CN112173102A - 自旋飞行体翼片延时释放装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自旋飞行体翼片延时释放装置，包括：圆筒形翼座，其沿轴向套设在所述旋转飞行体外部，并可相对所述旋转飞行体旋转；至少第一翼片和第二翼片，所述第一翼片、第二翼片安装在所述翼座上，并可相对所述翼座处于折叠状态和展开状态；锁紧机构，用于将所述翼片相对所述翼座锁定在折叠状态；推杆机构，用于驱动所述锁紧机构动作以解除锁紧机构对所述翼片的锁定；以及翼片自弹定位机构，用于在所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，并将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。本发明具有结构简单、紧凑的特点，能够有效解决旋转飞行体与升力翼片之间有相对转动情况下的翼片作动问题。

Description

自旋飞行体翼片延时释放装置

技术领域

本发明涉及飞行器设计技术领域，具体涉及飞行翼设计，尤其是涉及一种自旋飞行体翼片延时释放装置。

背景技术

在旋转飞行体飞行过程中，在适当时机将增加升力的飞行翼展开，可增加飞行体的飞行距离。已知的，延时释放某一机构的方式有多种，例如采用电子延时电路、钟表机构或火药延时装置等。

然而，由于旋转飞行体与飞行翼部件之间有相对转动，上述这些延时释放技术难以实现飞行体旋转而飞行翼相对地面保持水平状态的延时打开功能。

发明内容

本发明旨在提供一种自旋飞行体翼片延时释放装置，用于实现根据设定的时间控制飞行翼片打开，且保证左右飞行翼展开的同步性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种翼片释放装置，用于旋转飞行体，该装置包括：

圆筒形翼座，其沿轴向套设在所述旋转飞行体外部，并可相对所述旋转飞行体旋转；

至少第一翼片和第二翼片，所述第一翼片、第二翼片安装在所述翼座上，并可相对所述翼座处于折叠状态和展开状态；

锁紧机构，用于将所述翼片相对所述翼座锁定在折叠状态；

推杆机构，用于驱动所述锁紧机构动作以解除锁紧机构对所述翼片的锁定；以及翼片自弹定位机构，用于在所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，并将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

在一些实施例中，所述翼片通过枢轴机构安装在所述翼座上，该枢轴机构包括设置在翼座外表面的第一轴孔、设置在所述翼片一侧边的第二轴孔，以及穿设在所述第一轴孔、第二轴孔中的枢轴。

进一步地，所述第一轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼座外部的第一筒体构成，所述第二轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼片一侧边的第二筒体构成。

更进一步地，所述翼片自弹定位机构包括安装在所述枢轴上的扭转压缩弹簧，至少一个所述第一筒体的一端设有开口卡槽，所述翼片设有与该卡槽对应的卡块，所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，所述扭转压缩弹簧驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，所述卡块与所述卡槽卡合以将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

在一些实施例中，所述锁紧机构包括锁块，该锁块通过一锁块轴可转动地安装在所述翼座上，其第一端向外伸出所述翼座外，第二端向内伸入所述翼座内部，所述翼片上设有用于与所述锁块第一端锁紧的开口，当所述翼片处于折叠状态时，所述锁块的第一端与所述翼片的开口处于锁紧状态，并且当所述推杆机构向所述锁块的第二端施加作用力时，所述锁块绕所述锁块轴旋转，以解除锁紧机构对所述翼片的锁定。

在一些实施例中，所述推杆机构设置在旋转飞行体中，包括可伸缩推杆以及驱动机构，该驱动机构包括驱动电机以及设置在驱动电机输出轴上的凸轮，当所述驱动电机旋转，带动所述凸轮向所述推杆第一端施加作用力时，所述推杆第二端伸出旋转飞行体，以驱动所述锁紧机构动作解除锁紧机构对所述翼片的锁定。

进一步地，当所述凸轮未向所述推杆一端施加作用力时，推杆在弹簧回复力作用下保持在所述旋转飞行体内。

更进一步地，所述推杆机构包括固定设置在旋转飞行体中的导向座，所述驱动电机通过电机固定座安装在所述导向座上，导向座中心设有容纳所述凸轮的孔，所述凸轮通过电机轴压片、压片螺钉安装在电机输出轴上，所述推杆第一端位于所述凸轮的运动轨迹上。

