本发明涉及飞行器，具体涉及一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器。
背景技术：
1、随着飞行器在外形设计、动力、操控、隐身等领域的不断发展，主动流动控制技术逐步展现出重要的应用前景。其中，等离子体流动控制作为前沿热点，其在低速与亚声速条件下具备的抑制流动分离、增加升力、减小阻力以及改善动态失速特性等功效已展现出了一定的工程应用价值。然而，当前研究仍主要局限于对现有气动布局进行增量式优化，即通过加装激励器以局部提升特定性能，尚缺乏利用该技术开拓全新功能的系统性研究，更未见飞行器总体设计与等离子体控制一体化设计的深度探索。此外，等离子体流动控制技术本身存在速域适应性不足的局限，其效能随来流速度增加而降低。要克服这一物理局限，充分释放其控制潜力，将气动外形作为系统的核心一环进行一体化优化设计则是必经之路。
2、为此，本发明提出一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器总体设计方案。其核心在于，根据等离子体流动控制的物理特性反向设计与之一体契合的气动外形，从而强化等离子体流动控制效果，进而彻底摒弃传统舵面，开创一种无需舵面、兼具高升阻比与高隐身性的新一代飞行器技术路径。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，包括与等离子体流动控制技术配合使用的气动外形，以及集成于所述气动外形的等离子体激励系统，所述气动外形包括减阻表面和效应面，所述等离子体激励系统包括增升激励器、减阻激励器和操纵激励器，通过所述增升激励器与外形优化的翼型协同作用抑制流动分离以提升升力，通过所述减阻激励器与优化后的飞行器表面压力分布协同作用以实现有效减阻，通过布置于所述气动外形后缘效应面上的所述操纵激励器调控效应面流动分离区以实现升力与阻力的解耦控制，并生成用于飞行器三轴操纵的力矩，从而实现无舵面飞行。
3、优选的，所述增升激励器布置于飞行器的机翼前缘处，所述增升激励器与外形优化的翼型协同作用，以提升流动分离抑制效果，拓展飞行器可用迎角范围。
4、优选的，所述减阻激励器布置于飞行器机身和机翼表面，通过与优化后的飞行器表面压力分布协同作用以实现更有效更稳定的等离子体减阻。
5、优选的，所述效应面设置于飞行器机翼、尾翼或翼身融合体后缘的上下表面，所述效应面的外形经调整使效应面上的流动分离呈现渐进、可控的特性，且所述流动分离可被所述操纵激励器的激励强度控制。
6、优选的，所述操纵激励器可独立调节效应面上、下表面的激励强度，以分别控制上、下表面分离区的大小，进而改变飞行器翼型的环量和后部分离区的总尺寸，实现升力与阻力的解耦控制。
7、优选的，所述可以解耦控制的升力与阻力分别用于实现飞行器的俯仰/滚转控制和偏航控制，达成“一舵两用”的功用。
8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
9、1.该设计可取消传统舵面及相关活动部件，显著减少机体表面缝隙与机械传动机构。此举在提升隐身性能的同时，也简化了内部结构，降低了系统复杂度与故障率。
10、2.等离子体激励器与优化后的效应面协同作用，可实现升力与阻力的解耦控制，达成“一舵两用”，兼顾俯仰/滚转与偏航操纵，从而减少效应面数量与类型，降低系统复杂性与设计制造难度。
11、3.相较于依靠机械传动的传统舵面，基于电学参数调控的等离子体激励器响应更快，配合优化后的效应面，可具备更优的动态控制性能。
12、4.气动外形与等离子体流动控制的协同优化可同步提升气动效率与激励器效能，其综合性能有望超越常规气动外形与传统舵面的组合。
13、5.通过气动外形优化，可增强等离子体的减阻与流动分离抑制效果，进而降低巡航阻力，并提升起降性能与飞行安全。
1.一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于，包括与等离子体流动控制技术配合使用的气动外形，以及集成于所述气动外形的等离子体激励系统；
2.根据权利要求1所述的一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于：所述增升激励器布置于飞行器的机翼前缘处，所述增升激励器与外形优化的翼型协同作用，以提升流动分离抑制效果，拓展飞行器可用迎角范围。
3.根据权利要求1所述的一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于：所述减阻激励器布置于飞行器机身和机翼表面，通过与优化后的飞行器的表面压力分布协同作用以实现更有效更稳定的等离子体减阻。
4.根据权利要求1所述的一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于：所述效应面设置于飞行器机翼、尾翼或翼身融合体后缘的上下表面，所述效应面的外形经调整使效应面上的流动分离呈现渐进、可控的特性，且所述流动分离可被所述操纵激励器的激励强度控制。
5.根据权利要求4所述的一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于：所述操纵激励器用于独立调节效应面上、下表面的激励强度，以分别控制上、下表面流动分离区的大小，进而改变飞行器翼型的环量和后部分离区的总尺寸，实现升力与阻力的解耦控制。
6.根据权利要求1所述的一种基于等离子体流动控制的无舵面飞行器，其特征在于：所述可以解耦控制的升力与阻力分别用于实现飞行器的俯仰、滚转控制和偏航控制，达成“一舵两用”的功用。