气垫式起落系统缓冲主动控制装置及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110667556A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910790691.2(22)申请日2019.08.26(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人房兴波李旭波魏小辉廖玮张兢张凯翔(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人韩天宇(51)Int.Cl.B60V3/08(2006.01)B64C25/32(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称气垫式起落系统缓冲主动控制装置及其控制方法(57)摘要本发明提供了一种气垫式起落系统缓冲主动控制装置及其控制方法，该装置包括作动器、气垫体连接体、风机、进气道、气垫体和喷气孔，其中，作动器一端与飞控系统的控制器连接，另一端与风机连接；气垫体连接体与机身固定连接；气垫体连接体与进气道一端连接，并与气垫体相匹配，进气道另一端与风机连接，进气道内设置有控制阀；气垫体和气垫体连接体相连接；喷气孔在气垫体的底部，用于排出气垫体内气体，完成着陆时气垫体的泄压，耗能作用。本发明用气垫式起落系统代替传统轮式起落架，减小了飞机总体质量，降低了对起降场地的要求，大大拓展了固定翼飞机的起降环境。CN110667556ACN110667556A权利要求书1/1页1.一种气垫式起落系统缓冲主动控制装置，其特征在于：包括作动器、气垫体连接体、风机、进气道、气垫体和喷气孔，其中，作动器一端与飞控系统的控制器连接，另一端与风机连接；气垫体连接体与机身固定连接；气垫体连接体与进气道一端连接，并与气垫体相匹配，进气道另一端与风机连接，进气道内设置有控制阀；气垫体和气垫体连接体相连接；喷气孔在气垫体的底部，用于排出气垫体内气体，完成着陆时气垫体的泄压，耗能作用。2.根据权利要求1所述的气垫式起落系统缓冲主动控制装置，其特征在于：所述作动器为电气式执行元件。3.根据权利要求1所述的气垫式起落系统缓冲主动控制装置，其特征在于：所述进气道为软管形式。4.根据权利要求1所述的气垫式起落系统缓冲主动控制装置，其特征在于：所述单个喷气孔的形状为圆形。5.根据权利要求1所述的气垫式起落系统缓冲主动控制装置，其特征在于：所述多个喷气孔的分布形式为对称。6.一种气垫式起落系统缓冲主动控制装置的控制方法，其特征在于包括以下过程：飞机在着陆或者起飞时，风机的转速不断实时变化，气流通过进气道，受阀的控制进入气垫体，气垫体充满气体，并从喷气孔喷气进入气垫空腔，当空气充满由环形气垫体和地面围成的空腔时，空气便由空腔溢出，这样便在气垫体和地面之间形成一层空气润滑层，通过无线电高度表和飞控系统实时比较空气润滑层的高度和下降高度，调节风机的转速。2CN110667556A说明书1/3页气垫式起落系统缓冲主动控制装置及其控制方法技术领域[0001]本发明涉及无人机气垫式起落装置领域，具体是一种气垫式起落系统缓冲主动控制装置气垫式起落系统缓冲主动控制装置及其控制方法。背景技术[0002]无人驾驶飞行器简称无人机，可通过远程遥控飞行或者由机载计算机控制进行自主飞行，具有用途广泛，成本低，无人员伤亡风险，使用方便等优点。在过去的十几年里，无论在军事领域还是民用市场对于无人机的需求都有非常显著的增加。在军事领域已研发出大、中、小型各类无人机系统，所执行的任务也从单一的监视侦察，扩展到战场评估、攻击、通信中继等领域。此外，无人机在民用市场上也广泛应用于航拍、执法、环境保护、搜索救援、大地测量和电力巡线等领域。[0003]无人机的起落装置主要有以下几类：第一类类似于传统的起落架，采用油气式缓冲器或者油液式缓冲器进行缓冲，比如授权发明（授权公告号为CN105015788B）公开的一种起落架；第二类类似于扁簧式起落架，采用材料的弹性变形来吸收和释放能量，扁簧承受弯矩。基于此种思路，着陆时需要考虑的吸收的能量如何转换为弹性势能，授权发明（授权公告号为CN104136319B）公开的起落架提供了一个方案，即轮胎承受的着陆冲击力通过起落架结构传递给可以吸收能量的扭转弹簧；第三类类似于滑橇式起落架，比如授权发明（授权公告号为CN105517894B）公开的起落架及使用该起落架的飞行器，其气垫式起落装置的作用类似于一个支撑结构，只有有限的弹塑性变形的能力。[0004]综上，现在常见的无人机的气垫式起落装置存在一个普遍的问题：即起落装置是被动地承受地面传递来的冲击能量和载荷。而加入控制系统也是个值得研究的问题，比如第一类加入主动控制后，控制的动力源、控制器和作动器的布置，增加的重量代价是否值得均是重要问题，所以目前应用较少；第二类和第三类实质上均是利用材料的弹塑性变形能力，而材料的变形能力难以控制。[0