更进一步地，所述导向座设有沿径向延伸的推杆安装槽，该安装槽与容纳凸轮的孔连通，所述推杆容纳在该安装槽中，并设有用于将所述推杆复位的弹性元件。

更进一步地，所述推杆第一端设有用于与所述凸轮接触的滚轮，该滚轮通过一滚轮轴安装在所述推杆第一端上。

与现有技术相比，本发明具有结构简单、紧凑的特点，能够有效解决旋转飞行体与升力翼片之间有相对转动情况下的翼片作动问题。

附图说明

图1为根据本发明实施例的自旋飞行体翼片释放装置处于折叠状态下的结构示意图；

图2为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构；

图3为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构，其中体现了锁定状态下的锁块结构；

图4为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构，其中体现了解锁瞬间的锁块状态；

图5、6为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构，其中体现了解锁瞬间的锁块及推杆状态；

图7为根据本发明实施例的自旋飞行体翼片释放装置推杆机构结构示意图；

图8为根据本发明实施例的自旋飞行体翼片释放装置自弹定位机构结构示意图；

图9为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构，其中体现了解锁瞬间状态；

图10为图1所示自旋飞行体翼片释放装置另一视图结构，其中体现了翼片展开状态结构；

图11为根据本发明实施例的自旋飞行体翼片释放装置展开锁定示意图；

图12为根据本发明实施例的自旋飞行体翼片释放装置翼片自弹定位机构结构示意图；

图13为图12所示翼片自弹定位机构的局部放大结构示意图。

附图中：

1-旋转飞行体；

2-锁紧机构；

3-推杆机构；

4-翼片自弹定位机构；

5-翼座；

6-锁块轴；

7-锁块；

8-驱动电机；

9-电机固定座；

10-导向座；

11-推杆弹簧；

12-推杆；

13-滚轮；

14-滚轮轴；

15-凸轮；

16-电机轴压片；

17-压片螺钉；

18-左翼片；

19-右翼片；

20-枢轴(翼轴)；

21，22-弹扭簧(扭转压缩弹簧)；

23-螺旋面；

24，25-圆周定位面；

26-轴向定位面；

27-卡槽

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本发明提供的自旋飞行体翼片延时释放装置进行更详细地描述。

参照图1-3，自旋飞行体翼片释放装置安装在旋转飞行体1上，该旋转飞行体1沿轴向的至少一部分具有圆柱形结构，该旋转飞行体例如是自旋稳定火箭等旋转体弹道飞行器。

该翼片释放装置包括：

圆筒形翼座5，其沿轴向套设在所述旋转飞行体1外部，并可相对所述旋转飞行体1旋转；

至少第一翼片18和第二翼片19，所述第一翼片18、第二翼片19安装在所述翼座5上，并可相对所述翼座5处于折叠状态(如图1所示)和展开状态(如图10所示)。在此，仅示例性地展示了第一翼片18和第二翼片19，本领域技术人员可以理解，翼片数量可以根据实际需要增加，本发明对此不做限制。

锁紧机构，用于将所述翼片18、19相对所述翼座5锁定在折叠状态。

推杆机构，用于驱动所述锁紧机构动作以解除锁紧机构对所述翼片18、19的锁定。

翼片自弹定位机构，用于在所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片18、19的锁定时，驱动所述翼片18、19由折叠状态旋转至展开状态，并将所述翼片18、19相对所述翼座5锁定在展开状态。

在一些实施例中，翼片18、19通过枢轴机构安装在所述翼座5上，该枢轴机构包括设置在翼座5外表面的第一轴孔、设置在所述翼片一侧边的第二轴孔，以及穿设在所述第一轴孔、第二轴孔中的枢轴20(翼轴)。

例如，如图12所示，第一轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼座5外部的第一筒体构成，所述第二轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼片18、19一侧边的第二筒体构成。

在一些实施例中，锁紧机构包括锁块7，该锁块7通过一锁块轴6可转动地安装在所述翼座5上，其第一端向外伸出所述翼座5外，第二端向内伸入所述翼座5内部，所述翼片18、19上设有用于与所述锁块7第一端锁紧的开口，当所述翼片18、19处于折叠状态时，所述锁块7的第一端与所述翼片18、19的开口处于锁紧状态，并且当推杆机构向所述锁块7的第二端施加作用力时，所述锁块7绕所述锁块轴6旋转，以解除锁紧机构对所述翼片18、19的锁定。

参照附图2-6，翼片18、19上设有用于与锁块7第一端锁紧的开口，翼座5壁面上设有安装孔，该安装孔中沿轴向方向设有锁块轴6，锁块7可转动地安装在该锁块轴6上。可选地，锁块7与锁块轴6固定连接，锁块轴6可转动地安装在翼座5的安装孔中，或者锁块轴6固定地安装在翼座5的安装孔中，锁块7可转动地安装在锁块轴6上。

