CN103837045A - 一种可折叠菱形弹翼展开系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可折叠菱形弹翼展开系统，包括基座、第一边条、导轨、第一弹翼、第二弹翼、作动器、滑块、第二边条、第三弹翼、第四弹翼、推块、末位锁定杆、后座、末位锁定组件、初始锁定销。初始状态时使四片弹翼处于收拢折叠状态，在收到展开指令后，在作动器推动下实现四片弹翼的展开功能，展开后四片弹翼呈现菱形外形，通过末位锁定组件实现弹翼展开状态的固定。本发明所述的可折叠菱形弹翼展开系统克服了现有技术的不足，具备机构简单、锁定可靠、占用空间小、升阻比大、滑翔增程能力强的特点，可以作为机载和筒装发射武器的大展弦比折叠翼组件使用。

Description

一种可折叠菱形弹翼展开系统

技术领域

本发明涉及一种弹翼展开系统，特别涉及一种有效降低存储空间和大幅增加武器射程的弹翼展开系统，可应用于各种采用菱形弹翼布局的机载或筒装发射的精确制导武器。

背景技术

为满足现代战争的防区外打击和低附带损伤的作战要求，同时为了满足载机隐身要求而采用的武器内埋式挂载要求，机载空地武器的射程不断提高，同时武器在载机上挂装时应具有尽量紧凑的结构外形。远射程与小体积的要求，使机载空地武器越来越多的采用折叠翼的布局形式。

菱形背弹翼布局是一种适用于小型空地武器的折叠翼的气动布局形式。由于采用四片弹翼相互支撑的结构，其折叠与展开机构相比传统的折叠翼展开机构具有展开运动复杂、前后翼运动相互关联的特点。传统折叠翼展开技术运用于菱形背布局折叠翼时存在驱动机构行程大，展开运动时间长等技术难点。因此需要研究一种能够运用于菱形背弹翼布局的折叠翼展开技术。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种可折叠菱形弹翼展开系统，具备机构组成简单、功能可靠、有效解决菱形背弹翼折叠展开机构的空间要求与驱动机构运动行程的矛盾，在较短时间内实现菱形背布局折叠翼的迅速展开，满足了较小的空间内实现菱形背弹翼的紧固安装与大范围瞬时展开运动的灵活性要求。

本发明的技术方案是：一种可折叠菱形弹翼展开系统，包括基座、第一边条、导轨、第一弹翼、第二弹翼、作动器、滑块、第二边条、第三弹翼、第四弹翼、推块、末位锁定杆、后座、末位锁定组件、初始锁定销；

基座和后座通过第一边条和第二边条连接，两根导轨安装在基座和后座之间，滑块安装在两根导轨上；

第一弹翼和第三弹翼安装在基座上，并能在基座上转动，第二弹翼和第四弹翼安装在滑块上，并能在滑块上转动，第二弹翼和第四弹翼的根部加工有轮齿；

第一弹翼和第二弹翼翼梢部连接在一起，使第一弹翼和第二弹翼能相互转动；第三弹翼和第四弹翼翼梢部连接在一起，使第三弹翼和第四弹翼能相互转动；

作动器安装在滑块上，推块安装在作动器的推杆上，推块的两侧加工有轮齿，分别与第二弹翼和第四弹翼根部的轮齿相啮合；

弹翼处于初始收拢状态时，初始锁定销穿过第一边条上预制的安装孔，螺纹连接于滑块上预制的螺纹孔，使滑块相对第一边条固定；第二边条一侧以同样方式安装同样的初始锁定销；初始锁定销上预制剪切槽；

末位锁定杆安装在滑块上，末位锁定组件安装在后座上，当弹翼展开时，末位锁定杆和末位锁定组件相互配合，限制滑块运动。

所述基座上设置有两个转轴，第一弹翼和第三弹翼分别安装在基座的两个转轴上，第一弹翼和第三弹翼上下均垫有滚针轴承片，基座的转轴上安装有前翼压板，前翼压板将第一弹翼和第三弹翼压紧；

滑块上设置有两个转轴，第二弹翼和第四弹翼分别安装在滑块的两个转轴上，第二弹翼和第四弹翼上下均垫有滚针轴承片，滑块的转轴上安装有后翼压板，后翼压板将第二弹翼和第四弹翼压紧。

