CN109631682A - 一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法，考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统包括弹体、弹翼、折叠驱动机构和锁紧机构；折叠驱动机构包括：主轴穿过主轴孔后，将主轴的顶面固定到弹体的底面，由此将弹体和弹翼装配到一起，并且，弹翼可绕主轴转动；涡卷弹簧的中心位置套于主轴的外部，使涡卷弹簧的内端卡于主轴涡卷弹簧卡槽中，使涡卷弹簧的外端卡于弹翼涡卷弹簧卡槽中。优点为：本发明可以实现折叠弹翼的快速展开、准确定位和可靠锁紧，且具有设计合理、实施容易、展开方式简单快速、外形规则美观和便于载运等特点。
Description
技术领域
本发明属于弹翼展开技术领域，具体涉及一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法。
背景技术
巡飞弹类飞行器与传统导弹和大型无人飞行器相比具有诸多优势。与传统导弹相比，巡飞弹类飞行器具有体积小，操控性强，适合反恐和城市战争的优点。与侦察型无人飞行器相比，巡飞弹类飞行器具有小型化，单兵可携带，快速进入作战区以及战术灵活等优势。与攻击型无人飞行器相比，巡飞弹类飞行器能够精确投放炸弹，减少无辜伤亡，降低战争负面影响，具有便携性好，成本低，隐蔽性强等特点。可实现侦查监视、故障探测、毁伤评估、中继通信和精确打击等功能。
目前发展的巡飞弹类飞行器主要是以筒式发射和机载投放的方式进入战场。为了减小巡飞弹的挂载空间或者使发射装置小型化以便于储运发射，要求巡飞弹发射前需要折叠弹翼，巡飞弹发射后，需要弹翼自动展开。现有的巡飞弹类飞行器所安装的弹翼折叠机构，普遍具有以下问题：结构复杂，弹翼在展开过程中轨迹无法保证，易晃动。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，包括弹体(1)、弹翼(3)、折叠驱动机构和锁紧机构；
所述折叠驱动机构包括：在所述弹翼(3)的中心位置固定设置中央翼盒(5)；所述中央翼盒(5)内设置涡卷弹簧槽(8)以及与所述涡卷弹簧槽(8)连通的弹翼涡卷弹簧卡槽(10)；所述涡卷弹簧槽(8)的中心开设主轴孔(9)；主轴部件(20)包括主轴底座(20A)以及与所述主轴底座(20A)固定的主轴(20B)；所述主轴底座(20A)位于所述中央翼盒(5)的下方；所述主轴(20B)穿过所述主轴孔(9)后，将所述主轴(20B)的顶面固定到所述弹体(1)的底面，由此将所述弹体(1)和所述弹翼(3)装配到一起，并且，所述弹翼(3)可绕所述主轴(20B)转动；所述主轴(20B)开设主轴涡卷弹簧卡槽(21)；涡卷弹簧(15)装配于所述涡卷弹簧槽(8)中，并且，涡卷弹簧(15)的中心位置套于所述主轴(20B)的外部，使所述涡卷弹簧(15)的内端卡于所述主轴涡卷弹簧卡槽(21)中，使所述涡卷弹簧(15)的外端卡于所述弹翼涡卷弹簧卡槽(10)中；通过所述涡卷弹簧(15)，向所述弹翼(3)提供相对于所述主轴部件(20)转动的展开驱动力；
所述锁紧机构包括：在所述弹体(1)的底面固定设置滑块(22)；在所述弹体(1)的底面还垂直开设锁紧销安装槽(2)；所述锁紧销安装槽(2)内装配锁紧销(17)以及锁紧销压簧(16)；并且，所述锁紧销压簧(16)的一端抵于所述锁紧销安装槽(2)的槽底，另一端抵于所述锁紧销(17)；在未锁紧状态时，外部限位力推动锁紧销(17)向锁紧销安装槽(2)的槽内运动，从而压缩所述锁紧销压簧(16)，进而使所述锁紧销(17)完全位于所述锁紧销安装槽(2)的槽内；当外部限位力消失时，在所述锁紧销压簧(16)的弹力作用下，将所述锁紧销(17)的销顶部从所述锁紧销安装槽(2)内弹出；在所述中央翼盒(5)上开设滑块槽(7)以及锁紧销定位孔(6)；其中，所述滑块槽(7)与所述弹体(1)上的所述滑块(22)相适配；所述滑块(22)卡于所述滑块槽(7)中，当所述弹翼(3)绕所述主轴部件(20)转动时，所述滑块(22)沿着所述滑块槽(7)滑动，进而保证所述弹翼(3)折叠展开的准确定位；所述锁紧销定位孔(6)与所述锁紧销(17)相适配；当所述弹翼(3)绕所述主轴部件(20)转动到位时，此时，所述锁紧销(17)正好转到所述锁紧销定位孔(6)的正上方，因此，此时外部限位力消失，在所述锁紧销压簧(16)的弹力作用下，所述锁紧销(17)的顶端从所述锁紧销安装槽(2)内弹出并插入到所述锁紧销定位孔(6)内，实现所述弹翼(3)的可靠锁紧。
