| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202510080692.3 | 申请日 | 2025-01-20 |
| 公开(公告)号 | CN119872864A | 公开(公告)日 | 2025-04-25 |
| 申请人 | 哈尔滨工业大学; | 申请人类型 | 学校 |
| 发明人 | 周德胜; 唐井峰; 魏立秋; 周立伟; 于达仁; 娄雨晴; 郑贺; | 第一发明人 | 周德胜 |
| 权利人 | 哈尔滨工业大学 | 权利人类型 | 学校 |
| 当前权利人 | 哈尔滨工业大学 | 当前权利人类型 | 学校 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：黑龙江省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：黑龙江省哈尔滨市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：150000 |
| 主IPC国际分类 | B64C3/32 | 所有IPC国际分类 | B64C3/32 ; B64C3/38 ; B64D27/31 ; B64D27/35 ; F03H1/00 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 8 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 北京高沃律师事务所 | 专利代理人 | 袁丽宁; |
| 摘要 | 本 申请 公开了一种基于柔性 电极 的贴敷型离子 风 推 力 装置，涉及柔性 飞行器 领域，该装置包括：离子风 推进器 模 块 ，贴敷在柔性飞行器的柔性机翼上，用于产生外加 电场 ，并通过外加电场控制柔性机翼的气体流动；供电模块，与离子风推进器模块连接，用于为离子风推进器模块供电；离子风推进器模块包括柔性绝缘介质和导电膜电极；导电膜电极贴敷在柔性绝缘介质上。本申请能够提高柔性机翼调控的及时性和柔性飞行器的 稳定性 。 | ||
| 权利要求 | 1.一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置，所述基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置应用于柔性飞行器，其特征在于，所述基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置包括： |
||
| 说明书全文 | 一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置技术领域背景技术[0002] 柔性飞行器，凭借其特有的柔性机翼设计，在保证较大升力的同时，还能兼具长时间航行的能力，这一技术革新已经引起了国内外广泛的关注。离子风推进器，凭借其无需额外工质消耗及能够直接产生直线风力的独特优势，被视为未来飞行器动力系统的前沿发展方向，在动力领域具有广泛的应用价值。然而，当前推进技术的局限性在于难以根据飞行器的外形进行灵活布置，这大大限制了其在实际应用中的广泛性。因此，研发能够适应并融入飞行器形态的柔性离子风推进器显得尤为重要。 [0003] 在柔性飞行器的调节机制方面，变体飞行器作为一种能够根据飞行状态动态调整外形，从而提高气动性能的飞行器类型，正日益受到重视。通过改变气动外形，变体飞行器能够在各种工况下保持最佳的气动效率和机动性能，而柔性机翼则是这一技术趋势中的关键发展方向。然而，目前柔性机翼的调控手段大多依赖于传统的机械调节方式，这些方式往往存在重量大、结构复杂以及调控频率低等缺点，难以满足柔性机翼对于及时调控的迫切需求。发明内容 [0004] 本申请的目的是提供一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置，可提高柔性机翼调控的及时性和柔性飞行器的稳定性。 [0005] 为实现上述目的，本申请提供了如下方案： [0006] 第一方面，本申请提供了一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置，所述基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置应用于柔性飞行器，包括： [0008] 供电模块，与所述离子风推进器模块连接，用于为离子风推进器模块供电； [0009] 所述离子风推进器模块包括柔性绝缘介质和导电膜电极；所述导电膜电极贴敷在柔性绝缘介质上。 [0010] 可选地，所述导电膜电极包括高压电极和接地电极；所述高压电极与所述供电模块的高压输出端连接，所述接地电极与所述供电模块的接地输出端连接；所述柔性绝缘介质设置在所述高压电极与所述接地电极中间。 [0011] 可选地，所述供电模块为交流电源和脉冲电源中的任一种，或者，为交流电源和脉冲电源的组合形式，或者，为直流电源、交流电源和脉冲电源的组合形式。 [0012] 可选地，所述柔性绝缘介质的材料为塑料材料、橡胶材料和高分子绝缘介质材料中的任一种，或者，为塑料材料、橡胶材料和高分子绝缘介质材料的组合形式。 [0014] 可选地，所述离子风推进器模块为一个或多个。 [0015] 可选地，多个离子风推进器模块的排布方式为并联式。 [0016] 可选地，当柔性飞行器的柔性机翼动作时，所述离子风推进器模块发生形态变化。 [0017] 根据本申请提供的具体实施例，本申请具有了以下技术效果： [0018] 本申请提供了一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置，通过离子风推进器模块具有柔性绝缘介质和导电膜电极，且导电膜电极贴敷在柔性绝缘介质上，使离子风推进器模块具有柔性，实现了离子风推进器模块与柔性飞行器的柔性机翼完全贴敷，从而为柔性飞行器提供完整的外加电场，实现了完整的外加电场对柔性飞行器的柔性机翼的完整控制，进而提高了柔性飞行器的稳定性；同时通过供电模块为离子风推进器模块供电，从而使离子风推进器模块快速产生外加电场，通过快速产生的外加电场控制柔性飞行器的柔性机翼的气体流动，实现了及时改变柔性机翼附近的风场，提高了柔性机翼调控的及时性性，从而提高了柔性飞行器的稳定性。附图说明 [0019] 为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0020] 图1为本申请一实施例中贴敷于柔性飞行器的柔性机翼上的贴敷型离子风推力装置的示意图。 [0021] 图2为本申请一实施例中一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置的示意图。 [0022] 附图标记：1‑高压电极；2‑接地电极；3‑绝缘介质；4‑柔性机翼，5‑柔性机翼的绝缘材料。 具体实施方式[0023] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0024] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。 [0025] 在一个示例性的实施例中，如图1所示，本申请提供了一种基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置，所述基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置应用于柔性飞行器，包括： [0026] 离子风推进器模块，贴敷在柔性飞行器的柔性机翼上，用于产生外加电场，并通过外加电场控制柔性机翼的气体流动。 [0027] 供电模块，与离子风推进器模块连接，用于为离子风推进器模块供电。 [0028] 离子风推进器模块包括柔性绝缘介质3和导电膜电极；导电膜电极贴敷在柔性绝缘介质上。 [0029] 具体的，离子风推进器模块为一个或多个。 [0030] 具体的，多个离子风推进器模块的排布方式为并联式。离子风推进器还可按照柔性飞行器需求在不同位置处进行布置。 [0031] 离子风推进器在采用并联式的排布方式时，供电模块电压输出端分别接在多个离子风推进器的高压端，供电模块接地输出端分别接在多个离子风推进器的接地端，在高压电极与接地电极侧形成回路，进而产生宏观推力作用。 [0032] 具体的，供电模块为交流电源和脉冲电源中的任一种，或者，为交流电源和脉冲电源的组合形式，或者，为直流电源、交流电源和脉冲电源的组合形式。 [0033] 具体的，导电膜电极包括高压电极1和接地电极2；高压电极1与供电模块的高压输出端连接，接地电极2与供电模块的接地输出端连接；柔性绝缘介质3设置在高压电极1与接地电极2中间。 [0034] 具体的，导电膜电极贴附于或印刷至柔性绝缘介质3上，二者结构可根据实际工况调整。 [0035] 具体的，柔性绝缘介质3的材料为塑料材料、橡胶材料和高分子绝缘介质材料中的一种，或者，为塑料材料、橡胶材料和高分子绝缘介质材料的组合形式。柔性绝缘介质3的材料还可以采用柔性飞行器自身的绝缘材料(即柔性机翼的绝缘材料5)。 [0036] 在贴敷方法上，除了导电膜电极、柔性绝缘介质3和柔性机翼采用胶装方式进行贴敷外，导电膜电极、柔性绝缘介质3和柔性机翼还可以采用螺栓等多种连接方式。 [0037] 具体的，当柔性飞行器的柔性机翼动作时，离子风推进器模块发生形态变化。 [0038] 离子风推进器模块和供电模块组成柔性离子风推进器。柔性离子风推进器在安装中布置于柔性飞行器表面，可根据柔性飞行器整体流场设计布置于飞行器的特定位置，同时能够满足柔性飞行器的变形需求，随柔性飞行器动作，即柔性离子风推进器具备大形变条件的工作能力，可跟随柔性飞行器子上的动作发生形态变化。柔性离子风推进器可根据需求布置于柔性飞行器特定位置，通过开启激励电源并调节输出电压，从而产生宏观的气流运动，气流方向从高压电极向接地电极，进而产生宏观的推力作用。 [0039] 在一个示例性的实施例中，供电模块还用于调整外加供电电压和频率参数，控制离子风推进器模块产生不同外加电场。 [0040] 具体的，在固定柔性离子风推进器的条件下，通过调整外加供电模块电压、频率等参数，可实现对推进器产生风速的控制，调节最终的宏观推力，进而产生对柔性飞行器的流动控制效果。 [0041] 在调控方法上，采用多频率、多激励源协调控制，在调控方法上形成多频段的协调匹配，实现对整体流动的多时间尺度控制。 [0042] 本申请提出的基于柔性电极的贴敷型离子风推力装置的有益效果主要表现在： [0043] (1)通过离子风推进器模块与供电模块相互配合，离子风推进器可在外加电场的作用下自身产生气体流动，通过调控柔性离子风推进器的外加激励，可实现实时对风速、方向等的有效调节，快速抵抗外界流场对柔性飞行器的影响，提高了柔性机翼调控的及时性性，从而提高了柔性飞行器的稳定性。 [0044] (2)通过调节供电模块的外加供电电压和频率参数，控制离子风推进器模块产生不同外加电场，从而使离子风推进器模块产生不同强度的气体流动，进而实现随外界流场的改变而调节气体流动，提高了柔性机翼调控的灵活性。 [0046] 本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。 |
||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