CN113091524B - 可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构及方法，属于弹药工程的技术领域，修正机构中舵机驱动主动轮旋转；主动齿圈转动安装在安装支座的顶面；主动轮与主动齿圈的内齿面啮合；导向支架的侧面设置有阻力片安装槽，底面固定在安装支座的顶面上；转轴的底端设置在安装支座的顶面上，四个转轴以主动齿圈的中心呈中心对称；从动齿轮套设在转轴外，与主动齿圈的内齿面啮合；顶盘与导向支架和转轴连接，边缘设置有四个连接块导向槽；阻力片包括半环形板、齿条、连接块；半环形板位于顶盘上方；齿条滑动设置在阻力片安装槽内，与从动齿轮啮合；连接块沿着连接块导向槽移动。本发明可实现阻力片修正机构可多次展开，连续修正弹道。

Description

可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构及方法

技术领域

本发明属于弹药工程的技术领域，具体公开了一种可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构及方法。

背景技术

随着现代战争模式和战场空间的变化，以及高新技术应用于军事领域，武器弹药一方面要实现精确打击，另一方面要减低弹药的成本。因此，研究提高弹丸命中精度，减小弹着点圆概率误差，对于把握战场主动性、赢得最终胜利具有重要意义。

一维弹道修正弹最常采用的结构是在引信上增加一个可张开的阻力机构，通过弹载弹道探测模块和弹道解算模块，决定阻力机构的展开时刻，以“打远修近”的方式实现射程方向的落点修正的目的。

杨芳等2011年在论文“变面积增阻式弹道修正机构的设计与分析”中提出一种变面积增阻式弹道修正机构。该机构由微型电机转动控制输出, 经联轴器传动到滚珠丝杠，使滚珠丝杠转动, 同时带动传动杆一端向上移动, 传动杆另一端则带动滑块推动阻力片展开。其间，根据解算展开面积的大小，阻力片可以停留在整个过程的任意位置。阻力片选择半圆形状, 这样可保证展开到任意位置时整个弹丸各方向的受力相对平衡。该机构需要附加滚珠丝杠，所占空间较大，当弹体空间较小时无法完成安装。

吴国东等2014年在论文“新型一维弹道修正机构的设计”中提出一种新型阻力修正机构，是基于旋转稳定弹高速旋转的工作特性，利用离心力驱动阻力片展开。该结构布局上使用同层三片式结构，每个阻力片都带有一个卡钩。弹丸自转产生的离心力将微型拔销器解锁，三个阻力片连锁依次展开，并最终通过卡钩锁死，完成一次弹道的修正过程。但该装置智能对弹道进行一次修正，无法连续调节阻力片的展开面积。

魏波等2017年在论文“可两次同步展开的三片花瓣式一维弹道修正阻力器”中对现有的三片花瓣式阻力修正机构进行了改进与优化，每个阻力片对称轴上有一个大 U 形槽和一个销孔，销孔内固定有销体。U 形槽两边开有两个斜置导槽。机构靠两个火药拔销器实现两次触发，形成不同的阻力面积，实现对弹道的两次修正。该装置改善了现有阻力片一次修正的弊端，但仍然无法实现阻力片连续可调，对弹道进行多次修正。

综上可见，从现有阻式修正机构的修正方式来看，主要以一次修正为主，即弹丸上的修正执行机构根据指令信息，按要求时间打开阻力片到最大展开位置，但这种修正方式存在一定弊端，若解算值出现较大偏差或外部环境因素对弹丸后段飞行造成一定影响，则无法再对修正面积进行修改，降低了射击精度。因此弹道修正机构正在朝向“机构多次展开，弹道连续修正”的方向发展，以提高弹药的智能化水平，实现对目标的精确打击。

发明内容

为了克服上述现有技术所存在的不足，本发明提供了一种“可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构及方法”，采用行星齿轮-齿条驱动原理，实现阻力片修正机构可多次展开，连续修正弹道。

本发明提供一种可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，包括舵机、安装支座、主动齿圈、主动轮、导向支架、阻力片、转轴、从动齿轮和顶盘；舵机驱动主动轮旋转；主动齿圈转动安装在安装支座的顶面；主动轮设置在主动齿圈内，与主动齿圈的内齿面啮合，驱动主动齿圈旋转；导向支架的侧面设置有阻力片安装槽，底面固定在安装支座的顶面上，四个导向支架的阻力片安装槽均沿着主动齿圈的径向设置且相邻两个阻力片安装槽相互垂直；转轴的底端设置在安装支座的顶面上，四个转轴以主动齿圈的中心呈中心对称；从动齿轮套设在转轴外，与主动齿圈的内齿面啮合，由主动齿圈驱动旋转；顶盘的底面与导向支架的顶面和转轴的顶端连接，边缘设置有四个连接块导向槽，四个连接块导向槽沿着主动齿圈的径向设置且与四个导向支架的阻力片安装槽一一对应；阻力片包括半环形板、齿条以及连接半环形板和齿条的连接块；半环形板位于顶盘上方；齿条滑动设置在阻力片安装槽内，齿面与从动齿轮啮合，齿条由从动齿轮驱动沿着阻力片安装槽移动；连接块沿着连接块导向槽移动；相对的两个阻力片为一组，同组的半环形板围合成环形板，两组环形板上下叠放。