优选的，还包括副翼驱动机构；
所述副翼驱动机构包括舵机(14)、舵面(4)、舵机摇臂(11)、舵机连杆(12)、舵面连接座(13)和舵机延长线(18)；所述舵面(4)铰接于所述弹翼(3)的后缘；所述舵机(14)固定于所述中央翼盒(5)的下表面；所述舵机(14)的输出端安装所述舵机摇臂(11)，用于带动所述舵机摇臂(11)转动；所述舵机连杆(12)的一端铰接于所述舵机摇臂(11)上面，另一端铰接所述舵面连接座(13)；所述舵面连接座(13)安装于所述舵面(4)，从而通过所述舵机(14)带动所述舵面(4)转动；所述舵机延长线(18)的一端与所述舵机(14)电性连接；所述舵机延长线(18)的另一端从所述主轴部件(20)中心开设的主轴穿线孔(20C)中向上穿过，并向上进一步从所述弹体(1)底面的弹体穿线孔(1A)穿过，与设置于所述弹体(1)内的控制部件电性连接。
优选的，所述弹体(1)的底面设置第一主轴装配孔(1B)；所述主轴部件(20)开设第二主轴装配孔(20D)；所述第一主轴装配孔(1B)和所述第二主轴装配孔(20D)对齐后，通过螺丝固定，进而将所述主轴部件(20)的顶端与所述弹体(1)的底面固定。
优选的，所述滑块槽(7)为弧形槽；当所述弹翼(3)折叠于所述弹体(1)的下方时，此时，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线平行，并且，所述弹体(1)的所述滑块(22)位于所述滑块槽(7)的一端；当所述弹翼(3)完全展开时，此时，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线垂直，并且，所述弹体(1)的所述滑块(22)恰好滑到所述滑块槽(7)的另一端。
优选的，所述弧形槽的跨角为直角。
优选的，还包括整流罩(19)；所述整流罩(19)罩于所述中央翼盒(5)的下表面。
本发明还提供基于一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统的展开方法，包括以下步骤：
步骤1，巡飞弹发射前，巡飞弹装于发射筒中，此时，在发射筒的约束力作用下，巡飞弹处于完全折叠状态；
其中，巡飞弹处于完全折叠状态是指：弹翼(3)折叠于弹体(1)的正下方，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线平行；此时，弹翼(3)装配的涡卷弹簧(15)处于压缩状态；弹体(1)底面固定的滑块(22)位于弹翼(3)的滑块槽(7)的一端；弹体(1)底面的锁紧销(17)完全被压于锁紧销安装槽(2)的内部，锁紧销压簧(16)处于压缩状态；
步骤2，当发射筒中的发生器被启动时，将巡飞弹从发射筒中弹出，巡飞弹脱离发射筒后，所述弹翼(3)从折叠状态逐渐展开，直到形成完全展开状态；
具体过程为：在弹翼(3)的涡卷弹簧(15)的弹性恢复力作用下，推动所述弹翼(3)绕主轴部件(20)转动并逐渐展开，在展开过程中，弹体(1)的滑块(22)沿着弹翼(3)的滑块槽(7)滑动；当弹翼(3)绕主轴部件(20)转动90度时，一方面，弹体(1)的滑块(22)相应的也沿着弹翼(3)的滑块槽(7)转动90度，此时，弹体(1)的滑块(22)已滑动到弹翼(3)的滑块槽(7)的另一端，在弹翼(3)的滑块槽(7)的限位下，使弹体(1)的滑块(22)无法继续转动，同时限制了弹翼(3)绕主轴部件(20)的继续转动，对弹翼(3)的展开进行限位；另一方面，当弹翼(3)绕主轴部件(20)转动90度时，弹体(1)的锁紧销(17)正好转到弹翼(3)的锁紧销定位孔(6)的正上方，因此，此时外部限位力消失，在锁紧销压簧(16)的弹力作用下，所述锁紧销(17)的顶端从锁紧销安装槽(2)内弹出并迅速插入到所述锁紧销定位孔(6)内，实现所述弹翼(3)的可靠锁紧，将所述弹翼(3)锁紧在与弹体(1)的轴线垂直的完全展开状态。
