CN104677199A - 一种单驱动多折叠舵面同步展开机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单驱动多折叠舵面同步展开机构。传统小型导弹的每个舵面展开单独采用一个扭簧驱动，同步性难保证，且采用的展开机构使得折叠时导弹径向尺寸大。本发明包括舱体、作动筒、连杆和四个展开机构；作动筒安装座与舱体固定；作动筒与作动筒安装座滑动副连接；作动筒均布设有四个作动筒凸耳，每个作动筒凸耳与一根连杆的内端铰接；四根连杆的外端分别从一个展开机构安装孔伸出，并与对应一个展开机构的滑块铰接；展开机构包括舵根、滑块、耳片、中舵、舵尖、连接杆和弹簧锁定机构；弹簧锁定机构用于锁紧滑块和舵轴。本发明在舵面折叠时有效减小弹体的横向尺寸；单个作动筒驱动保证四个舵面展开过程中的可控性与同步性。

Description

一种单驱动多折叠舵面同步展开机构
技术领域
本发明属于航空航天技术领域，涉及一种导弹折叠舵面展开机构，具体涉及一种单驱动多折叠舵面同步展开机构。
背景技术
舵面作为为导弹提供气动控制力矩的气动翼面，是导弹弹体的重要组成部分。为适应现代箱/筒式发射要求，需广泛采用折叠舵面。折叠舵面展开机构的功用是使舵面在发射前折叠，发射后在驱动力的作用下自动展开并可靠锁定。
传统的小型箱/筒式导弹弹身直径较小，一般要求同时具有多个控制舵面，且每个舵面展开单独采用一个扭簧驱动，其展开控制与同步性很难保证。同时，采用的展开机构在舵面展长较大的情况下，折叠时使得导弹径向尺寸较大，无法满足贮运及发射装置包络空间的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种单驱动多折叠舵面同步展开机构，该机构可在舵面折叠时有效减小弹体的横向尺寸，从而减小导弹贮运与发射所需体积；展开时，采用单个作动筒进行驱动，能够保证四个舵面展开过程中的可控性与同步性；展开后可增加舵面展长，保证导弹飞行时的气动控制力矩。舵面完全展开时恰为机构的死点位置，另设置弹簧锁定机构进行冗余锁定，以保证折叠舵面展开到位时的可靠锁定，减小舵面锁定对弹体造成的冲击，保证导弹的飞行稳定性。
本发明包括舱体、作动筒、连杆和四个展开机构；所述的舱体为内部中空的圆台形，侧壁开设有沿周向均布的四个展开机构安装孔；作动筒安装座固定在舱体的轴心处；作动筒与作动筒安装座通过滑动副连接；所述的作动筒沿周向均布设有四个作动筒凸耳，每个作动筒凸耳与一根连杆的内端铰接；四根连杆的外端分别从一个展开机构安装孔伸出，并与对应一个展开机构的滑块铰接；所述的展开机构包括舵根、滑块、耳片、中舵、舵尖、连接杆和弹簧锁定机构；所述的舵根包括舵轴和舵柄，舵轴与舱体固定，并与滑块通过滑动副连接；所述舵柄的内端与舵轴固定，外端设有两个舵根接头；所述的中舵开设有中舵销孔，且一端设有两个上接头，另一端设有两个下接头；两个下接头与两个舵根接头通过销轴铰接；所述耳片的一端与滑块铰接，另一端与中舵在中舵销孔处铰接；所述的舵尖开设有舵尖销孔，且在端部设有两个舵尖接头；两个舵尖接头与中舵的两个上接头通过销轴铰接；所述连接杆的一端与舵柄通过销轴铰接，另一端与舵尖在舵尖销孔处铰接；所述的弹簧锁定机构用于锁紧滑块和舵轴。
所述舵柄的上端设有舵根凸耳，连接杆与舵柄在舵根凸耳处铰接；所述的舵轴开设有锁定销滑道、锁定销孔和滑块滑道，滑块与舵轴在滑块滑道处通过滑动副连接；所述的中舵开设有中舵通槽和中舵盲槽，完全展开状态下，耳片嵌入到中舵盲槽内，连接杆嵌入到中舵通槽内；所述的滑块开设有连杆铰接孔、耳片铰接孔和弹簧锁定机构安装孔；所述连杆的外端与滑块在连杆铰接孔处铰接，耳片与滑块在耳片铰接孔处铰接。
