方法,涉及扇翼飞行器的技术领域。本发明包括如下步骤：首先控制器对扇翼飞行器舵面故障进行判断；若判断结果为单一舵面故障中的升降舵故障，则执行第一控制方案；若判断结果为单一舵面故障中的副翼舵故障，则执行第二控制方案；若判断结果为单一舵面故障中的方向舵故障，或符合多个舵面故障中的横侧向故障，则执行第三控制方案；若判断结果为多个舵面故障中的纵向和横侧向故障，则执行第四控制方案。本发明能够很好应对扇翼飞行器操纵舵面效率低或故障现象，确保扇翼飞行器安全稳定飞行。

技术领域

本发明涉及扇翼飞行器的技术领域，尤其涉及扇翼飞行器应急扇翼转速控制方法的技术领域。

背景技术

扇翼飞行器是在大的厚机翼前缘嵌入横流式风扇，通过风扇的转动来同时提供升力和推力的新原理新构型飞行器。它是介于直升机和固定翼飞机之间的一种低速大载荷飞行器，由于扇翼飞行器结构和操控简单，具有高飞行效率、高载荷、低噪声和超短距起降等优点，使其在民用和军用上获得很大的发展优势，成为近年来飞行器领域新的研究热点。目前扇翼飞行器已经可以完成遥控飞行，而扇翼飞行器的研究热点主要围绕如何提高扇翼作用效果，并未涉及飞控系统的研究。扇翼飞行器具有和常规固定翼飞机相似的控制舵面，但是动力的产生原理存在明显差异，扇翼转动不仅可以提供飞行器飞行所需的推力，同时可以改变飞行所需的升力和俯仰力矩，具有足够纵向和横侧向操纵效率。作为低空低速飞行器，扇翼飞行器飞行速度较小，气动力减小，因此会出现舵面效率不足的现象，当飞行器出现舵面操纵失灵或舵面损坏卡死等现象时，需要通过扇翼转速应急飞控系统实现飞行器的稳定控制。

发明内容

本发明目的是提供一种能够很好应对扇翼飞行器操纵舵面效率低或故障现象，确保扇翼飞行器安全稳定飞行的扇翼飞行器应急扇翼转速控制方法。

一种扇翼飞行器应急扇翼转速控制方法，包括如下步骤：

S1：控制器对扇翼飞行器舵面故障进行判断；

S2：若步骤S1的判断结果为单一舵面故障中的升降舵故障，则执行第一控制方案；

S3：若步骤S1的判断结果为单一舵面故障中的副翼舵故障，则执行第二控制方案；

S4：若步骤S1的判断结果为单一舵面故障中的方向舵故障，或符合多个舵面故障中的横侧向故障，则执行第三控制方案；

S5：若步骤S1的判断结果为多个舵面故障中的纵向和横侧向故障，则执行第四控制方案。

采用两侧扇翼同轴转动实现飞行器纵向的应急稳定控制，采用两侧扇翼差动转动实现飞行器横侧向的应急稳定控制，可以很好地应对扇翼飞行器操纵舵面效率低或故障现象，确保飞行器安全稳定飞行。

扇翼飞行器可以通过扇翼转速控制进行飞行控制系统的设计，极端点的情况，当扇翼飞行器进行爬升/下滑或者转弯运动时操纵舵面发生故障状况下进行仿真，即各操纵舵面处于工作状态时，由扇翼转速控制构成的应急飞行控制系统的控制效果。

附图说明

图1a是纵向非线性仿真曲线的高度响应曲线图。

图1b是纵向非线性仿真曲线的速度响应曲线图。

图1c是纵向非线性仿真曲线的俯仰角响应曲线图。

图1d是纵向非线性仿真曲线的俯仰角速率响应曲线图。

图1e是纵向非线性仿真曲线的迎角响应曲线图。

图1f是纵向非线性仿真曲线的升降舵控制曲线。

图1g是纵向非线性仿真曲线的扇翼转速控制曲线图。

图2a是横侧向非线性仿真曲线的侧偏响应曲线图。

图2b是横侧向非线性仿真曲线的偏航角响应曲线图。