所述末位锁定组件包括末位锁定块、末位锁定弹簧、末位锁定销和端盖；末位锁定块中部开有用于插入末位锁定杆的凹槽，凹槽两侧分别开有贯通至末位锁定块侧面的通孔，每个通孔从末位锁定块外侧依次装入末位锁定销和末位锁定弹簧，末位锁定销前端有一个凸台，凸台伸出通孔，末位锁定销通过其凸台卡在末位锁定块的通孔中，通孔外侧分别用端盖压紧，使末位锁定弹簧保持压缩状态。

所述末位锁定杆上开有锁定孔，末位锁定杆远离滑块的一端加工为锥形或梯形，随着弹翼的展开，末位锁定杆进入末位锁定块中部的凹槽，在末位锁定弹簧推动下，末位锁定销的前端插入末位锁定杆的锁定孔内，实现弹翼的末位锁定。

本发明与现有技术相比的技术效果是：

（1）本发明通过推块、后翼（第二弹翼和第四弹翼）轮齿的啮合机构与弹翼、滑块组成的滑块连杆机构实现了作动器较小的作动行程推动弹翼实现大范围的展开运动，解决了弹翼展开运动行程与展开作动器安装空间的矛盾问题，同时实现了弹翼在短时间瞬时展开的功能；

（2）本发明通过对末位锁定杆进行横向的双侧锁定，使弹翼展开后具有较好的承载性能与定位精度；

（3）本发明通过采用顶盖与固定轴压紧，配合滚针轴承片的结构设计，使前后弹翼在翼梢处具有足够的连接刚度，能够承受弹翼展开过程中的强力冲击，以及弹翼展开后较大的飞行翼载荷，同时提供弹翼展开运动所需的转动自由度。

附图说明

图1为本发明弹翼展开状态外形图；

图2为本发明弹翼收起状态主视图和俯视图；其中，2a为弹翼收起状态主视图，2b为弹翼收起状态俯视图；

图3为本发明基座、导轨、滑块和后座分解示意图；

图4为本发明前翼安装结构示意图；

图5为本发明前翼安装结构剖视图；

图6为本发明后翼及作动传动机构安装示意图；

图7为本发明后翼安装结构剖视图；

图8为本发明末位锁定组件组成结构示意图；

图9为本发明末位锁定组件组成结构剖视图；

图10为本发明初始锁定销安装方式示意图；

图11为本发明前后翼翼梢安装连接结构示意图；

图12为本发明前后翼翼梢安装连接结构剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明提供了一种可折叠菱形弹翼展开系统，在弹翼展开状态为空地武器飞行提供气动升力，折叠状态时具有较小的体积便于实现载机挂装。本发明包括基座1、第一边条2、导轨3、第一弹翼4、第二弹翼5、作动器6、滑块7、前翼压板8、第二边条9、第三弹翼10、第四弹翼11、推块12、后翼压板13、末位锁定杆14、后座15、末位锁定组件16、初始锁定销17、顶盖21、固定轴22、第一滚针轴承片24、第二滚针轴承片23。

如图3所示，基座1与后座15通过第一边条2和第二边条9连接，基座1上沿弹体纵向对称设置有两个转轴，两根导轨3通过螺纹安装在基座1和后座15之间，滑块7安装在两根导轨3上，通过轴孔配合的移动副在两根导轨3上顺畅滑动，滑块7上沿弹体纵向对称设置有两个转轴。

如图4和图5所示，第一弹翼4和第三弹翼10分别安装在基座1的两个转轴上，第一弹翼4和第三弹翼10上下均垫有滚针轴承片（如图所示为第一滚针轴承片24），前翼压板8通过螺钉安装在基座1的转轴上，并将第一弹翼4和第三弹翼10压紧。

如图6和图7所示，第二弹翼5和第四弹翼11分别安装在滑块7的两个转轴上，第二弹翼5和第四弹翼11上下均垫有滚针轴承片（如图所示为第一滚针轴承片24），第二弹翼5和第四弹翼11的根部加工有轮齿；作动器6使用螺钉安装在滑块7的安装法兰上，能够随滑块7在导轨3上共同移动，推块12使用螺母固定在作动器6的推杆末端，推块12的左右两侧加工有轮齿，分别与第二弹翼5和第四弹翼11根部的轮齿相啮合，后翼压板13通过螺钉安装在滑块7的转轴上，并将第二弹翼5和第四弹翼11压紧，末位锁定杆14安装在滑块7上，末位锁定杆14同时与后翼压板13的尾端连接，末位锁定杆14两侧开有锁定孔，末位锁定杆14远离滑块7的一端加工为锥形或梯形结构；末位锁定组件16安装在后座15上。

