CN102175885A - 叶片式直升机空速计 - Google Patents
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Abstract
叶片式直升机空速计属于航空传感器技术领域，其特征在于，含有：D形空腔、叶片、叶片转动轴和电位器，其中，叶片可以绕转动轴在D形空腔内偏转，并在空速为零时保持中立位置；当直升机空速不为零时，叶片在其前后两侧压力差作用下偏转，其偏转可由电位器检测，根据事先测量的叶片偏转角与空速的数据表，可通过查表得到直升机当前的空速。本发明利用空腔内的叶片在空速推动下的偏转，可以简单、可靠地测量直升机空速。
Description
技术领域
本发明是用于测量直升机空速的装置，能够精确、可靠地测量直升机的空速。主要应用在航空航天、直升机和机器人等技术领域。
背景技术
空速反映直升机相对静止气流的运动速度，是直升机的一个重要飞行参数。飞行员或者飞行控制计算机可以根据空速大小判断作用在直升机上的空气动力情况，进而更准确地操纵直升机。此外，如果已知风速的大小和方向，可以根据风速计算出地速，进而计算出飞行距离。
然而由于直升机飞行速度低、流场复杂，所以空速测量甚为困难。目前常用的空速测量方法有下面三种：
(1)热线(片)式：采用热敏电阻丝(片)作为敏感元件。当空气从电阻周围流过时，会带走电阻的部分热量，使其温度降低。由于电阻阻值和电阻温度成正比，而电阻温度和空速成反比。因此电阻阻值与空速对应，其他通过测量电阻值即可测得空速。由于此测量方法受空气温度和湿度的影响较大，测量精度较低。
(2)气压式：利用气压传感器测量空气的全压和静压，以解算出空速。传统的气压传感器需要将很长的空速管伸出机身之外，使用及维护不便。
(3)桨叶式：利用空气气流的能量驱动螺旋桨或风轮旋转，通过测量螺旋桨或风轮的速度而测得空速。由于螺旋桨或风轮具有一定的惯性，当空速下降后，其仍会继续旋转，造成测量数据滞后。
目前已有的空速计以转轮式和热线式居多，但在通常体积大、功耗高，难以满足直升机小型化、轻型化的要求。此外，现有的空速计结构复杂、价格昂贵，很多民用直升机都难以装备。
本发明通过一个叶片式传感器，检测直升机前飞过程中的气压变化，而测量空速。本发明将安装在机身下方，可避免旋翼下洗流对传感器的直接冲击。此外，本发明通过将事先实际测量结果制表，以及通过查表法测量侧滑速度，从而计入并避免了复杂流场对测量的影响。本发明的优点在于：重量轻，体积小，测量精确，结构简单，可靠性高，可以方便地安装在直升机(尤其是无人直升机)的下方，不会对飞行造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测量直升机侧滑角的传感器。
本发明的特征在于，含有：D形空腔、叶片、叶片转动轴和电位器，其中，叶片式直升机空速计安装在直升机机体下方，并与机身对称面平行；在D形空腔内，叶片可以绕叶片转动轴转动；叶片转动轴上有一个回位弹簧，可以使叶片保持在中立位置；叶片通过叶片转动轴与电位器连接，电位器用于检测叶片的位置，其中：
当直升机空速为零时，叶片前后两侧的气压相等，叶片在保持在中立位置；当直升机空速不为零时，叶片前后两侧的气压不等，叶片在气压差的推动下出现偏转，并通过叶片转动轴带动电位器同步偏转；电位器将叶片的偏转角度转化电信号，并输出给上位机，其中：
叶片的偏转角度与空速的关系可以事先通过实验测得，并记录为数据表；上位机可以根据事先测量的数据表，测得直升机空速。
本发明的优点在于：测量准确，结构简单，可靠性高，重量轻；此外，由于该传感器体积小，可以很方便地安装在直升机尤其是无人直升机的下方，不会对飞行造成影响。
附图说明
图1是叶片式直升机空速计的安装示意图。
图2是叶片式直升机空速计的内部结构。
图中1.直升机，2.叶片式直升机空速计，3.D形空腔，4.叶片，5.叶片转动轴，6.电位器。
具体实施方式
叶片式直升机空速计主要由D形空腔(3)、叶片(4)、叶片转动轴(5)和电位器(6)组成。
叶片式直升机空速计(2)安装在直升机(1)机体下方，并与机身对称面平行。
在D形空腔(3)内，叶片(4)可以绕叶片转动轴(5)转动。叶片转动轴(5)上有一个回位弹簧，可以使叶片(4)保持在中立位置。叶片(4)通过叶片转动轴(5)与电位器(6)连接。电位器(6)用于检测叶片(4)的位置。
当直升机(1)空速为零时，叶片(4)前后两侧的气压相等，叶片(4)在保持在中立位置；当直升机(1)即空速不为零时，叶片(4)前后两侧的气压不等，叶片(4)在气压差的推动下出现偏转，并同时通过叶片转动轴(4)，带动电位器(6)同步偏转。电位器(6)将叶片(4)的偏转角度转化电信号，并输出给上位机。
叶片(4)的偏转角度与空速的关系可以事先通过实验测得，并记录为数据表。上位机可以根据事先测量的数据表，测得直升机(1)的空速。
Claims (1)
1.叶片式直升机空速计，其特征在于，含有：D形空腔、叶片、叶片转动轴和电位器，其中，叶片式直升机空速计安装在直升机机体下方，并与机身对称面平行；在D形空腔内，叶片可以绕叶片转动轴转动；叶片转动轴上有一个回位弹簧，可以使叶片保持在中立位置；叶片通过叶片转动轴与电位器连接，电位器用于检测叶片的位置，其中：
当直升机空速为零时，叶片前后两侧的气压相等，叶片在保持在中立位置；当直升机空速不为零时，叶片前后两侧的气压不等，叶片在气压差的推动下出现偏转，并通过叶片转动轴带动电位器同步偏转；电位器将叶片的偏转角度转化电信号，并输出给上位机，其中：
叶片的偏转角度与空速的关系可以事先通过实验测得，并记录为数据表；上位机可以根据事先测量的数据表，测得直升机空速。
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