可选地，所述锁块7的第一端形成卡勾，其向外伸出于翼座5外部。所述翼片开口设有用于与卡勾配合的卡槽或杆。优选地，所述卡勾与卡槽或卡接杆之间的卡接面为圆弧面，从而在执行锁定和解锁时，使操作顺畅，不卡顿。

可选地，所述锁块7的第二端端部形成圆弧面，从而在驱动机构与该端接触时，可以减缓冲击，并降低部件磨损。

参照图5-7，在一些实施例中，推杆机构设置在旋转飞行体1中，包括可伸缩推杆12以及驱动机构，该驱动机构包括驱动电机8以及设置在驱动电机8输出轴上的凸轮15。当驱动电机8旋转时，能够带动所述凸轮15向所述推杆12第一端施加作用力，所述推杆12第二端伸出旋转飞行体1，以驱动所述锁紧机构动作，解除锁紧机构对所述翼片的锁定。

当所述凸轮15未向所述推杆12一端施加作用力时，推杆12在弹簧回复力作用下保持在所述旋转飞行体1内。

如图所示，推杆机构包括固定设置在旋转飞行体1中的导向座10。该导向座径向两端设置在旋转飞行体1内壁附近，例如抵接在旋转飞行体1内壁上。本发明中，导向座10中心设有中心孔，从而在导向座径向中央形成容腔，该容腔优选为圆形容腔，用于容纳所述凸轮，并运行凸轮在该容腔中旋转运动。

驱动电机8通过电机固定座9安装在所述导向座10上，例如所述固定座9固定安装在所述中心孔的一侧，旋转电机8安装在该固定座9上。

可选地，凸轮15安装在电机输出轴上，并通过在电机输出轴端部设置电机轴压片16、压片螺钉17对凸轮15进行轴向限位。推杆第一端位于所述凸轮的运动轨迹上，从而当旋转电机8旋转时，凸轮15围绕电机输出轴作旋转运动，并在预定位置接触推杆12，并继续旋转推动推杆12向外伸出，以推动锁块7转动脱离锁定状态。

在该实施例中，如图7所示，导向座10设有沿径向延伸的安装槽，该安装槽与容纳凸轮的中心孔连通，所述推杆12容纳在该安装槽中。旋转飞行体1的壁对应所述安装槽设有开口，在收缩状态下，推杆12位于该安装槽中，其第二端的一部分位于旋转飞行体1的壁上开口中，且不伸出该开口。可选地，在收缩状态下，推杆12的第二端也可以伸出所述开口预定距离。

推杆12外部套设有推杆弹簧11，例如弹簧11一端抵接在该推杆12的径向台阶部，另一端抵接在旋转飞行体1内壁上。在推杆12未受到凸轮15驱动作用时，在该弹簧11的弹性作用力下，推杆12处于收缩状态。

优选地，推杆第一端设有用于与所述凸轮接触的滚轮13，该滚轮13通过一滚轮轴14安装在推杆第一端上。从而当旋转电机8旋转时，凸轮15在预定位置通过该滚轮13向推杆12施加作用力，将二者之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，减缓冲击及磨损，并使相对运动更加顺畅。

参照图8-12，翼片自弹定位机构包括安装在所述枢轴上的弹簧21、22，该弹簧一方面在扭转方向对所述翼片18、19施加弹性力，从而在推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态。为此，该弹簧构造为一螺旋扭簧，其螺旋绕线的一端抵接在翼座5上，另一端抵接在翼片18、19上。

所述弹簧21、22另一方面还对翼片施加轴向方向的弹性力，并且当翼片旋转至展开状态时，该轴向弹性力驱动翼片沿轴向方向滑动预定距离，进而通过卡合机构将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

根据本发明的实施例，至少一个所述第一筒体的一端设有开口卡槽27，所述翼片设有与该卡槽对应的卡块，所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，所述扭转压缩弹簧驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，所述卡块与所述卡槽卡合以将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

参照图12、13，所述卡槽27由螺旋面23、圆周定位面24、25以及轴向定位面26组成。其中，螺旋面23位于该卡槽的开口处。相对设置的两圆周定位面24、25之一与所述螺旋面23连接，两圆周定位面24、25共同用于对翼面在圆周方向进行定位。轴向定位面26位于该卡槽底部，用于对翼面在轴向方向进行定位。

