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申请/专利权人：西北工业大学

申请日：2024-12-26

公开（公告）日：2025-02-07

公开（公告）号：CN119389485A

专利技术分类：..可变形的或可拆卸的机翼，例如可调节后掠角的机翼[2023.01]

专利摘要：本发明提供了一种适用于管射无人机Π型折叠翼的控制及展开锁定系统，属于管射无人机控制技术领域。该系统除了包括驱动主翼和两侧外翼从折叠位置旋转展开的旋转驱动模块以及将其锁定到完全展开位置的展开锁定模块外，还设有将两侧外翼锁定到折叠位置的外翼折叠锁定模块以及控制外翼分时解锁的控制模块，使向前旋转的一侧机翼在主翼旋转至与机身垂直时解锁外翼，而向后旋转的一侧机翼先于另一外翼预定时间解锁外翼，产生滚转恢复力矩来平衡主翼展开初期由于两侧机翼翼面上的来流速度差异而产生的滚转力矩，解决了外翼依靠机身约束折叠在无人机发射管内且在无人机发射离管后自主展开的控制方式导致无人机出管后滚转姿态出现较大偏差的问题。

专利权项：1.一种适用于管射无人机Π型折叠翼的控制及展开锁定系统，所述折叠翼包括主翼和分别连接在所述主翼两侧的第一外翼和第二外翼，其特征在于：所述控制及展开锁定系统包括折叠锁定模块、旋转驱动模块、展开锁定模块和控制模块；所述折叠锁定模块包括分别用于将所述第一外翼和所述第二外翼锁定到折叠位置的第一外翼折叠锁定模块和第二外翼折叠锁定模块；所述旋转驱动模块包括用于在无人机发射离管后驱动所述主翼从折叠位置在平行于无人机速度方向的平面内旋转展开的主翼旋转驱动模块、以及分别用于在所述第一外翼折叠锁定模块和第二外翼折叠锁定模块解锁后驱动所述第一外翼和第二外翼从折叠位置在垂直于无人机速度方向的平面内旋转展开的第一外翼旋转驱动模块和第二外翼旋转驱动模块；所述展开锁定模块包括用于将所述主翼锁定到完全展开位置的主翼展开锁定模块、以及分别用于将所述第一外翼和第二外翼锁定到完全展开位置的第一外翼展开锁定模块和第二外翼展开锁定模块，当所述主翼、第一外翼和第二外翼完全展开时，所述第一外翼和第二外翼与主翼抵接且处于同一平面中；所述控制模块用于控制所述第一外翼和第二外翼在折叠位置的分时解锁，所述控制模块接收无人机的离管信号，并以无人机离管所述主翼解锁作为0时刻并开始计时，在达到T-t时刻时，向所述第一外翼折叠锁定模块输出用于解锁所述第一外翼以使其展开的第一外翼解锁信号，在达到T时刻时，向所述第二外翼折叠锁定模块输出用于解锁所述第二外翼以使其晚于第一外翼t时间展开的第二外翼解锁信号，其中，T为所述主翼从解锁到旋转至与机身垂直的状态的时间，t根据以下过程得到：步骤1，确定所述主翼从解锁到旋转至与机身垂直状态所需时间T，设定t的初始值；根据主翼解锁后的旋转角速度确定机翼各截面的线速度，并结合Π型折叠翼无人机的发射速度，计算得到机翼各截面在主翼从解锁到旋转至与机身垂直状态过程中各时刻的来流速度；步骤2，建立机翼的第一简化三维模型和第二简化三维模型，所述第一简化三维模型为两侧外翼均处于折叠至主翼并与主翼锁定状态的机翼模型；所述第二简化三维模型为向后旋转的一侧机翼展开外翼，而向前旋转的一侧机翼保持外翼处于折叠至主翼并与主翼锁定状态的机翼模型；步骤3，利用所建立的第一简化三维模型以及步骤1得到的机翼各截面来流速度和主翼旋转角速度，以主翼解锁为0时刻，对第一简化三维模型在T-t时间段内的受力进行仿真计算，得到T-t时刻绕第一简化三维模型中心的滚转角θ1；步骤4，利用所建立的第二简化三维模型以及步骤1得到的机翼各截面来流速度和主翼旋转角速度，以第二简化三维模型处于θ1滚转角状态为初始状态，对第二简化三维模型在t时间段内的受力进行仿真计算，得到T时刻绕第二简化三维模型中心的滚转角θ2；步骤5，判断滚转角θ2是否为0°，若是，则得到t值，若否，则进入步骤6；步骤6，根据滚转角θ2的正负，增大或减小t的值，重复步骤3至步骤5，直至获得滚转角θ2为0°的t值。

百度查询： 西北工业大学 一种适用于管射无人机Π型折叠翼的控制及展开锁定系统