CN104422350A - 折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹，该折叠舵面包括通过折叠机构连接的外舵面和中舵面，所述外舵面包括骨架和蒙皮，所述蒙皮蒙在所述骨架的外表面；所述骨架为网格结构，网格线所围区域为空心区域，所述骨架中设置有加强筋；所述中舵面为实心结构中形成有挖空部分，所述挖空部分位于所述中舵面中承力比较小的部分。本发明的一种折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹，在减轻舵面重量的同时保证舵面强度。

Description

折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹

 

技术领域

本发明涉及防空导弹的折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹。

 

背景技术

本发明应用的防空导弹主要用于完成中、高空防空任务，是带助推器的超音速冲压防空导弹，飞行时间短。发射时该类防空导弹由助推器加速至2.5马赫，飞行时将达到4～6马赫。

设计超音速防空导弹，减小导弹空气阻力是重点考虑的问题之一。

由于导弹在超音速下飞行，因此气动加热会比较严重，气动加热在舵面的前缘会比较严重，而且舵面安装在冲压发动机处，这个热问题就会显得尤为重要，所以在舵面的结构形式选择和舵面材料选取时都要充分考虑到气动加热的影响。

 

发明内容

本发明的目的在于提供一种折叠舵面及应用该折叠舵面的防空导弹，在减轻舵面重量的同时保证舵面强度。

为了达成上述目的，本发明的一个方面为一种折叠舵面，包括通过折叠机构连接的外舵面和中舵面，所述外舵面包括骨架和蒙皮，所述蒙皮蒙在所述骨架的外表面；所述骨架为网格结构，网格线所围区域为空心区域，所述骨架中设置有加强筋；所述中舵面为实心结构中形成有挖空部分，所述挖空部分位于所述中舵面中承力比较小的部分。

其中，所述骨架包括上表面壁板，下表面壁板，以及位于所述上表面壁板与下表面壁板之间的加强筋。

其中，所述加强筋与所述下表面壁板整体加工而成，所述上表面壁板一体加工成型，所述上表面壁板与所述下表面壁板相连。

其中，所述加强筋包括设于变剖面处的粗加强筋以及细桁条。

其中，所述骨架包括上表面壁板和下表面壁板，所述上表面壁板和下表面壁板上均设有辐射加强筋，所述上表面壁板与所述下表面壁板相连。

其中，所述辐射加强筋与其相应壁板一体加工成型。

其中，所述折叠舵面由钛合金材料形成。

其中，所述折叠舵面采用铝合金制造形成，在整个舵面的前缘部分包上钛合金的防热层。

本发明的另一个方面提供一种防空导弹，包含上述折叠舵面。

本发明的折叠舵面及其防空导弹，外舵面整体网格式的骨架和中舵面整体有挖空部分，可以减轻结构的重量，从而减小导弹飞行时的阻力，网格式的骨架中设置加强筋同时保证了结构的强度。

本发明的折叠舵面及其防空导弹，采用熔点高、热导率低、热容量大、比强度高、耐热耐蚀性好的钛合金制造舵面，可以很好地克服气动加热的影响，而且大大简化了工艺。

本发明的折叠舵面及其防空导弹，采用铝合金制造舵面，并在整个舵面的前缘部分包上钛合金的防热层，既很好地克服了气动加热的影响，又减轻了舵面重量，有利于减小导弹飞行阻力。

 

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明实施例的折叠舵面的示意图。

 

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

应理解，本发明的描述/图示为单个单元的部分可存在于两个或两个以上的物理上独立但合作实现所描述/图示之功能的实体。此外，描述/图示为两个或两个以上物理上独立的部分可集成入一个单独的物理上实体以进行所描述/图示的功能。

参见图1，本发明实施例的折叠舵面包括中舵面2和外舵面1，所述中舵面2通过舵轴3与弹身连接，所述外舵面1通过折叠机构与所述中舵面2可折叠地连接。

如图1所示，所述外舵面包括骨架和蒙皮，所述蒙皮蒙在所述骨架的外表面，将所述骨架包裹于其内。所述骨架用作流体（尤其是流线型体）的主承载覆盖组件，而蒙皮上作用有气动流。所述骨架为网格结构，网格线所围区域为空心区域，可大大减轻舵面重量，为保证舵面强度，在所述骨架中设置加强筋。

由于本实施例的舵面工作在超音速下，介于4~6Ma，为了减阻，舵面应属薄翼（                                               ），故本实施例的外舵面适于采用整体式结构——整体加工骨架，再分别加工上、下蒙皮，通过铆钉连接成一体。

所述外舵面的骨架包括上表面壁板，下表面壁板，以及位于所述上表面壁板与下表面壁板之间并对其进行支撑的加强筋，所述上表面壁板和下表面壁板均为网格结构，网格线所围区域为空心区域，较佳地，所述加强筋与所述下表面壁板整体加工而成，所述上表面壁板一体加工成型，所述上表面壁板通过铆钉与所述下表面壁板相连，另外加工上、下蒙皮，所述上、下蒙皮通过铆钉相连，将所述上表面壁板和下表面壁板包裹于其内。

