CN110972544B

CN110972544B - 弹翼的展开、锁紧和连接装置

Info

Publication number: CN110972544B
Application number: CN201010052561.8A
Authority: CN
Inventors: 蒋艳国; 张中洲; 陈红星
Original assignee: No203 Resarch Institute Of China Ordnance Industries
Current assignee: No203 Resarch Institute Of China Ordnance Industries
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-12-23

Abstract

本发明公开了一种弹翼的展开、锁紧和连接装置，包括内置于弹翼空腔结构的展开机构、锁紧机构及与弹体连接的开口抱环式结构弹翼座。展开机构利用张开簧的弹簧力作用于前翼轴的力矩，为弹翼提供展开力矩；锁紧机构采用圆锥销锁紧方式，锁紧销预置在弹翼根部的盲孔内，弹翼展开到位后，其在锁紧簧的弹力作用下压入弹翼座的锥形孔并自锁；弹翼与弹体的连接方式为开口抱环形式的弹翼座，开口位置的两侧为凸缘结构，将其套入弹体的环形槽内，锁紧抱环上的突缘，使连接处紧密配合。本发明解决了弹翼的快速展开和可靠锁紧问题，且结构简单、重量轻、弹翼与弹体连接刚度好，有利于提高导弹飞行的稳定性和飞行品质。

Description

弹翼的展开、锁紧和连接装置

技术领域

本发明属于小型战术导弹弹翼技术领域，主要涉及一种大展弦比、高刚度弹翼的展开、锁紧和连接装置。

背景技术

为使导弹的发射装置小型化，也使运输、贮存方便，战术导弹大量采用箱(筒)式发射，发射箱(筒)也兼作贮运箱(筒)。为适应箱(筒)式发射的要求，小型战术导弹都采用折叠式弹翼。其工作原理是：在贮运状态下，弹翼处于叠合状态与发射箱(筒)内壁相适应，利用发射箱(筒)壁作为约束，导弹发射离箱(筒)后，弹翼在展开机构的作用下自动展开复位；在锁紧机构的作用下可靠锁定。

通常，折叠式弹翼的展开机构一般采用以下方式：(1)以扭簧产生的弹簧力矩为展开力矩；(2)压缩弹簧通过弹珠直接作用于弹翼，产生展开力矩；(3)利用燃气压力、压缩空气、液压作动筒方式直接或通过连杆机构推动弹翼展开。但它们各具有一些缺陷和限制：方式(1)中的扭簧产生的力矩直接作用于弹翼转轴，所产生的展开力矩较小，而由于结构尺寸限制，不便于在转枢附近使用大扭簧；方式(2)与方式(1)具有相似的缺陷和限制，产生的展开力矩较小；方式(3)产生的展开力矩大，但是，涉及到气体密封和连杆机构设计，构造复杂，结构不紧凑。

折叠式弹翼的锁紧机构一般采用圆销锁紧、锁键、限位块等方式，圆销锁紧方式，弹翼前后摆动量大；锁键和限位块方式结构较复杂，很难内置于弹翼内部结构中。

弹翼与弹身的连接形式通常有耳片式、多榫式、轴式接头、盘式接头、插入式接头等。耳片式、多榫式、轴式接头连接由于接触面较小，连接刚度小；盘式接口对弹体强度削弱较大，弹体结构构造复杂；插入式接头槽口宽度受翼根厚度限制，槽口深度受气动阻力限制，故承载能力有限。

因此，现有技术不能解决大展弦比、高刚度弹翼因结构重量、回转半径及转动惯量大产生的快速展开以及随之带来的锁紧可靠性和弹翼与弹体的连接刚度引起的整体刚度损失等问题。

发明内容

为了克服现有技术不能满足大展弦比、高刚度弹翼的展开、锁紧和连接要求的不足，本发明提供一种弹翼的展开、锁紧和连接装置，为小型战术导弹弹翼提供一种快速展开、可靠锁紧及与弹体的紧密连接方式。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括展开机构、锁紧机构和连接机构。

展开机构内置于弹翼内部的空腔结构中，展开机构中的张开簧为一拉伸弹簧，一端固定在弹翼展向的中间位置，另一端与拉杆相连，拉杆固定在弹翼座上。弹翼装入弹翼座后，翼轴穿过弹翼上的孔与翼轴螺钉连接，作为展开力矩的作用转枢。弹翼处于折叠状态时，受箱体内壁约束，张开簧处于拉伸装态而蓄存弹簧力；而导弹发射离箱后，箱体约束解除，该力绕翼轴的作用力矩为弹翼提供展开力矩。展开力矩的大小可通过调节张开簧刚度、拉杆的位置和高度(影响展开力矩的作用力臂)及张开簧两端挂钩位置而改变。

锁紧机构内置于弹翼内部，采用圆锥销锁紧方式，锁紧销为圆锥销，内装有锁紧簧，锁紧簧为压缩弹簧。弹翼处于折叠状态时，装有锁紧簧的锁紧销预先被压入弹翼的盲孔内，受弹翼座安装槽的限位并处于压缩状态而蓄存弹簧力；弹翼展开到位后，锁紧销则至与弹翼座安装槽上的锥形孔同轴线的位置，在锁紧簧的弹力作用下压入锁紧孔内，并自锁。

