第34卷第3期2020年6月空军预警学院学报
Journal of Air Force Early Warning Academy
V ol.34No.3Jun.2020
收稿日期：2020-06-22
隧道隔音降噪施工作者简介：段富海(1965-)，男，教授，博士，主要从事复杂系统结构设计与控制研究．
段富海1，初雨田1，关文卿2，来进勇2
（1.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连116024；2.兰州万里航空机电有限责任公司，兰州730070）
摘要：变体飞行器可实时感知外部环境并自适应变形，可在不同飞行环境和状态下执行多种飞行任务．柔 韧性和承载性良好的一体化柔韧蒙皮、大功率作动器、轻量化高可靠性变形机构等智能柔性变形机翼技术是变体飞行器的重要支撑．为研究智能柔性变形机翼技术，在给出变体飞行器机翼主要变形方式的基
云计算导航础上，分析了变形机翼在变形蒙皮、驱动技术、变形机构、空气动力学分析、控制策略以及柔性传感等方面关键技术的研究重点和方法，指出了其发展展望．
关键词：变形机翼；变形蒙皮；作动器技术；变形机构；柔性传感中图分类号：V271+
地埋式消防栓.9；V224
文献标识码：A 文章编号：2095-5839(2020)03-0203-07
自飞行器诞生以来，提高其气动性能一直是设计师追求的永恒目标．传统固定翼飞行器根据特定飞行任务和环境设计其气动布局和形状，在某个状态点下飞行性能较好，一旦环境发生变化其性能随之下降．多年来固定翼飞行器使用襟翼、缝翼等变形装置，使其获得较理想的飞行性能．随着边境巡逻、环境监测和军事需求等对飞行器的性能要求不断提高，固定翼飞行器已无法满足这些特殊需求，人类希望制造出变形范围与鸟类相媲美的变体飞行器，通过气动外形变化适应不同复杂飞行环境，满足多种不同任务需求
[1-2]
．
活性氟化钾变体飞行器通过局部或整体改变飞行器的外形，使其能够实时适应多种任务需求，并在多种环境下保持最优性能和效率[3]
．但人们对变体飞行器的要求不再满足于局部改变舵面的位置和角度，设计师希望开发无缝隙、气动特性最优、主动驱动控制且能够时刻感知外部载荷的智能变体多翼面飞行器[4-5]
．
变体飞行器经几十年的发展还存在一些问题
[3,5]
：①传统金属蒙皮由于刚度太大，无法随机翼结构进行大变形；②采用的传统液压作动器，存在体积和重量大、可靠性差等问题；③变形机构传动效率低且可靠性差；④变形过程中飞行器受力情况复杂，气动特性和运动规律难以掌握；⑤变形机构的分布式驱动特性、模型不确定性和非线性给变体飞行器的控制带来难度和挑战；⑥变形过程中飞行载荷和气动外形时刻变化，缺
少能够实时感知的柔性传感技术．近年来，随着智能材料等多学科的发展，变体飞行器的新型材料蒙皮、智能作动器、建模及分析方法、分布驱动控制以及柔性传感等技术取得了一定进展，但仍存在若干亟待解决的问题[6]
．双层水晶玻璃杯
本文在介绍变体飞行器机翼变形方式的基础上，重点分析了变形机翼的变形蒙皮、驱动技术、变形机构、空气动力学分析、控制策略及柔性传感等关键技术的研究重点和方法．
1变体飞行器机翼的变形方式
作为飞机最关键部分，机翼提供了飞行所
需的大部分升力和操纵力，且其形状和尺寸决定了飞行器对特定任务的适用性．机翼性能的优劣将直接影响飞行器性能的好坏，因此变形机翼研究是变体飞行器研究的重点和难点．人们试图设计可在飞行中能连续、多自由度、大尺度、快速变形且能实时感知各类载荷和飞行姿态的变形机翼，使飞机能适应不同的飞行环境和飞行任务[5]
．
以机翼平面为基准，变形机翼可分为面内变形、面外变形和翼型变形3种
[3-4]
．面内变形
包括变展长、变弦长和变后掠；面外变形包括展向弯曲、变上反角、机翼扭转和机翼折叠；翼型变形包括变弯度和变厚度．
表1为当前部分变形机翼的变形类型、作动器、蒙皮及应用目的
[3-5]
．
DOI:10.3969/j.issn.2095-5839.2020.03.010四头精雕机
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