CN104613824B - 一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，包括下述步骤：步骤1，确定栅格舵舵面呈折叠状态下导弹弹体外包络限制；步骤2，在初始状态下，设置突出导弹弹体表面的呈折叠状态的栅格舵舵面的预展开角度θ；步骤3，在导弹运行状态下，按照步骤1及步骤2所确定的带预展开角度的栅格舵舵面展开。本发明解决了栅格舵舵面在展开初始时，空气动力可能产生较大阻力矩，栅格舵舵面快速展开能力不足的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法。
背景技术
栅格舵舵面是由众多薄的栅格壁镶嵌在边框内形成的多升力面系统，它在给定空间具有更佳的升力性能，且方便折叠，同时还具有铰链力矩小的优点，因此国内外在栅格舵应用方面开展了大量研究。在现有技术中，如图1、2所示，图1为栅格舵导弹上栅格舵舵面呈折叠状态的示意图，图2为栅格舵导弹上栅格舵舵面呈展开状态的示意图。其中，栅格舵展开轴为10′，栅格舵舵面为20′，弹体为30′。
对于机载发射的内埋弹或者子母弹中的子弹设计，在采用栅格舵折叠技术时，需要解决栅格舵舵面快速展开的问题。众所周知，栅格舵相对平面舵一大优势就是方便折叠且能够借助空气动力快速展开；但是在展开角较小时，空气动力对栅格舵舵面展开可能还会产生阻碍。为了克服栅格舵舵面在展开过程中可能受到的气动阻力矩，提高展开快速性，传统的方法是提高展开机构的能力，加大展开机构能够提供的展开力矩，但是这种方法必然会带来展开机构尺寸增大，与采用栅格舵提高导弹小型化设计水平的初衷是相违背的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法。该方法解决了栅格舵舵面在展开初始时，空气动力可能产生较大阻力矩，栅格舵舵面快速展开能力不足的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：
一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，包括下述步骤：
步骤1，确定栅格舵舵面呈折叠状态下导弹弹体外包络限制；
步骤2，在初始状态下，设置突出导弹弹体表面的呈折叠状态的栅格舵舵面的预展开角度θ；
步骤3，在导弹运行状态下，按照步骤1及步骤2所确定的带预展开角度的栅格舵舵面展开。
进一步的，步骤1中通过导弹弹体外包络限制，确定栅格舵舵面呈折叠状态时栅格舵舵面轴线与导弹弹体轴线的最大夹角θmax。
栅格舵舵面轴线位于栅格舵舵面中线平面上，且与栅格舵展开轴呈垂直设置；栅格舵舵面中线平面为距离栅格舵舵面前缘平面1/2弦长处的平行平面。
进一步的，步骤2中栅格舵舵面的预展开角度θ的范围为：0＜θ≤θmax。
进一步的，步骤3中带预展开角度的栅格舵舵面展开的方法为：在导弹运行状态下，以预展开角度θ为初始位置的栅格舵舵面，在接收到栅格舵舵面解锁指令后，完成完全展开。
本发明充分利用了栅格舵舵面随展开角增大，空气动力助展能力越大的特点，在进行栅格舵舵面折叠展开方案设计时，使得栅格舵舵面在呈折叠状态下先预展开一定角度作为栅格舵舵面的初始位置，这样栅格舵舵面在初始位置的状态下，空气动力对栅格舵舵面产生的阻碍力矩会明显减小，对于栅格舵舵面的展开能够产生助展效果；并且同时明显提高了栅格舵舵面快速展开的能力，减小了对栅格舵舵面展开机构展开力矩的需求。
附图说明
图1为现有技术中栅格舵导弹上栅格舵舵面呈折叠状态的示意图。
图2为现有技术中栅格翼导弹上栅格舵舵面呈展开状态的示意图。
图3为本发明中栅格舵导弹的栅格舵舵面在初始位置时的示意图。
图4为本发明中导弹弹体的外包络限制与栅格舵舵面在初始位置时的位置关系侧视图。