优选的，步骤2中，在所述弹翼(3)从折叠状态逐渐展开的过程中，由于舵机(14)固定于弹翼(3)的中央翼盒(5)的下表面，因此，在弹翼(3)展开过程中，舵机(14)随着弹翼(3)一起运动，舵机(14)同步通过舵机摇臂(11)和舵机连杆(12)，驱动舵面(4)转动，由此实现了弹翼展开与副翼驱动过程的相对独立；另外，舵机(14)的舵机延长线(18)通过主轴部件(20)中心的主轴穿线孔(20C)、以及弹体(1)底面的弹体穿线孔(1A)后，与设置于弹体(1)内的控制部件电性连接，因此，避免了在弹翼(3)展开过程中舵机的型面干涉和舵机延长线(18)的不利缠绕，保证了弹翼(3)展开过程的流畅性。
本发明提供的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法具有以下优点：
本发明可以实现折叠弹翼的快速展开、准确定位和可靠锁紧，且具有设计合理、实施容易、展开方式简单快速、外形规则美观和便于载运等特点。
附图说明
图1为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统的展开过程图；
图2为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在折叠状态的轴测视图；
图3为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在折叠状态的正视图；
图4为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在折叠状态的底部视图；
图5为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在完全展开状态的轴测视图；
图6为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在完全展开状态的正视图；
图7为本发明提供的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统在完全展开状态的侧视图；
图8为本发明提供的弹体的轴测视图；
图9为本发明提供的弹体的底部视图；
图10为本发明提供的锁紧销压簧和锁紧销的分解状态图；
图11为本发明提供的弹翼在未装配主轴和涡卷弹簧时的轴测视图；
图12为本发明提供的涡卷弹簧的轴测视图；
图13为本发明提供的主轴部件的轴测视图；
图14为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的轴测视图(除弹体外)；
图15为本发明提供的舵机的轴测视图；
图16为本发明提供的舵机摇臂、舵机连杆和舵面连接座的装配关系图；
图17为本发明提供的舵机延长线的轴测视图；
图18为本发明提供的整流罩的轴测视图；
图19为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的侧视图(除弹体外、含整流罩)；
图20为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的侧视图(除弹体外、不含整流罩)；
图21为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的底部视图(除弹体外、含整流罩)；
图22为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的底部视图(除弹体外、不含整流罩)；
图23为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的正视图(除弹体外、含整流罩)；
图24为本发明提供的弹翼折叠展开系统装配的正视图(除弹体外、不含整流罩)；
其中：1—弹体，1A—弹体穿线孔，1B—第一主轴装配孔，2—锁紧销安装槽，3—弹翼，4—舵面，5—中央翼盒，6—锁紧销定位孔，7—滑块槽，8—涡卷弹簧槽，9—主轴孔，10—弹翼涡卷弹簧卡槽，11—舵机摇臂，12—舵机连杆，13—舵面连接座，14—舵机，15—涡卷弹簧，16—锁紧销压簧，17—锁紧销，18—舵机延长线，19—整流罩，20—主轴部件，20A—主轴底座，20B—主轴，20C—主轴穿线孔，20D—第二主轴装配孔，21—主轴涡卷弹簧卡槽，22—滑块。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