如图8和图9所示，末位锁定组件16包括末位锁定块18、末位锁定弹簧19、末位锁定销20和端盖；末位锁定块18中部开有用于插入末位锁定杆14的凹槽，凹槽两侧分别开有贯通至末位锁定块18侧面的通孔，两个末位锁定销20分别从末位锁定块18侧面的开孔装入，随后分别装入两个末位锁定弹簧19，并用端盖压紧，使末位锁定弹簧19保持压缩状态，末位锁定销20前端有一个凸台，凸台伸出通孔，末位锁定销20通过其凸台卡在末位锁定块18的通孔中。

如图10所示，初始锁定销17穿过第一边条2上预制的安装孔，螺纹连接于滑块7上预制的螺纹孔，使滑块7相对第一边条2固定。第二边条9一侧以同样方式安装同样的初始锁定销17，即初始锁定销17穿过第二边条9上预制的安装孔，螺纹连接于滑块7上预制的螺纹孔，使滑块7相对第二边条9固定。初始锁定销17上预制剪切槽。

如图11和12所示，第一弹翼4和第二弹翼5翼梢部均预制连接孔，固定轴22由下往上穿过第二弹翼5和第一弹翼4的预制孔，顶盖21插入固定轴22内，使第一弹翼4、第二弹翼5的翼梢有效连接在一起；第一弹翼4与第二弹翼5之间放置滚针轴承片（如图所示为第一滚针轴承片24），第一弹翼4与顶盖21之间放置滚针轴承片（如图所示为第二滚针轴承片23），使第一弹翼4和第二弹翼5能够相互转动。

第三弹翼10、第四弹翼11翼梢部位采用相同的连接方式，即第三弹翼10和第四弹翼11翼梢部均预制连接孔，固定轴22由下往上穿过第四弹翼11和第三弹翼10的预制孔，顶盖21插入固定轴22内，使第三弹翼10、第四弹翼11的翼梢有效连接在一起；第三弹翼10与第四弹翼11之间放置滚针轴承片（如图所示为第一滚针轴承片24），第三弹翼10与顶盖21之间放置滚针轴承片（如图所示为第二滚针轴承片23），使第三弹翼10和第四弹翼11能够相互转动；

弹翼展开运动时作动器6推动推块12沿弹体轴线向后（以基座方向为前，后座方向为后）运动，由推块12的轮齿推动第二弹翼5和第四弹翼11绕滑块7上的转轴转动，同时带动滑块7沿弹体轴线向后运动，滑块7将初始锁定销17从剪切槽处切断后继续沿导轨3运动，当末位锁定杆14进入末位锁定块18中部的凹槽后，在末位锁定弹簧19推动下，末位锁定销20的前端进入末位锁定杆14两侧的锁定孔内，实现弹翼末位锁定功能，弹翼展开呈图1所示的菱形布局。

本发明的工作过程为：

初始状态时：将滑块7滑动至基座1处，四片弹翼收拢折叠处于初始位置，两片后翼（第二弹翼5和第四弹翼11）均处于前翼（第一弹翼4和第三弹翼10）下方，通过初始锁定销17和相关标准件锁定滑块7，使滑块7与导轨3无相对运动，弹翼处于收起锁定状态。

弹翼展开过程：在收到展开指令后，作动器6的推杆在高压燃气的作用下相对于本体向后运动，推杆推动推块12向后运动，推块12通过啮合带动第二弹翼5和第四弹翼11同时绕滑块7上的转轴转动，根据三角形结构的几何关系，后翼带动滑块7沿导轨3向后运动，同时将初始锁定销17剪断，克服初始锁定销17的锁定，滑块7带动第二弹翼5和第四弹翼11向后运动，同时第一弹翼4和第三弹翼10绕基座1上转轴转动，前、后翼通过平面旋转副连接实现相对转动，完成弹翼的展开。

末位锁定状态：在弹翼展开过程中，末位锁定杆14随滑块7向后运动，随着后翼与滑块的运动，末位锁定杆14与末位锁定销20接触同时压缩压簧19，滑块继续运动到位后，末位锁定销20在压簧19的作用下卡在末位锁定杆14两侧的锁定孔中，实现滑块7的锁定，此时展开后的四片弹翼呈现菱形布局，并且通过末位锁定组件保持弹翼在飞行过程中始终处于展开状态。末位锁定组件限制了滑块7的运动，使系统能够保持在展开状态下持续提供升力。

