本發(fā)明屬于空中加油，特別涉及一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套。

背景技術(shù)：

1、空中加油技術(shù)的應(yīng)用，增加了飛機(jī)的航程，增大了有效率等方面的能力,使原本不可能完成的任務(wù)成為可能。此外，空中加油技術(shù)顛覆了人類以往對(duì)于飛行器執(zhí)行任務(wù)種類的傳統(tǒng)觀念，使人們對(duì)空中加油機(jī)支援飛行器的作戰(zhàn)能力有了嶄新的認(rèn)識(shí)。

2、對(duì)于目前軟管式空中加油方式來說，由于存在大氣紊流與受油機(jī)前體產(chǎn)生的頭波影響，再加上加油軟管的柔性，導(dǎo)致加油錐套相對(duì)于加油機(jī)的空間位置不能固定，在一定范圍內(nèi)存在由軟管張力、錐套姿態(tài)角變化引起錐套飄擺現(xiàn)象，增加了對(duì)接時(shí)間，加大了對(duì)接難度，對(duì)加\受油機(jī)飛行安全帶來不利影響。

3、目前，軟式空中加油方式存在兩個(gè)缺點(diǎn)：

4、第一、由于錐套存在飄擺現(xiàn)象，導(dǎo)致加油對(duì)接環(huán)節(jié)的時(shí)間較長(zhǎng)；

5、第二、受油機(jī)接近加油錐套時(shí)，其前體頭波可能誘發(fā)加油錐套震蕩從而導(dǎo)致相關(guān)的加油事故。

6、為了克服錐套的飄擺，業(yè)內(nèi)提出了錐套增穩(wěn)的概念，即通過一定的控制手段改變錐套的受力，保證錐套的位置穩(wěn)定，提高軟式加油系統(tǒng)的對(duì)接成功率，目前對(duì)于錐套的主動(dòng)增穩(wěn)控制主要集中于翼舵式增穩(wěn)控制方法，即通過在錐套上添加操作舵面，基于直接力控制方法對(duì)錐套飄擺幅度進(jìn)行控制，但是該類方案存在的問題是：增穩(wěn)舵面與驅(qū)動(dòng)舵機(jī)直接連接，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差，在錐套釋放回收過程中易與加油機(jī)吊艙口撞擊造成損壞，同時(shí)帶來一定安全風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，可抑制空中加油對(duì)接過程中軟管錐套系統(tǒng)出現(xiàn)的不規(guī)則飄擺現(xiàn)象，提高錐套對(duì)接的效率和進(jìn)度，減少意外事故的發(fā)生。

2、本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

3、一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，包括錐套本體，錐套本體上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒，轉(zhuǎn)動(dòng)筒上連接有偏置動(dòng)量環(huán)，偏置動(dòng)量環(huán)的軸線與錐套本體的軸線具有夾角，錐套本體上還分別安裝有飛行控制系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，錐套本體上安裝有若干電機(jī)，電機(jī)的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)筒之間連接有驅(qū)動(dòng)組件；所述姿態(tài)傳感器和無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)均與飛行控制系統(tǒng)電連接，飛行控制系統(tǒng)與電機(jī)電連接。

4、當(dāng)錐套發(fā)生飄擺，通過姿態(tài)傳感器獲得錐套的位置、速度和姿態(tài)變化量，飛行控制系統(tǒng)處理解算并傳送指令信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而控制電機(jī)輸出。電機(jī)控制前后兩個(gè)偏置動(dòng)量環(huán)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生動(dòng)量矩抵消軟管-錐套系統(tǒng)因氣流擾動(dòng)產(chǎn)生的力矩，對(duì)錐套面外飄擺角度和面內(nèi)飄擺角度進(jìn)行抑制，實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)抑制主動(dòng)控制。

5、對(duì)于傳統(tǒng)空中加油技術(shù)，本發(fā)明的自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套在空中加油過程抑制由大氣紊流、尾流、翼尖渦等引起的擺動(dòng)，使錐套在釋放和回收過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)降，快速安全穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)錐套釋放、對(duì)接與回收，從而提高錐套對(duì)接的效率，減少意外事故的發(fā)生。

6、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述錐套本體還分別安裝有電池和電源模塊，電池和電源模塊電連接，飛行控制系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和電機(jī)分別與電源模塊電連接。電池通過電源模塊給飛行控制系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和電機(jī)供電。電源模塊可保持電壓恒定。

7、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述驅(qū)動(dòng)組件包括相互嚙合的主動(dòng)齒輪和內(nèi)齒輪，主動(dòng)齒輪連接于電機(jī)的輸出端上，內(nèi)齒輪固定于轉(zhuǎn)動(dòng)筒的內(nèi)壁。電機(jī)驅(qū)動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)筒帶動(dòng)偏置動(dòng)量環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