鉴于当前形势下的战场需求和现有技术存在的上述矛盾和缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种比强度高、结构简单、低成本和高可靠性，适用于巡飞弹的考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统。以其快速展开、准确定位、可靠锁紧和考虑副翼驱动的特点解决了与自由来流平行展开的巡飞弹弹翼的展开、锁紧和副翼驱动等问题。考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统主要包括弹体1、弹翼3、折叠驱动机构、锁紧机构和副翼驱动机构。通过折叠驱动机构和锁紧机构，可以保证巡飞弹在筒式发射或机载投放后折叠弹翼的展开与锁紧。此外，该系统的设计，还考虑了展开过程中的副翼驱动，即：将舵机固定于弹翼的中央翼盒下表面，在展开过程中随弹翼一起运动，舵机输出端通过连杆与舵面固连，这种安装方式保证了弹翼展开与副翼驱动过程的相对独立，互不干涉。
为了减轻结构重量，提高飞行效率，该系统的零部件多采用比强度高的复合材料。经过试验验证，本发明可以实现折叠弹翼的快速展开、准确定位和可靠锁紧，且具有设计合理、实施容易、展开方式简单快速、外形规则美观和便于载运等特点。
考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其折叠状态如图2-图4所示；其完全展开状态如图5-7所示。其由折叠状态向完全展开状态的变体过程，如图1所示。
考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，主要包括：①底面带有滑块，中心开有轴孔的弹体，弹体长度与弹翼全展长的长度相当，宽度与弹翼弦长的长度相当；②带有涡卷弹簧槽、滑块槽和锁紧销定位孔的弹翼，通过涡卷弹簧与弹体相连。弹翼和弹体之间的相对运动轨迹由固连于弹体的滑块在弹翼上的滑块槽决定，本发明中滑块槽形状设计为1/4圆弧，保证了弹翼由顺气流方向展开至垂直气流方向过程的准确定位；③主轴，通过4根螺栓与弹体相连，上有与涡卷弹簧相连的卡槽，且主轴与弹体的轴孔共中心；④涡卷弹簧，一端连接在弹翼的涡卷弹簧卡槽内，另一端连接在主轴的卡槽上，其弹性恢复力作为折叠弹翼展开的驱动力。当弹翼处于折叠状态时，弹簧处于压缩状态；⑤带有压簧的锁紧销，安装于弹体侧面，当弹翼由顺气流方向展开至垂直来流方向时，锁紧销在压缩弹簧的恢复力作用下插入定位孔，完成锁紧，这是一个不可逆过程，保证了锁紧的可靠性。⑥舵机安装在弹翼翼盒的下表面，舵机延长线通过主轴孔进入机身，舵机输出端通过连杆与副翼舵面固连。⑦为了保证流场品质，弹翼翼盒的下表面带有整流罩。
所用材料：弹体采用碳纤维板，弹翼翼盒段采用7075铝，弹翼采用碳纤维泡沫夹层复合材料，整流罩采用工程塑料、碳纤维、玻璃纤维等非金属材料。
下面结合附图，对折叠驱动机构、锁紧机构和副翼驱动机构详细介绍：
(一)折叠驱动机构
折叠驱动机构包括：参考图11，在弹翼3的中心位置固定设置中央翼盒5；中央翼盒5内设置涡卷弹簧槽8以及与涡卷弹簧槽8连通的弹翼涡卷弹簧卡槽10；涡卷弹簧槽8的中心开设主轴孔9；如图13所示，主轴部件20包括主轴底座20A以及与主轴底座20A固定的主轴20B；主轴底座20A位于中央翼盒5的下方；主轴20B穿过主轴孔9后，将主轴20B的顶面固定到弹体1的底面，由此将弹体1和弹翼3装配到一起，并且，弹翼3可绕主轴20B转动；在具体实现过程中，如图9所示，弹体1的底面设置第一主轴装配孔1B；主轴部件20开设第二主轴装配孔20D；第一主轴装配孔1B和第二主轴装配孔20D对齐后，通过螺丝固定，进而将主轴部件20的顶端与弹体1的底面固定。
主轴20B开设主轴涡卷弹簧卡槽21；图12所示的涡卷弹簧15装配于涡卷弹簧槽8中，并且，涡卷弹簧15的中心位置套于主轴20B的外部，使涡卷弹簧15的内端卡于主轴涡卷弹簧卡槽21中，使涡卷弹簧15的外端卡于弹翼涡卷弹簧卡槽10中；最终得到图14所示结构。通过涡卷弹簧15，向弹翼3提供相对于主轴部件20转动的展开驱动力。
采用涡卷弹簧驱动的折叠驱动机构，具有结构简单可靠的优点，通过涡卷弹簧提供的展开驱动力，可实现弹翼3的快速展开。