所述的弹簧锁定机构包括弹簧和锁定销；所述弹簧的一端固定在滑块的弹簧锁定机构安装孔内，另一端与锁定销固定；所述的锁定销与舵轴的锁定销滑道通过滑动副连接，并可嵌入锁定销孔内。
本发明的有益效果：
1、采用连杆组合式设计，易于实现快速展开和冗余锁定；
2、采用单一动力源(作动筒)驱动，保证了四个舵面展开时的可控性与同步性；
3、将舵面分为三段进行折叠，可有效减小折叠时弹体的径向尺寸，符合包络尺寸设计的最小化原则；
4、舵面展开时，可有效增加舵面展长，保证导弹飞行时的气动控制力矩；
5、利用机构展开到位时的死点位置与弹簧锁定机构实现冗余可靠锁定，减小了舵面展开到位锁定时对弹体的冲击，保证了导弹的飞行稳定性；
6、应用范围广，除应用于折叠舵面，还可应用到折叠式太阳翼、可展开天线等空间展开机构和相关地面机构上。
附图说明
图1为本发明完全展开锁定状态的局部剖视图；
图2为本发明折叠状态的机构简图；
图3为本发明折叠状态的整体结构示意图；
图4为本发明中展开机构的折叠状态示意图；
图5为本发明的舵根结构示意图；
图6为本发明的中舵结构示意图；
图7为本发明中滑块的结构示意图；
图8-1为本发明中弹簧锁定机构的解锁状态剖视图；
图8-2为本发明中弹簧锁定机构的锁定状态剖视图；
图9为本发明完全展开锁定状态的整体结构示意图。
图中：1、舱体，1-1、作动筒安装座，1-2、展开机构安装孔，2、作动筒，2-1、作动筒凸耳，3、连杆，4、舵根，4-1、舵轴，4-2、舵柄，4-3、舵根接头，4-4、舵根凸耳，4-5、滑块滑道，4-6、锁定销滑道，4-7、锁定销孔，5、耳片,6、中舵，6-1、下接头，6-2、上接头，6-3、中舵销孔，6-4、中舵通槽，6-5、中舵盲槽，7、连接杆，8、舵尖，8-1、舵尖销孔，8-2、舵尖接头，9、滑块，9-1、连杆铰接孔，9-2、耳片铰接孔，9-3、弹簧锁定机构安装孔，10、弹簧锁定机构，10-1、弹簧，10-2锁定销。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
如图1、2、3和4所示，一种单驱动多折叠舵面同步展开机构，包括舱体1、作动筒2、连杆3和四个展开机构；舱体1为内部中空的圆台形，侧壁开设有沿周向均布的四个展开机构安装孔1-2；作动筒安装座1-1固定在舱体1的轴心处；作动筒2与作动筒安装座1-1通过滑动副连接；作动筒2沿周向均布设有四个作动筒凸耳2-1，每个作动筒凸耳2-1与一根连杆3的内端铰接；四根连杆3的外端分别从一个展开机构安装孔1-2伸出，并与对应一个展开机构的滑块9铰接；展开机构包括舵根4、滑块9、耳片5、中舵6、舵尖8、连接杆7和弹簧锁定机构10；舵根4包括舵轴4-1和舵柄4-2，舵轴4-1与舱体1固定，并与滑块9通过滑动副连接；舵柄4-2的内端与舵轴4-1固定，外端设有两个舵根接头4-3；中舵6开设有中舵销孔6-3，且一端设有两个上接头6-2，另一端设有两个下接头6-1；两个下接头6-1与两个舵根接头4-3通过销轴铰接；耳片5的一端与滑块9铰接，另一端与中舵6在中舵销孔6-3处铰接；舵尖8开设有舵尖销孔8-1，且在端部设有两个舵尖接头8-2；两个舵尖接头8-2与中舵的两个上接头6-2通过销轴铰接；连接杆7的一端与舵柄4-2通过销轴铰接，另一端与舵尖8在舵尖销孔8-1处铰接；弹簧锁定机构10用于锁紧滑块9和舵轴4-1。
如图5、6和7所示，舵柄4-2的上端设有舵根凸耳4-4，连接杆7与舵柄4-2在舵根凸耳4-4处铰接；舵轴4-1开设有锁定销滑道4-6、锁定销孔4-7和滑块滑道4-5，滑块9与舵轴4-1在滑块滑道4-5处通过滑动副连接；中舵6开设有中舵通槽6-4和中舵盲槽6-5，完全展开状态下，耳片5嵌入到中舵盲槽6-5内，连接杆7嵌入到中舵通槽6-5内；滑块9开设有连杆铰接孔9-1、耳片铰接孔9-2和弹簧锁定机构安装孔9-3；连杆3的外端与滑块9在连杆铰接孔9-1处铰接，耳片5与滑块9在耳片铰接孔9-2处铰接。