连接机构为一体式开口抱环形式弹翼座，弹翼座开口圆环结构，且开口位置的两侧为凸缘，其上有螺钉孔和螺纹，非螺纹孔的位置为加强筋。弹翼座张大后套入弹体的环形槽内，通过螺钉锁紧抱环上的突缘。弹翼座上向圆环外侧对称凸出有四个安装槽，弹翼插入弹翼座上的安装槽，前后通过翼轴、翼轴螺钉固定。

展开机构中的张开簧一端固定在弹翼展向中间位置至翼尖的任意一点上，通过销钉与螺母连接体固定。

预置锁紧销的盲孔位置须保证弹翼由叠合状态到展开到位过程中，锁紧销一直受安装槽的限位，盲孔与翼轴的中心距为安装槽高度的50％。

本发明的有益效果是：

(一)本发明的快速展开机构内置于弹翼的内部空腔结构中，张开簧产生的弹簧力作用于弹翼翼展方向中部位置，其对翼轴的力矩即展开力矩，可通过调节张开簧刚度、两端挂钩位置及拉杆的位置和高度而增大展开力矩。因此，本发明的展开机构结构简单、气动性能好、展开迅速，突破了背景技术中提到的方式(1)和方式(2)展开力矩小的限制，且避免了方式(3)的气路密封和设计连杆机构等复杂结构问题。

(二)锁紧机构也内置于弹翼内部，采用圆锥销锁紧方式；装有锁紧簧的锁紧销预埋入弹翼内部盲孔，锁紧销为圆锥销，其具有结构简单、可靠锁定并自锁，阻止弹翼展开到位时的回弹和导弹飞行过程中的前后摆动，提高导弹飞行稳定性。

(三)本发明中的一体式开口抱环连接方式，为弹翼与弹身连接的创新形式，为弹翼提供了较好的支撑刚度。弹翼上的横向载荷传递至抱环后，其壁厚部分主要受力形式为拉伸和挤压，承载能力得以提高，进而提高弹翼与弹体的连接刚度，避免因连接刚度而导致整体刚度损失，且结构简单，装配工艺性好。

附图说明

图1为弹翼折叠状态结构示意图。

图2为图1中D-D位置剖视图(局部)。

图3为图1中B-B位置剖视图(局部)。

图4为弹翼展开状态结构示意图。

图5为图4中F-F位置剖视图(局部)。

图6为一体式开口抱环连接弹翼座示意图。

图中，1-弹翼，2-张开簧，3-拉杆，4-弹翼座，5-销钉，6-螺母，7-翼轴8-翼轴螺钉，9-锁紧销，10-锁紧簧，11-发射箱箱体，12-弹翼安装槽。

具体实施方式

本发明要解决的技术问题是：大展弦比、高刚度弹翼因结构重量、回转半径及转动惯量大产生的快速展开以及随之带来的锁紧可靠性和弹翼与弹体的连接刚度引起的整体刚度损失等。针对现有技术存在的问题，为小型战术导弹弹翼提供一种快速展开、可靠锁紧及与弹体的紧密连接方式。

为解决上述问题，本发明提供的快速展开机构，其内置于弹翼内部的空腔结构中。展开机构中的张开簧为一拉伸弹簧，其一端固定在弹翼展向中间位置销钉与螺母连接体上，另一端钩环与拉杆的环形口相连，拉杆通过螺钉固定在弹翼座上。弹翼处于折叠状态时，受箱体内壁约束，张开簧处于拉伸装态而蓄存弹簧力；而导弹发射离箱后，箱体约束解除，该力绕翼轴的作用力矩，为弹翼提供展开力矩。展开力矩的大小可通过调节张开簧刚度、拉杆的位置和高度(影响展开力矩的作用力臂)及张开簧两端挂钩位置而改变。

根据本发明，锁紧机构内置于弹翼内部，采用圆锥销锁紧方式，锁紧销为圆锥销，内装有锁紧簧，其为压缩弹簧。弹翼处于折叠状态时，装有锁紧簧的锁紧销预先被压入弹翼的盲孔内，受弹翼座安装槽的限位并处于压缩状态而蓄存弹簧力；弹翼展开到位后，锁紧销则至与弹翼座上的锥形孔同轴线的位置，在锁紧簧的弹力作用下压入锁紧孔内，并自锁。预置锁紧销的盲孔位置须保证弹翼由叠合状态到展开到位过程中，锁紧销一直受安装槽的限位，盲孔与翼轴(弹翼展开力矩的作用转枢)的中心距约为安装槽高度的50％。

根据本发明，弹翼与弹体的连接为一体式开口抱环形式弹翼座，弹翼插入弹翼座上的安装槽，前后通过翼轴、翼轴螺钉固定。弹翼座的正下方为开口结构，且开口位置的两侧为凸缘，其上有螺钉孔和螺纹，非螺纹孔的位置为加强筋。其张大后套入弹体的环形槽内，环形槽结构置于弹体刚性较好的位置，通过螺钉锁紧抱环上的突缘。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