(二)锁紧机构
锁紧机构包括：如图9，在弹体1的底面固定设置滑块22；在弹体1的底面还垂直开设锁紧销安装槽2；锁紧销安装槽2内装配锁紧销17以及锁紧销压簧16；锁紧销17以及锁紧销压簧16的结构如图10所示；并且，锁紧销压簧16的一端抵于锁紧销安装槽2的槽底，另一端抵于锁紧销17；在未锁紧状态时，外部限位力推动锁紧销17向锁紧销安装槽2的槽内运动，从而压缩锁紧销压簧16，进而使锁紧销17完全位于锁紧销安装槽2的槽内；当外部限位力消失时，在锁紧销压簧16的弹力作用下，将锁紧销17的销顶部从锁紧销安装槽2内弹出；如图11，在中央翼盒5上开设滑块槽7以及锁紧销定位孔6；其中，滑块槽7与弹体1上的滑块22相适配；滑块22卡于滑块槽7中，当弹翼3绕主轴部件20转动时，滑块22沿着滑块槽7滑动，进而保证弹翼3折叠展开的准确定位；锁紧销定位孔6与锁紧销17相适配；当弹翼3绕主轴部件20转动到位时，此时，锁紧销17正好转到锁紧销定位孔6的正上方，因此，此时外部限位力消失，在锁紧销压簧16的弹力作用下，锁紧销17的顶端从锁紧销安装槽2内弹出并插入到锁紧销定位孔6内，实现弹翼3的可靠锁紧。
在具体实现上，为精确使弹翼3展开到与弹体1垂直的位置，滑块槽7为弧形槽，弧形槽的跨角为直角。因此，当弹翼3折叠于弹体1的下方时，此时，弹翼3的轴线与弹体1的轴线平行，并且，弹体1的滑块22位于滑块槽7的一端；当弹翼3完全展开时，此时，弹翼3的轴线与弹体1的轴线垂直，并且，弹体1的滑块22恰好滑到滑块槽7的另一端。
(三)副翼驱动机构
目前发展的巡飞弹主要是以筒式发射和机载投放的方式进入战场。为了减小巡飞弹的挂载空间或者使发射装置小型化以便于储运发射，要求巡飞弹发射前要折叠弹翼。且为了提高弹体的空间利用率，要求弹翼厚度尽可能薄。因此，为避免舵机破坏弹翼的型面，恶化巡飞弹的气动特性，需要设计合理的副翼驱动形式满足上述约束。
本申请中，副翼驱动机构包括舵机14、舵面4、舵机摇臂11、舵机连杆12、舵面连接座13和舵机延长线18；舵面4铰接于弹翼3的后缘；舵机14的结构如图15所示，舵机14固定于中央翼盒5的下表面；舵机14的输出端安装舵机摇臂11，用于带动舵机摇臂11转动；舵机连杆12的一端铰接于舵机摇臂11上面，另一端铰接舵面连接座13；舵面连接座13安装于舵面4，从而通过舵机14带动舵面4转动；如图16所示，为舵机摇臂11、舵机连杆12和舵面连接座13的装配关系图；参考图20，可以看出副翼驱动机构的装配方式；如图17，为舵机延长线18的示意图，再结合图23，舵机延长线18的一端与舵机14电性连接；舵机延长线18的另一端从主轴部件20中心开设的主轴穿线孔20C中向上穿过，并向上进一步从弹体1底面的弹体穿线孔1A穿过，与设置于弹体1内的控制部件电性连接。
还包括整流罩19；如图18所示，为整流罩19的结构图，参考图19，可以看出，整流罩19罩于中央翼盒5的下表面。
由于目前研发的巡飞弹多以筒式发射和机载投放，为了提高弹体的空间利用率，往往要求弹翼折叠且厚度尽可能薄。这样，舵机将不能安装在翼面上，一是舵机安装在翼面上会破坏巡飞弹的气动特性；二是舵机安装在翼面上不利于弹翼的折叠展开。所以本发明中，为了提高系统的可靠性和可维护性，舵机14固定于中央翼盒下表面，随弹翼一起折叠展开，舵机延长线18通过主轴孔进入机身，避免了弹翼折叠展开过程中舵机的型面干涉和延长线的不利缠绕。副翼驱动与弹翼展开运动相互独立、互不干涉。为了保证良好的流场品质，弹翼下表面装有整流罩19，防止气流分离。
由此可见，本发明中，弹体1选用碳纤维板压制成型或者采用模具脱模而成，内含隔框，弹体1底部打有弹体穿线孔1A和第一主轴装配孔1B，弹体1可通过第一主轴装配孔1B与主轴部件20固连。弹体1侧面装有锁紧销安装槽2，内置锁紧销压簧16，锁紧销压簧16一端顶着锁紧销安装槽2，一端顶着锁紧销17。此外，弹体1底部装有滑块22，在折叠展开过程中滑块22在1/4圆弧形的滑块槽7中运动，保证了折叠展开的准确定位。