图5为本发明中栅格舵舵面在展开初始时所受气动力矩的仿真结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图3、4、5所示，一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，包括下述步骤：
步骤1，确定栅格舵舵面1在呈折叠状态下导弹弹体2外包络限制3；
针对某栅格舵导弹设计，如图3、4所示，首先确定导弹在装载时空间几何外包络限制3为直径为D的圆柱面，在此约束下，可以得到栅格舵舵面1在呈折叠状态下栅格舵舵面轴线11与弹体2轴线之间的最大夹角θmax。
步骤2，在初始状态下，设置突出导弹弹体2表面的呈折叠状态的栅格舵舵面1的预展开角度θ；栅格舵舵面1的预展开角度θ的范围为：0＜θ≤θmax；在本实施例中取θ＝θmax；
步骤3，在导弹运行状态下，按照步骤1及步骤2所确定的带预展开角度的栅格舵舵面1以预展开角度θ为初始位置，在接收到栅格舵舵面1解锁指令后，完成完全展开。
通过以上步骤，实现了本发明的具体技术方案。
如图5所示，图5为本发明中栅格舵舵面在展开初始时所受气动力矩的仿真结果示意图，图5中的横坐标γT为栅格舵舵面相对于弹体的周向角，纵坐标为栅格舵舵面绕栅格舵展开轴展开的气动力矩系数，其中正值代表助展，而负值代表阻碍展开；Cml1和Cml2分别为栅格舵舵面预展开角θ为θmax和0两种情况下的气动力矩系数。
从图5中可以看出，当采用栅格舵舵面预展开角度θ为θmax作为栅格舵舵面初始位置时，在展开初始状态下，栅格舵舵面绕栅格舵展开轴展开的气动力矩是助展的；
而栅格舵舵面没有预展开角，即当采用栅格舵舵面预展开角度θ为0作为栅格舵舵面初始位置时，在展开初始状态下，栅格舵舵面绕栅格舵展开轴展开的气动力矩是阻碍栅格舵舵面展开的。所以本发明中所设置的具有预展开角度的栅格舵舵面在展开初始时，空气动力对栅格舵舵面产生的阻碍力矩会明显减小，这将显著提高栅格舵舵面快速展开能力，减小了对栅格舵舵面展开机构展开力矩的需求。
本文中所采用的描述方位的词语“上”、“下”、“左”、“右”等均是为了说明的方便基于附图中图面所示的方位而言的，在实际装置中这些方位可能由于装置的摆放方式而有所不同。
综上所述，本发明所述的实施方式仅提供一种最佳的实施方式，本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而熟悉本项技术的人士仍可能基于本发明所揭示的内容而作各种不背离本发明创作精神的替换及修饰；因此，本发明的保护范围不限于实施例所揭示的技术内容，故凡依本发明的形状、构造及原理所做的等效变化，均涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，其特征在于包括下述步骤：
步骤1，确定栅格舵舵面呈折叠状态下导弹弹体外包络限制；
步骤2，在初始状态下，设置突出导弹弹体表面的呈折叠状态的栅格舵舵面的预展开角度θ；
步骤3，在导弹运行状态下，按照步骤1及步骤2所确定的带预展开角度的栅格舵舵面展开。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，其特征在于，步骤1中通过导弹弹体外包络限制，确定栅格舵舵面呈折叠状态时栅格舵舵面轴线与导弹弹体轴线的最大夹角θmax。
3.根据权利要求2所述的一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，其特征在于，步骤2中栅格舵舵面的预展开角度θ的范围为：0＜θ≤θmax。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高导弹栅格舵舵面快速展开能力的展开方法，其特征在于，步骤3中带预展开角度的栅格舵舵面展开的方法为：在导弹运行状态下，以预展开角度θ为初始位置的栅格舵舵面，在接收到栅格舵舵面解锁指令后，完成完全展开。
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