根据图1所示，在本实施实例的快速展开机构中，弹翼为整体式平板空心结构，由碳纤维复合材料模压成型，展开机构内置于其内部空腔结构中。在弹翼1中部，销钉5穿过张开簧2一端的钩环与螺母6连接，张开簧的一端被固定在弹翼上，详见图2；另一端钩环与拉杆3的环形钩相扣，张开簧两端的钩环都为封闭结构。拉杆3通过螺钉固定在弹翼座4上。如图1所示，弹翼1处于折叠状态时，受箱体11内壁约束，张开簧2处于拉伸装态而蓄存弹簧力；而导弹发射离箱后，箱体11约束解除，该力绕翼轴7的作用力矩，促使弹翼1展开。此外，弹翼1装入弹翼座4的安装槽后，翼轴7穿过弹翼1上的孔，与翼轴螺钉8连接，为弹翼1展开力矩的作用转枢。

本实施实例提供三种展开力矩调节方式：

(1)调节张开簧刚度，展开力矩可在50％～200％范围内变化；

(2)调整拉杆的安装位置和高度，进而影响展开力矩的作用力臂，如将高度增加20mm，拉杆安装位置往后偏移20mm，张开力矩可增大约30％。

(3)张开簧与弹翼的连接位置由展向中部位置移至翼梢位置，张开力矩可增大1倍以上。

本发明提供的锁紧机构，也内置于弹翼内部，采用圆锥销锁紧方式，锁紧销9为圆锥销，内装有锁紧簧10，其为压缩弹簧。如图1所示，弹翼处于折叠状态时，装有锁紧簧10的锁紧销9预先被压入弹翼的盲孔内，受弹翼座安装槽的限位并处于压缩状态而蓄存弹簧力，详见图3；如图4所示，弹翼展开到位后，锁紧销9则至与弹翼座上的锥形孔同轴线的位置，在锁紧簧10的弹力作用下压入锁紧孔内，并自锁，详见图5。弹翼展开到位并锁定后，可用螺丝刀将锁紧销压回弹翼内部，人工将弹翼叠合。

本实施例提供的弹翼与弹体的开口抱环式创新连接形式见图6所示，其为一体式开口抱环结构的弹翼座，弹翼插入弹翼座上的安装槽，前后通过翼轴、翼轴螺钉固定；弹翼座的正下方有一4mm宽度的开口，且开口位置的两侧为凸缘结构，其上有螺钉孔和螺纹，非螺纹孔的位置为加强筋，其张大后套入弹体的环形槽内，环形槽结构置于弹体刚性较好的位置，为弹翼提供较好的支撑刚度；通过螺钉锁紧抱环上的突缘，螺钉预紧力提供足够大的摩擦力，促使弹翼与弹体连接处紧密配合。

本实施例提供的快速展开、可靠锁紧技术及一体式开口抱环连接方式已成功用于某型多用途导弹弹翼机构，经过多次试验验证，其能保证弹翼快速展开、可靠锁定及与弹体的可靠连接，提高导弹飞行稳定性和飞行品质。

Claims

1.一种弹翼的展开、锁紧和连接装置，包括展开机构、锁紧机构和连接机构，其特征在于：展开机构内置于弹翼内部的空腔结构中，展开机构中的张开簧为一拉伸弹簧，一端固定在弹翼展向的中间位置，另一端与拉杆相连，拉杆固定在弹翼座上，弹翼装入弹翼座后，翼轴穿过弹翼上的孔与翼轴螺钉连接，作为展开力矩的作用转枢，弹翼处于折叠状态时，受箱体内壁约束，张开簧处于拉伸装态而蓄存弹簧力，而导弹发射离箱后，箱体约束解除，该力绕翼轴的作用力矩为弹翼提供展开力矩；锁紧机构内置于弹翼内部，采用圆锥销锁紧方式，锁紧销为圆锥销，内装有锁紧簧，锁紧簧为压缩弹簧，弹翼处于折叠状态时，装有锁紧簧的锁紧销预先被压入弹翼的盲孔内，受弹翼座安装槽的限位并处于压缩状态而蓄存弹簧力，弹翼展开到位后，锁紧销则至与弹翼座安装槽上的锥形锁紧孔同轴线的位置，在锁紧簧的弹力作用下压入锥形锁紧孔内并自锁；连接机构为一体式开口抱环形式弹翼座，弹翼座为开口圆环结构，且开口位置的两侧为凸缘，其上有螺钉孔和螺纹，非螺纹孔的位置为加强筋，弹翼座张大后套入弹体的环形槽内，通过螺钉锁紧抱环上的凸缘，弹翼座上向圆环外侧对称凸出有四个安装槽，弹翼插入弹翼座上的安装槽，前后通过翼轴、翼轴螺钉固定。

2.根据权利要求1所述的弹翼的展开、锁紧和连接装置，其特征在于：所述的预置锁紧销的盲孔位置须保证弹翼由折叠状态到展开到位过程中，锁紧销一直受安装槽的限位，盲孔与翼轴的中心距为安装槽高度的50％。