弹翼3可采用碳纤维-泡沫或玻璃钢夹芯等复合材料制成，其中央翼盒5一边开有锁紧销定位孔6和滑块槽7，中心开有涡卷弹簧槽8和弹翼涡卷弹簧卡槽10。对比图14，可以看到主轴部件20的主轴20B穿过主轴孔9与弹体1固连，使得弹翼3只能绕主轴20B转动。涡卷弹簧15一端通过弹翼涡卷弹簧卡槽10与弹翼3相连，另一端通过主轴涡卷弹簧卡槽21与主轴部件20相连，完成了弹簧压缩过程中弹性恢复力的传递。当巡飞弹处于折叠状态时，锁紧销压簧16在中央翼的型面约束下处于压缩状态；当弹翼3展开到位时，锁紧销17在锁紧销压簧16的弹性恢复力作用下迅速插入锁紧销定位孔6，这是一个不可逆过程，保证了折叠弹翼的可靠锁死。
整个系统的工作过程可分为两个部分：折叠过程和展开过程。工作原理分别如下所述：
弹翼的折叠展开系统主要包含一个(或一组)涡卷弹簧、一个带有涡卷弹簧槽和滑块槽的弹翼、一个主轴、一个带有滑块和锁紧销(含压簧)的弹体和一对舵机。其中，弹体和主轴固连，弹翼套装在主轴上，可绕主轴转动。涡卷弹簧一端固定在主轴上，另一端固定在弹翼上。
①折叠过程：弹翼在外力驱动下折叠，形成图2所示状态，此时，压缩涡卷弹簧处于压缩状态，做功储存为弹性势能，然后将巡飞弹收入发射筒或挂载到母机上，使弹翼型面得到约束。
②展开过程：巡飞弹从发射筒被发射后，弹翼型面约束得到释放时，涡卷弹簧15的弹性恢复力驱动弹翼3绕主轴20B转动，转动轨迹由滑块22在滑块槽7中的运动轨迹确定，弹翼可在涡卷弹簧的弹性恢复力作用下展开，当弹翼3转过90度时，锁紧销17在锁紧销压簧16的弹性恢复力作用下迅速插入锁紧销定位孔6，完成弹翼3的精确展开和可靠锁紧，弹翼展开过程如图1所示，展开到位后如图5所示。
本发明还提供一种基于考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统的展开方法，包括以下步骤：
步骤1，巡飞弹发射前，巡飞弹装于发射筒中，此时，在发射筒的约束力作用下，巡飞弹处于完全折叠状态；
其中，巡飞弹处于完全折叠状态是指：弹翼3折叠于弹体1的正下方，弹翼3的轴线与弹体1的轴线平行；此时，弹翼3装配的涡卷弹簧15处于压缩状态；弹体1底面固定的滑块22位于弹翼3的滑块槽7的一端；弹体1底面的锁紧销17完全被压于锁紧销安装槽2的内部，锁紧销压簧16处于压缩状态；
步骤2，当发射筒中的发生器被启动时，将巡飞弹从发射筒中弹出，巡飞弹脱离发射筒后，弹翼3从折叠状态逐渐展开，直到形成完全展开状态；
具体过程为：在弹翼3的涡卷弹簧15的弹性恢复力作用下，推动弹翼3绕主轴部件20转动并逐渐展开，在展开过程中，弹体1的滑块22沿着弹翼3的滑块槽7滑动；当弹翼3绕主轴部件20转动90度时，一方面，弹体1的滑块22相应的也沿着弹翼3的滑块槽7转动90度，此时，弹体1的滑块22已滑动到弹翼3的滑块槽7的另一端，在弹翼3的滑块槽7的限位下，使弹体1的滑块22无法继续转动，同时限制了弹翼3绕主轴部件20的继续转动，对弹翼3的展开进行限位；另一方面，当弹翼3绕主轴部件20转动90度时，弹体1的锁紧销17正好转到弹翼3的锁紧销定位孔6的正上方，因此，此时外部限位力消失，在锁紧销压簧16的弹力作用下，锁紧销17的顶端从锁紧销安装槽2内弹出并迅速插入到锁紧销定位孔6内，实现弹翼3的可靠锁紧，将弹翼3锁紧在与弹体1的轴线垂直的完全展开状态。
步骤2中，在弹翼3从折叠状态逐渐展开的过程中，由于舵机14固定于弹翼3的中央翼盒5的下表面，因此，在弹翼3展开过程中，舵机14随着弹翼3一起运动，舵机14同步通过舵机摇臂11和舵机连杆12，驱动舵面4转动，由此实现了弹翼展开与副翼驱动过程的相对独立；另外，舵机14的舵机延长线18通过主轴部件20中心的主轴穿线孔20C、以及弹体1底面的弹体穿线孔1A后，与设置于弹体1内的控制部件电性连接，因此，避免了在弹翼3展开过程中舵机的型面干涉和舵机延长线18的不利缠绕，保证了弹翼3展开过程的流畅性。
本发明提供的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法，主要创新点包括：①弹翼的折叠展开形式和原理，包含一个全弹长的折叠弹翼，一个刚度合适的涡卷弹簧和一个主轴；②舵机及其延长线的安装形式。
需要强调的是，本发明内容中提到的各零部件所用材料均只作参考，使用比强度高的其他材料也在本发明的保护范围内；
本发明内容并未对各零部件的尺寸作出说明，凡是原理相同、尺寸不同的弹翼展开系统均在本发明的保护范围内。
本发明提供的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统以及展开方法，具有如下突出的实质性特点和显著的优点：