8、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述電機(jī)和主動(dòng)齒輪的數(shù)量均為八個(gè)，一個(gè)內(nèi)齒輪分別與兩個(gè)主動(dòng)齒輪嚙合。

9、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述錐套本體上轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)筒的數(shù)量為兩個(gè)。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒上的偏置動(dòng)量環(huán)相對(duì)于錐套本體的傾斜方向相反。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒上的偏置動(dòng)量環(huán)相對(duì)于錐套本體的傾斜方向相反，保證初始狀態(tài)時(shí)，氣動(dòng)力合力為零。前側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)，后側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒順時(shí)針轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度相同，使兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒之間的偏置動(dòng)量環(huán)產(chǎn)生相同方向的氣動(dòng)力，控制錐套運(yùn)動(dòng)。

11、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒的兩側(cè)均通過軸承與錐體內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

12、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述錐套本體的一側(cè)連接有錐杯。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述錐套本體遠(yuǎn)離錐杯的一端連接有傘骨。

14、作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述傘骨的遠(yuǎn)離錐套本體的一端連接有傘衣。

15、本發(fā)明的有益效果為：

16、本發(fā)明的自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套在空中加油過程抑制由大氣紊流、尾流、翼尖渦等引起的擺動(dòng)，使錐套在釋放和回收過程中處于穩(wěn)定狀態(tài)降，快速安全穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)錐套釋放、對(duì)接與回收，從而提高錐套對(duì)接的效率，減少意外事故的發(fā)生。

技術(shù)特征：

1.一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：包括錐套本體(1)，錐套本體(1)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)，轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)上連接有偏置動(dòng)量環(huán)(3)，偏置動(dòng)量環(huán)(3)的軸線與錐套本體(1)的軸線具有夾角，錐套本體(1)上還分別安裝有飛行控制系統(tǒng)(11)、姿態(tài)傳感器(12)、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(13)，錐套本體(1)上安裝有若干電機(jī)(14)，電機(jī)(14)的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)之間連接有驅(qū)動(dòng)組件(4)；所述姿態(tài)傳感器(12)和無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(13)均與飛行控制系統(tǒng)(11)電連接，飛行控制系統(tǒng)(11)與電機(jī)(14)電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述錐套本體(1)還分別安裝有電池(15)和電源模塊(16)，電池(15)和電源模塊(16)電連接，飛行控制系統(tǒng)(11)、姿態(tài)傳感器(12)、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(13)和電機(jī)(14)分別與電源模塊(16)電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)組件(4)包括相互嚙合的主動(dòng)齒輪(41)和內(nèi)齒輪(42)，主動(dòng)齒輪(41)連接于電機(jī)(14)的輸出端上，內(nèi)齒輪(42)固定于轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)的內(nèi)壁。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述電機(jī)(14)和主動(dòng)齒輪(41)的數(shù)量均為八個(gè)，一個(gè)內(nèi)齒輪(42)分別與兩個(gè)主動(dòng)齒輪(41)嚙合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述錐套本體(1)上轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)的數(shù)量為兩個(gè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)上的偏置動(dòng)量環(huán)(3)相對(duì)于錐套本體(1)的傾斜方向相反。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述轉(zhuǎn)動(dòng)筒(2)的兩側(cè)均通過軸承與錐體內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述錐套本體(1)的一側(cè)連接有錐杯(5)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述錐套本體(1)遠(yuǎn)離錐杯(5)的一端連接有傘骨(6)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，其特征在于：所述傘骨(6)的遠(yuǎn)離錐套本體(1)的一端連接有傘衣(7)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于空中加油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套。其技術(shù)方案為：一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，包括錐套本體，錐套本體上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有至少兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)筒，轉(zhuǎn)動(dòng)筒上連接有偏置動(dòng)量環(huán)，偏置動(dòng)量環(huán)的軸線與錐套本體的軸線具有夾角，錐套本體上還分別安裝有飛行控制系統(tǒng)、姿態(tài)傳感器、無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，錐套本體上安裝有若干電機(jī)，電機(jī)的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)筒之間連接有驅(qū)動(dòng)組件；所述姿態(tài)傳感器和無線電高速數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)均與飛行控制系統(tǒng)電連接，飛行控制系統(tǒng)與電機(jī)電連接。本發(fā)明提供了一種自旋式主動(dòng)增穩(wěn)空中加油錐套，可提高錐套對(duì)接的效率和進(jìn)度，減少意外事故的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：黃江濤,單恩光,朱喆,杜昕,王崯矚,陳憲,胡斌,章勝,王春陽,郭禹豐,鄭浩宇,唐驥罡,胡芳芳,陳其盛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心空天技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/28