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原文传递一种离子风固态飞行器及其控制方法

专利名称：	一种离子风固态飞行器及其控制方法
摘要：	本发明涉及一种离子风固态飞行器及其控制方法。该飞行器包括机身和沿机身外周依次设置且均朝机身倾斜的第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器。第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器的结构相同，均包括小电极、大电极和立柱。小电极接高压电源正极，大电极接高压电源接地电极。本发明所述的离子风固态飞行器是基于毕费尔德‑布朗效应，通过四个倾斜设置的力发生器，能够使单个毕费尔德‑布朗效应力发生器产生二维作用效果，即：使机体向上飘升的推进力和使机体自旋的偏航力矩，从而实现俯仰、横滚、偏航全自由度的姿态可控飞行。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	中国科学院合肥物质科学研究院
发明人：	陈池来;马贺;李山;刘友江;胡俊;徐青;王晗
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-13T00:00:00+0800
申请号：	CN201910432162.5
公开号：	CN110228583A
代理机构：	合肥国和专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	张祥骞
分类号：	B64C17/00(2006.01);B;B64;B64C;B64C17
申请人地址：	230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号
主权项：	1.一种离子风固态飞行器，其特征在于：包括机身和沿机身外周依次设置且均朝机身倾斜的第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器；所述机身的四个端角分别通过一根连杆与第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器相连；所述第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器的结构相同，均包括自上向下依次设置的小电极和大电极以及连接在小电极与大电极之间的若干均匀分布的立柱；所述小电极接高压电源正极，大电极接高压电源接地电极。 2.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述机身包括正方形的机身本体以及分别开设在机身本体四个端角处的四个第一安装孔。 3.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述大电极采用导电金属箔或金属板制成；所述大电极上开设有第一连接孔。 4.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述若干均匀分布的立柱，包括第一立柱和第二立柱；所述第一立柱和第二立柱上均开设有第二连接孔；所述第一立柱上还开设有第二安装孔；所述连杆的内端与机身相连，外端与第一立柱相连。 5.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述立柱的顶部设有用于安装小电极的接线柱。 6.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述立柱采用轻质绝缘材料。 7.根据权利要求1所述的一种离子风固态飞行器，其特征在于：所述第一力发生器、第二力发生器、第三力发生器和第四力发生器的倾斜角度相同。 8.根据权利要求1～7任意一项所述的离子风固态飞行器的控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤： (1)横滚运动控制：通过偏置第一力发生器、第三力发生器和第二力发生器、第四力发生器上的电压，使第一力发生器、第三力发生器的输出推进力大于第二力发生器、第四力发生器的输出推进力，或者使第一力发生器、第三力发生器的输出推进力小于第二力发生器、第四力发生器的输出推进力，从而产生使飞行器机体绕Roll轴旋转的力矩，实现飞行器机体绕Roll轴的横滚运动控制； (2)俯仰运动控制：通过偏置第一力发生器、第二力发生器和第三力发生器、第四力发生器上的电压，使第一力发生器、第二力发生器的输出推进力大于第三力发生器、第四力发生器的输出推进力，或者使第一力发生器、第二力发生器的输出推进力小于第三力发生器、第四力发生器的输出推进力，从而产生使飞行器机体绕Pitch轴旋转的力矩，实现飞行器机体的俯仰运动控制； (3)偏航运动控制：通过偏置施加在第一力发生器、第四力发生器与第二力发生器、第三力发生器上的电压，使第一力发生器、第四力发生器产生的偏航力矩大于第二力发生器、第三力发生器产生的偏航力矩，或者使第一力发生器、第四力发生器产生的偏航力矩小于第二力发生器、第三力发生器产生的偏航力矩，最终分别使飞行器机体产生向右、向左的偏航力矩，从而实现飞行器机体的偏航控制；通过同步增加、减小四组力发生器的施加电压，能够增大或减小离子风固态飞行器输出推进力大小，从而实现控制飞行器机体升降运动。
所属类别：	发明专利