(1)经试飞实验验证，本发明有效提高了折叠翼巡飞弹的发射成功率，增加全系统的可靠性；
(2)结构简单，重量轻，易于维护；
(3)设计合理，实施容易；
(4)折叠方式简单、快速，折叠后整机外形规则、美观，便于载运和单兵携带；
(5)考虑了副翼驱动，保证展开和驱动过程的相互独立。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，包括弹体(1)、弹翼(3)、折叠驱动机构和锁紧机构；
所述折叠驱动机构包括：在所述弹翼(3)的中心位置固定设置中央翼盒(5)；所述中央翼盒(5)内设置涡卷弹簧槽(8)以及与所述涡卷弹簧槽(8)连通的弹翼涡卷弹簧卡槽(10)；所述涡卷弹簧槽(8)的中心开设主轴孔(9)；主轴部件(20)包括主轴底座(20A)以及与所述主轴底座(20A)固定的主轴(20B)；所述主轴底座(20A)位于所述中央翼盒(5)的下方；所述主轴(20B)穿过所述主轴孔(9)后，将所述主轴(20B)的顶面固定到所述弹体(1)的底面，由此将所述弹体(1)和所述弹翼(3)装配到一起，并且，所述弹翼(3)可绕所述主轴(20B)转动；所述主轴(20B)开设主轴涡卷弹簧卡槽(21)；涡卷弹簧(15)装配于所述涡卷弹簧槽(8)中，并且，涡卷弹簧(15)的中心位置套于所述主轴(20B)的外部，使所述涡卷弹簧(15)的内端卡于所述主轴涡卷弹簧卡槽(21)中，使所述涡卷弹簧(15)的外端卡于所述弹翼涡卷弹簧卡槽(10)中；通过所述涡卷弹簧(15)，向所述弹翼(3)提供相对于所述主轴部件(20)转动的展开驱动力；
所述锁紧机构包括：在所述弹体(1)的底面固定设置滑块(22)；在所述弹体(1)的底面还垂直开设锁紧销安装槽(2)；所述锁紧销安装槽(2)内装配锁紧销(17)以及锁紧销压簧(16)；并且，所述锁紧销压簧(16)的一端抵于所述锁紧销安装槽(2)的槽底，另一端抵于所述锁紧销(17)；在未锁紧状态时，外部限位力推动锁紧销(17)向锁紧销安装槽(2)的槽内运动，从而压缩所述锁紧销压簧(16)，进而使所述锁紧销(17)完全位于所述锁紧销安装槽(2)的槽内；当外部限位力消失时，在所述锁紧销压簧(16)的弹力作用下，将所述锁紧销(17)的销顶部从所述锁紧销安装槽(2)内弹出；在所述中央翼盒(5)上开设滑块槽(7)以及锁紧销定位孔(6)；其中，所述滑块槽(7)与所述弹体(1)上的所述滑块(22)相适配；所述滑块(22)卡于所述滑块槽(7)中，当所述弹翼(3)绕所述主轴部件(20)转动时，所述滑块(22)沿着所述滑块槽(7)滑动，进而保证所述弹翼(3)折叠展开的准确定位；所述锁紧销定位孔(6)与所述锁紧销(17)相适配；当所述弹翼(3)绕所述主轴部件(20)转动到位时，此时，所述锁紧销(17)正好转到所述锁紧销定位孔(6)的正上方，因此，此时外部限位力消失，在所述锁紧销压簧(16)的弹力作用下，所述锁紧销(17)的顶端从所述锁紧销安装槽(2)内弹出并插入到所述锁紧销定位孔(6)内，实现所述弹翼(3)的可靠锁紧。
2.根据权利要求1所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，还包括副翼驱动机构；
所述副翼驱动机构包括舵机(14)、舵面(4)、舵机摇臂(11)、舵机连杆(12)、舵面连接座(13)和舵机延长线(18)；所述舵面(4)铰接于所述弹翼(3)的后缘；所述舵机(14)固定于所述中央翼盒(5)的下表面；所述舵机(14)的输出端安装所述舵机摇臂(11)，用于带动所述舵机摇臂(11)转动；所述舵机连杆(12)的一端铰接于所述舵机摇臂(11)上面，另一端铰接所述舵面连接座(13)；所述舵面连接座(13)安装于所述舵面(4)，从而通过所述舵机(14)带动所述舵面(4)转动；所述舵机延长线(18)的一端与所述舵机(14)电性连接；所述舵机延长线(18)的另一端从所述主轴部件(20)中心开设的主轴穿线孔(20C)中向上穿过，并向上进一步从所述弹体(1)底面的弹体穿线孔(1A)穿过，与设置于所述弹体(1)内的控制部件电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，所述弹体(1)的底面设置第一主轴装配孔(1B)；所述主轴部件(20)开设第二主轴装配孔(20D)；所述第一主轴装配孔(1B)和所述第二主轴装配孔(20D)对齐后，通过螺丝固定，进而将所述主轴部件(20)的顶端与所述弹体(1)的底面固定。