当翼片18、19被释放时，在弹簧21、22的作用力下展开。在弹簧轴向弹力的作用下，翼片，例如通过其上的卡块与螺旋面23抵接，并且在弹簧21、22的圆周向弹力(扭转弹力)及轴向弹力(压缩弹力)的共同作用下，翼片沿螺旋面23滑动至所述圆周定位面24、25以及轴向定位面26，从而实现圆周方向及轴向方向的锁定。

旋转飞行体1在飞行过程中，根据设定的时间启动电机动作解锁翼片。时间控制装置位于旋转飞行体1内，翼座5与旋转飞行体1之间相对转动，通过设定时间可以实现自旋飞行体翼片延时释放。

本发明通过旋转飞行体内部电机带动凸轮推动推杆，作用于翼片打开机构的自锁锁块，适时释放翼片，并且翼片在释放后，利用自弹定位机构的动作即可自动实现圆周及轴向定位。

以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翼片释放装置，用于旋转飞行体，其特征在于，该装置包括：

圆筒形翼座，其沿轴向套设在所述旋转飞行体外部，并可相对所述旋转飞行体旋转；

至少第一翼片和第二翼片，所述第一翼片、第二翼片安装在所述翼座上，并可相对所述翼座处于折叠状态和展开状态；

锁紧机构，用于将所述翼片相对所述翼座锁定在折叠状态；

推杆机构，用于驱动所述锁紧机构动作以解除锁紧机构对所述翼片的锁定；以及翼片自弹定位机构，用于在所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，并将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

2.根据权利要求1所述的翼片释放装置，其特征在于，所述翼片通过枢轴机构安装在所述翼座上，该枢轴机构包括设置在翼座外表面的第一轴孔、设置在所述翼片一侧边的第二轴孔，以及穿设在所述第一轴孔、第二轴孔中的枢轴。

3.根据权利要求2所述的翼片释放装置，其特征在于，所述第一轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼座外部的第一筒体构成，所述第二轴孔由多个沿轴向间隔设置在所述翼片一侧边的第二筒体构成。

4.根据权利要求3所述的翼片释放装置，其特征在于，所述翼片自弹定位机构包括安装在所述枢轴上的扭转压缩弹簧，至少一个所述第一筒体的一端设有开口卡槽，所述翼片设有与该卡槽对应的卡块，所述推杆机构解除所述锁紧机构对所述翼片的锁定时，所述扭转压缩弹簧驱动所述翼片由折叠状态旋转至展开状态，所述卡块与所述卡槽卡合以将所述翼片相对所述翼座锁定在展开状态。

5.根据权利要求1或2所述的翼片释放装置，其特征在于，所述锁紧机构包括锁块，该锁块通过一锁块轴可转动地安装在所述翼座上，其第一端向外伸出所述翼座外，第二端向内伸入所述翼座内部，所述翼片上设有用于与所述锁块第一端锁紧的开口，当所述翼片处于折叠状态时，所述锁块的第一端与所述翼片的开口处于锁紧状态，并且当所述推杆机构向所述锁块的第二端施加作用力时，所述锁块绕所述锁块轴旋转，以解除锁紧机构对所述翼片的锁定。

6.根据权利要求1或2所述的翼片释放装置，其特征在于，所述推杆机构设置在旋转飞行体中，包括可伸缩推杆以及驱动机构，该驱动机构包括驱动电机以及设置在驱动电机输出轴上的凸轮，当所述驱动电机旋转，带动所述凸轮向所述推杆第一端施加作用力时，所述推杆第二端伸出旋转飞行体，以驱动所述锁紧机构动作解除锁紧机构对所述翼片的锁定。

7.根据权利要求6所述的翼片释放装置，其特征在于，当所述凸轮未向所述推杆一端施加作用力时，推杆在弹簧回复力作用下保持在所述旋转飞行体内。

8.根据权利要求7所述的翼片释放装置，其特征在于，所述推杆机构包括固定设置在旋转飞行体中的导向座，所述驱动电机通过电机固定座安装在所述导向座上，导向座中心设有容纳所述凸轮的孔，所述凸轮通过电机轴压片、压片螺钉安装在电机输出轴上，所述推杆第一端位于所述凸轮的运动轨迹上。

9.根据权利要求8所述的翼片释放装置，其特征在于，所述导向座设有沿径向延伸的推杆安装槽，该安装槽与容纳凸轮的孔连通，所述推杆容纳在该安装槽中，并设有用于将所述推杆复位的弹性元件。

10.根据权利要求9所述的翼片释放装置，其特征在于，所述推杆第一端设有用于与所述凸轮接触的滚轮，该滚轮通过一滚轮轴安装在所述推杆第一端上。

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