该机构能够实现行程放大功能，作动行程约为后翼滑动行程的1/13，有效的降低了作动元件的设计难度，减小了安装空间。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，简单的推演或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (4)

1.一种可折叠菱形弹翼展开系统，其特征在于：包括基座（1）、第一边条（2）、导轨（3）、第一弹翼（4）、第二弹翼（5）、作动器（6）、滑块（7）、第二边条（9）、第三弹翼（10）、第四弹翼（11）、推块（12）、末位锁定杆（14）、后座（15）、末位锁定组件（16）、初始锁定销（17）；

基座（1）和后座（15）通过第一边条（2）和第二边条（9）连接，两根导轨（3）安装在基座（1）和后座（15）之间，滑块（7）安装在两根导轨（3）上；

第一弹翼（4）和第三弹翼（10）安装在基座（1）上，并能在基座（1）上转动，第二弹翼（5）和第四弹翼（11）安装在滑块（7）上，并能在滑块（7）上转动，第二弹翼（5）和第四弹翼（11）的根部加工有轮齿；

第一弹翼（4）和第二弹翼（5）翼梢部连接在一起，使第一弹翼（4）和第二弹翼（5）能相互转动；第三弹翼（10）和第四弹翼（11）翼梢部连接在一起，使第三弹翼（10）和第四弹翼（11）能相互转动；

作动器（6）安装在滑块（7）上，推块（12）安装在作动器（6）的推杆上，推块（12）的两侧加工有轮齿，分别与第二弹翼（5）和第四弹翼（11）根部的轮齿相啮合；

弹翼处于初始收拢状态时，初始锁定销（17）穿过第一边条（2）上预制的安装孔，螺纹连接于滑块（7）上预制的螺纹孔，使滑块（7）相对第一边条（2）固定；第二边条（9）一侧以同样方式安装同样的初始锁定销（17）；初始锁定销（17）上预制剪切槽；

末位锁定杆（14）安装在滑块（7）上，末位锁定组件（16）安装在后座（15）上，当弹翼展开时，末位锁定杆（14）和末位锁定组件（16）相互配合，限制滑块（7）运动。

2.根据权利要求1所述的一种可折叠菱形弹翼展开系统，其特征在于：所述基座（1）上设置有两个转轴，第一弹翼（4）和第三弹翼（10）分别安装在基座（1）的两个转轴上，第一弹翼（4）和第三弹翼（10）上下均垫有滚针轴承片，基座（1）的转轴上安装有前翼压板（8），前翼压板（8）将第一弹翼（4）和第三弹翼（10）压紧；

滑块（7）上设置有两个转轴，第二弹翼（5）和第四弹翼（11）分别安装在滑块（7）的两个转轴上，第二弹翼（5）和第四弹翼（11）上下均垫有滚针轴承片，滑块（7）的转轴上安装有后翼压板（13），后翼压板（13）将第二弹翼（5）和第四弹翼（11）压紧。

3.根据权利要求1所述的一种可折叠菱形弹翼展开系统，其特征在于：所述末位锁定组件（16）包括末位锁定块（18）、末位锁定弹簧（19）、末位锁定销（20）和端盖；末位锁定块（18）中部开有用于插入末位锁定杆（14）的凹槽，凹槽两侧分别开有贯通至末位锁定块（18）侧面的通孔，每个通孔从末位锁定块（18）外侧依次装入末位锁定销（20）和末位锁定弹簧（19），末位锁定销（20）前端有一个凸台，凸台伸出通孔，末位锁定销（20）通过其凸台卡在末位锁定块（16）的通孔中，通孔外侧分别用端盖压紧，使末位锁定弹簧（19）保持压缩状态。

4.根据权利要求3所述的一种可折叠菱形弹翼展开系统，其特征在于：所述末位锁定杆（14）上开有锁定孔，末位锁定杆（14）远离滑块（7）的一端加工为锥形或梯形，随着弹翼的展开，末位锁定杆（14）进入末位锁定块（18）中部的凹槽，在末位锁定弹簧（19）推动下，末位锁定销（20）的前端插入末位锁定杆（14）的锁定孔内，实现弹翼的末位锁定。

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