如图8-1和8-2所示，弹簧锁定机构10包括弹簧10-1和锁定销10-2；弹簧10-1的一端固定在滑块9的弹簧锁定机构安装孔9-3内，另一端与锁定销10-2固定；锁定销10-2与舵轴4-1的锁定销滑道4-6通过滑动副连接，并可嵌入锁定销孔4-7内。
该单驱动多折叠舵面同步展开机构的工作原理：
该单驱动多折叠舵面同步展开机构在折叠状态时舵面（舵面包括舵根4、中舵6和舵尖8）贴近舱体表面，依靠发射装置进行约束，当发射出筒后，约束解除，机构展开至预定角度并锁定，保证导弹飞行时的气动控制力矩。
如图2、3、5、8-1和8-2所示，四个展开机构在折叠状态下舵面贴近舱体1，锁定销10-2位于弹簧锁定机构安装孔9-3中，此时弹簧10-1被压缩。工作时，作动筒2起作用，通过连杆3将动力传递给四个滑块9，使其沿舵轴4-1直线移动，通过耳片5带动中舵6绕舵根4转动，进而带动舵尖8绕中舵6作相对转动。在舵面展开过程中锁定销10-2沿锁定销滑道4-6滑动。当舵面转动到预定位置时，作动筒停止工作，作动筒2、连杆3和滑块9共线达到死点位置，同时中舵6、耳片5和滑块9也共线达到死点位置，依靠死点将机构锁定。与此同时，锁定销10-2与锁定销孔4-7的中心线对齐，锁定销10-2在弹簧力的作用下进入锁定销孔4-7中，实现对机构的冗余锁定。
如图1、6和9所示，当舵面展开至预定位置时，耳片5也嵌入到中舵盲槽6-5中，连接杆7嵌入到中舵通槽6-4中，实现了单驱动多折叠舵面展开机构的同步展开及可靠锁定。

Claims (3)

1. 一种单驱动多折叠舵面同步展开机构，包括舱体、作动筒、连杆和四个展开机构，其特征在于：
所述的舱体为内部中空的圆台形，侧壁开设有沿周向均布的四个展开机构安装孔；作动筒安装座固定在舱体的轴心处；作动筒与作动筒安装座通过滑动副连接；所述的作动筒沿周向均布设有四个作动筒凸耳，每个作动筒凸耳与一根连杆的内端铰接；四根连杆的外端分别从一个展开机构安装孔伸出，并与对应一个展开机构的滑块铰接；所述的展开机构包括舵根、滑块、耳片、中舵、舵尖、连接杆和弹簧锁定机构；所述的舵根包括舵轴和舵柄，舵轴与舱体固定，并与滑块通过滑动副连接；所述舵柄的内端与舵轴固定，外端设有两个舵根接头；所述的中舵开设有中舵销孔，且一端设有两个上接头，另一端设有两个下接头；两个下接头与两个舵根接头通过销轴铰接；所述耳片的一端与滑块铰接，另一端与中舵在中舵销孔处铰接；所述的舵尖开设有舵尖销孔，且在端部设有两个舵尖接头；两个舵尖接头与中舵的两个上接头通过销轴铰接；所述连接杆的一端与舵柄通过销轴铰接，另一端与舵尖在舵尖销孔处铰接；所述的弹簧锁定机构用于锁紧滑块和舵轴。
2.根据权利要求1所述的一种单驱动多折叠舵面同步展开机构，其特征在于：所述舵柄的上端设有舵根凸耳，连接杆与舵柄在舵根凸耳处铰接；所述的舵轴开设有锁定销滑道、锁定销孔和滑块滑道，滑块与舵轴在滑块滑道处通过滑动副连接；所述的中舵开设有中舵通槽和中舵盲槽，完全展开状态下，耳片嵌入到中舵盲槽内，连接杆嵌入到中舵通槽内；所述的滑块开设有连杆铰接孔、耳片铰接孔和弹簧锁定机构安装孔；所述连杆的外端与滑块在连杆铰接孔处铰接，耳片与滑块在耳片铰接孔处铰接。
3.根据权利要求2所述的一种单驱动多折叠舵面同步展开机构，其特征在于：所述的弹簧锁定机构包括弹簧和锁定销；所述弹簧的一端固定在滑块的弹簧锁定机构安装孔内，另一端与锁定销固定；所述的锁定销与舵轴的锁定销滑道通过滑动副连接，并可嵌入锁定销孔内。
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