4.根据权利要求1所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，所述滑块槽(7)为弧形槽；当所述弹翼(3)折叠于所述弹体(1)的下方时，此时，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线平行，并且，所述弹体(1)的所述滑块(22)位于所述滑块槽(7)的一端；当所述弹翼(3)完全展开时，此时，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线垂直，并且，所述弹体(1)的所述滑块(22)恰好滑到所述滑块槽(7)的另一端。
5.根据权利要求4所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，所述弧形槽的跨角为直角。
6.根据权利要求1所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统，其特征在于，还包括整流罩(19)；所述整流罩(19)罩于所述中央翼盒(5)的下表面。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统的展开方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，巡飞弹发射前，巡飞弹装于发射筒中，此时，在发射筒的约束力作用下，巡飞弹处于完全折叠状态；
其中，巡飞弹处于完全折叠状态是指：弹翼(3)折叠于弹体(1)的正下方，所述弹翼(3)的轴线与所述弹体(1)的轴线平行；此时，弹翼(3)装配的涡卷弹簧(15)处于压缩状态；弹体(1)底面固定的滑块(22)位于弹翼(3)的滑块槽(7)的一端；弹体(1)底面的锁紧销(17)完全被压于锁紧销安装槽(2)的内部，锁紧销压簧(16)处于压缩状态；
步骤2，当发射筒中的发生器被启动时，将巡飞弹从发射筒中弹出，巡飞弹脱离发射筒后，所述弹翼(3)从折叠状态逐渐展开，直到形成完全展开状态；
具体过程为：在弹翼(3)的涡卷弹簧(15)的弹性恢复力作用下，推动所述弹翼(3)绕主轴部件(20)转动并逐渐展开，在展开过程中，弹体(1)的滑块(22)沿着弹翼(3)的滑块槽(7)滑动；当弹翼(3)绕主轴部件(20)转动90度时，一方面，弹体(1)的滑块(22)相应的也沿着弹翼(3)的滑块槽(7)转动90度，此时，弹体(1)的滑块(22)已滑动到弹翼(3)的滑块槽(7)的另一端，在弹翼(3)的滑块槽(7)的限位下，使弹体(1)的滑块(22)无法继续转动，同时限制了弹翼(3)绕主轴部件(20)的继续转动，对弹翼(3)的展开进行限位；另一方面，当弹翼(3)绕主轴部件(20)转动90度时，弹体(1)的锁紧销(17)正好转到弹翼(3)的锁紧销定位孔(6)的正上方，因此，此时外部限位力消失，在锁紧销压簧(16)的弹力作用下，所述锁紧销(17)的顶端从锁紧销安装槽(2)内弹出并迅速插入到所述锁紧销定位孔(6)内，实现所述弹翼(3)的可靠锁紧，将所述弹翼(3)锁紧在与弹体(1)的轴线垂直的完全展开状态。
8.根据权利要求7所述的基于一种考虑副翼驱动的弹翼单轴旋转展开系统的展开方法，其特征在于，步骤2中，在所述弹翼(3)从折叠状态逐渐展开的过程中，由于舵机(14)固定于弹翼(3)的中央翼盒(5)的下表面，因此，在弹翼(3)展开过程中，舵机(14)随着弹翼(3)一起运动，舵机(14)同步通过舵机摇臂(11)和舵机连杆(12)，驱动舵面(4)转动，由此实现了弹翼展开与副翼驱动过程的相对独立；另外，舵机(14)的舵机延长线(18)通过主轴部件(20)中心的主轴穿线孔(20C)、以及弹体(1)底面的弹体穿线孔(1A)后，与设置于弹体(1)内的控制部件电性连接，因此，避免了在弹翼(3)展开过程中舵机的型面干涉和舵机延长线(18)的不利缠绕，保证了弹翼(3)展开过程的流畅性。
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