较佳实施例中，所述加强筋包括设于变剖面处的两根比较粗的加强筋，以及比较细的三根桁条，从而构成屏格以支撑所述上、下蒙皮。

其他实施例中，所述外舵面的骨架采用辐射梁式加强筋整体结构。所述骨架包括上表面壁板和下表面壁板，每块壁板上设有6根辐射加强筋，所述辐射加强筋与其相应壁板一体加工成型，所述上表面壁板通过铆钉与所述下表面壁板相连。所述上表面壁板和下表面壁板均为网格结构，网格线所围区域为空心区域。所述辐射加强筋起装配式结构中的翼梁和翼肋的作用，并能将舵面的载荷以最短的路线传给接头。其中，接头就是外舵面与中舵面及折叠机构的连接部分，是一个长方体的实心块。

所述中舵面为实心结构中形成有挖空部分21，其中所述挖空部分21位于所述中舵面中承力比较小的部分。换言之，整个中舵面做成类似的实心结构，但是为了减重，在承力比较小的部分挖空了，可以在满足强度要求的前提下使质量不至于过大。

在超音速下飞行的，导弹气动加热比较严重，尤其是在舵面的前缘处，尤为严重，现有技术中，通常在舵面前缘附加防热层，以提高舵面耐热性。 

较佳实施例中，所述折叠舵面采用钛合金制作，钛合金的熔点高、热导率低、热容量大、比强度高、耐热耐蚀性好，所以可以很好得克服气动加热的影响。采用钛合金制作折叠舵面免去了前缘附加的防热层，这在工艺上实现了很大的简化。

另一实施例中，考虑到舵面重量，所述折叠舵面采用强度比较高的铝合金（）制作形成，然后在整个舵面的前缘部分包上钛合金的防热层，以保证大量的热量不会传递到舵面的内部而造成烧蚀。

铆钉的直径选择：连接上、下蒙皮的铆钉其作用只在于将两层蒙皮固定在一起，铆钉承载的力也是蒙皮传来的剪力，所以铆接夹层厚度可看作两层蒙皮的厚度，故根据经验公式：，其中是铆接夹层的总厚度，由于整个舵面的上下蒙皮的厚度均为1mm，所以铆钉的直径要求满足：。

铆钉的间距与边距的选择均由铆钉的直径决定：通过查阅《飞机设计手册》中的铆钉的使用规则，可知：对于单排的铆钉的统计间距：，边距为。

在这个前提下对铆钉的选择如下：

外舵面上选用了两种直径系列的铆钉：在变剖面处的两根加强筋及外舵面的一周的边框上选用了的铆钉，桁条上选用了的铆钉，整个外舵面铆钉的间距取为：，边距取为；

中舵面上全部选用了的铆钉，间距取为，边距取为；

其规格为：，根据不同剖面处铆接的板材的总厚度可以选取同种直径系列中不同长度的铆钉，以满足铆接要求。

铆钉只是承载蒙皮传递的剪力，对强度的要求不是很苛刻，故为了尽量减轻整个舵面的质量，铆钉的材料选用了铝合金。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种折叠舵面，包括通过折叠机构连接的外舵面和中舵面，其特征在于，

所述外舵面包括骨架和蒙皮，所述蒙皮蒙在所述骨架的外表面；所述骨架为网格结构，网格线所围区域为空心区域，所述骨架中设置有加强筋；

所述中舵面为实心结构中形成有挖空部分，所述挖空部分位于所述中舵面中承力比较小的部分。

2.根据权利要求1所述的折叠舵面，其特征在于，所述骨架包括上表面壁板，下表面壁板，以及位于所述上表面壁板与下表面壁板之间的加强筋。

3.根据权利要求2所述的折叠舵面，其特征在于，所述加强筋与所述下表面壁板整体加工而成，所述上表面壁板一体加工成型，所述上表面壁板与所述下表面壁板相连。

4.根据权利要求3所述的折叠舵面，其特征在于，所述加强筋包括设于变剖面处的粗加强筋以及细桁条。

5.根据权利要求1所述的折叠舵面，其特征在于，所述骨架包括上表面壁板和下表面壁板，所述上表面壁板和下表面壁板上均设有辐射加强筋，所述上表面壁板与所述下表面壁板相连。

6.根据权利要求5所述的折叠舵面，其特征在于，所述辐射加强筋与其相应壁板一体加工成型。

7.根据权利要求1所述的折叠舵面，其特征在于，所述折叠舵面由钛合金材料形成。

8.根据权利要求1所述的折叠舵面，其特征在于，所述折叠舵面采用铝合金制造形成，在整个舵面的前缘部分包上钛合金的防热层。

9.一种防空导弹，其特征在于，包含权利要求1至8中任一项权利要求所述的折叠舵面。