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一種航空航天多向動力轉機驅動方法與流程

文檔序號:41763630發布日期:2025-04-29 18:33閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,該方法包括以下具體步驟:

2.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述動力單元預配置步驟中,動力單元包括電動馬達和小型渦輪發動機,動力單元數量至少為三個,其空間布局方式根據動力單元數量確定各動力單元輸出軸之間的角度間隔。

3.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述目標方向確定與動力分配步驟中,中央控制單元依據預設的空間向量分解算法結合三角函數關系,對當前獲取的姿態數據與所需達到的目標姿態進行對比分析,具體地,設飛行器的目標姿態變換向量為動力單元i的動力輸出方向向量為動力單元i的動力輸出能力系數為ki,第i個動力單元的動力分配比例因子ri計算公式為:其中,m為動力單元總數,kj表示動力單元j的動力輸出能力系數。

4.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述轉向調節與動力耦合步驟中,中央控制單元依據目標方向信息向轉向調節機構發送角度調整指令,該轉向調節機構接收到指令后,電動推桿按照預設的運動規律進行伸縮運動,具體地,設主驅動軸的目標角度偏差向量為轉向調節機構中電動推桿i的力臂長度為li,電動推桿i的驅動效率系數為ηi,電動推桿i的驅動力矩mi計算公式為:其中,為電動推桿i作用方向的單位向量,p為電動推桿的總數量,mtotal為驅動主驅動軸達到目標角度所需的總力矩,通過此計算,保障各電動推桿以精確的力矩驅動部件轉動,實現對主驅動軸角度的調節。

5.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述能量轉換與管理步驟中,對于需存儲多余機械能的情況,借助特定的集成齒輪傳動和液壓傳動的組合結構實現能量傳遞,主驅動軸及各動力單元輸出軸上的多余機械能通過齒輪傳動進行初步動力傳遞與轉速、扭矩適配,并采用液壓泵將機械能轉換為液壓能,通過液壓管路傳輸至裝有特制儲能介質的容器處,液壓馬達將液壓能轉換回機械能輸入到儲能介質中,儲能介質在接收到機械能作用時,基于其內部化學鍵能變化機制,發生正向的可逆化學反應,實現機械能向化學能的轉化,并實時檢測儲能介質內化學反應的進程和化學能存儲量參數,并將數據傳輸至中央控制單元,通過調控算法對機械能傳遞環節以及化學反應過程進行調控。

6.根據權利要求5所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述能量轉換與管理步驟中,通過調控算法對機械能傳遞環節以及化學反應過程進行調控,具體地,設轉機系統中某時刻可收集的多余機械能流密度為ρe,儲能介質的微觀結構活性系數為α(s),儲能介質與機械能傳遞部件的接觸面積為a,則在時間間隔δt內存儲到儲能介質中的化學能總量echem計算公式為:echem=ρe·α(s)·a·δt,通過此公式,能夠準確地量化在一定時間內有多少機械能可以成功轉化并存儲到儲能介質中,使其依據實際系統運行狀態和儲能介質特性,精確控制能量轉化過程。

7.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述能量轉換與管理步驟中,對于需要補充動力、釋放能量的情況時,中央控制單元根據各傳感器反饋的系統實時狀態信息以及整體能量需求,觸發儲能介質內化學反應的逆向進行,通過連接至儲能介質的電源及控制電路,按照預設的觸發參數施加電刺激信號,促使儲能介質釋放存儲的化學能并轉化為機械能,轉化得到的機械能經集成齒輪傳動和液壓傳動的組合結構再次耦合至主驅動軸或相應動力單元輸出軸上,實現對多向動力轉機的動力補充,輔助轉機完成相應的動力輸出操作。

8.根據權利要求1所述的一種航空航天多向動力轉機驅動方法,其特征在于,所述動力輸出與動態監測調整步驟中,檢測到實際運行參數超出預設的正常范圍,依據內置的調整策略觸發相應的調整機制,設動力單元i的理論最優動力輸出功率為poi,當前實際監測的動力輸出功率為pi,動力單元i的功率調整系數βi計算公式為:通過計算該系數,能直觀地反映出動力單元當前實際運行狀態與理想狀態的偏離程度,若βi值大于1,意味著當前實際輸出功率低于理論最優值,存在動力不足問題,若βi值小于1,則表示動力單元處于過載工況,基于此系數,中央控制單元能夠精準地判斷各動力單元是否正常工作,以及偏離正常狀態的具體情況,進而采取相應的調整措施。


技術總結
本發明公開了一種航空航天多向動力轉機驅動方法,涉及航空航天技術領域,該方法包括以下具體步驟:動力單元預配置:根據航空航天飛行器的具體任務需求、整體性能參數以及預期的運行工況,選擇動力單元,本發明通過融入創新的能量轉換與管理機制,能夠充分利用轉機運行過程中的多余機械能進行高效存儲,使得飛行器在需要瞬間大功率輸出或能量補充的關鍵節點,能夠快速、可靠地將存儲的化學能轉換回機械能輔助驅動,從而增強了飛行器的動力保障靈活性與穩定性,此外,通過實時的運行狀態監測與調整機制,對飛行器的動力單元和主驅動軸進行持續監測,一旦發現異常立即觸發相應的調整機制,確保整個系統始終穩定、可靠地運行。

技術研發人員:李文會
受保護的技術使用者:李文會
技術研發日:
技術公布日:2025/4/28
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