进一步地，安装支座的顶面设置有环形凸台，环形凸台与安装支座的边缘之间为齿圈导向槽；主动齿圈的底面设置有齿圈导轨，齿圈导轨设置在齿圈导向槽内。

进一步地，阻力片安装槽内设置有齿条导轨；齿条上设置有一端封闭一端开口的齿条导向槽；齿条导轨自齿条导向槽的开口端插入齿条导向槽内。

进一步地，导向支架的下部设置有用于避让主动齿圈的缺口，底面位于主动齿圈内；四个导向支架上阻力片安装槽的高度各不相同。

进一步地，安装支座的顶面上设置有转轴孔Ⅰ；顶盘上设置有转轴孔Ⅱ；转轴为中空结构，转轴的两端设置有轴肩，两端轴肩插设在转轴孔中，螺栓穿过转轴孔Ⅱ、转轴与转轴孔Ⅰ连接。

进一步地，转轴上设置有两个卡簧槽，卡簧安装在卡簧槽内限制从动齿轮的轴向窜动。

进一步地，四个转轴孔Ⅱ包括三个圆形孔和一个椭圆形孔。

进一步地，导向支架的顶面设置有安装孔Ⅰ，顶盘上设置有安装孔Ⅱ，螺栓穿过安装孔Ⅱ与安装孔Ⅰ连接。

进一步地，安装支座上设置有主动轮安装孔；舵机的输出轴穿过主动轮安装孔与主动轮连接。

本发明还提供一种一维弹道阻力片连续修正方法，将上述可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构安装在弹丸上；

根据指令信息，舵机带动主动轮旋转，与主动轮啮合主动齿圈同步旋转，主动齿圈内部中心对称分布的四个从动齿轮随之旋转，驱动齿条直线运动，舵机旋转方向不同时，阻力片形成展开或收缩运动；舵机旋转不同角度时，阻力片产生的阻力面积各不相同，从而实现一维弹道的连续修正。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

上述可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构采用舵机驱动，经行星齿轮、齿条传动将旋转运动转换为阻力片的直线运动，通过控制舵机的旋转方向可以实现阻力片直线展开与收缩，完成弹道的连续修正。机构紧凑，易于与多种弹型进行集成，提高打击精度。

附图说明

图1为可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构的分解图；

图2为安装支座的结构示意图；

图3为主动齿圈的结构示意图；

图4为导向支架的结构示意图；

图5为阻力片的结构示意图；

图6为转轴的结构示意图；

图7为顶盘的结构示意图；

图8为可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构未展开的状态图；

图9为可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构展开的状态图；

图10为可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构展开的传动原理图。

图中：1-舵机；2-安装支座；2.1-环形凸台；2.2-转轴孔Ⅰ；2.3-主动轮安装孔；2.4-齿圈导向槽；3-主动齿圈；3.1-齿圈导轨；4-主动轮；5-导向支架；5.1-阻力片安装槽；5.2-齿条导轨；5.3-安装孔Ⅰ；6-阻力片；6.1-半环形板；6.2-齿条；6.3-连接块；6.4-齿条导向槽；7-转轴；7.1-轴肩；7.2-卡簧槽；8-从动齿轮；9-顶盘；9.1-连接块导向槽；9.2-转轴孔Ⅱ；9.3-安装孔Ⅱ。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”等指示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或零件必须具有的特定方位，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例提供一种可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，包括舵机1、安装支座2、主动齿圈3、主动轮4、导向支架5、阻力片6、转轴7、从动齿轮8和顶盘9；舵机1驱动主动轮4旋转；主动齿圈3转动安装在安装支座1的顶面；主动轮4设置在主动齿圈3内，与主动齿圈3的内齿面啮合，驱动主动齿圈3旋转；导向支架5的侧面设置有阻力片安装槽5.1，底面固定在安装支座2的顶面上，四个导向支架5的阻力片安装槽5.1均沿着主动齿圈3的径向设置且相邻两个阻力片安装槽5.1相互垂直；转轴7的底端设置在安装支座2的顶面上，四个转轴7以主动齿圈3的中心呈中心对称；从动齿轮8套设在转轴7外，与主动齿圈3的内齿面啮合，由主动齿圈3驱动旋转；顶盘9的底面与导向支架5的顶面和转轴7的顶端连接，边缘设置有四个连接块导向槽9.1，四个连接块导向槽9.1沿着主动齿圈3的径向设置且与四个导向支架5的阻力片安装槽5.1一一对应；阻力片6包括半环形板6.1、齿条6.2以及连接半环形板6.1和齿条6.2的连接块6.3；半环形板6.1位于顶盘9上方；齿条6.2滑动设置在阻力片安装槽5.1内，齿面与从动齿轮8啮合，齿条6.2由从动齿轮8驱动沿着阻力片安装槽5.1移动；连接块6.3沿着连接块导向槽9.1移动；相对的两个阻力片6为一组，同组的半环形板6.1围合成环形板，两组环形板上下叠放。优选地，同组的两个半环形板6.1上表面位于同一平面，上方环形板的上表面与下方环形板的下表面位于同一平面。

进一步地，安装支座2的顶面设置有环形凸台2.1，环形凸台2.1与安装支座2的边缘之间为齿圈导向槽2.4；主动齿圈3的底面设置有齿圈导轨3.1，齿圈导轨3.1设置在齿圈导向槽2.4内。齿圈导轨3.1的宽度略小于安装支座2上齿圈导向槽2.4的宽度，保证主动齿圈3旋转且不发生偏心

进一步地，阻力片安装槽5.1内设置有齿条导轨5.2；齿条6.2上设置有一端封闭一端开口的齿条导向槽6.4；齿条导轨5.2自齿条导向槽6.4的开口端插入齿条导向槽6.4内，保证齿条6.2的直线运动。

进一步地，导向支架5的下部设置有用于避让主动齿圈3的缺口，底面位于主动齿圈3内，缺口的高度与深度分别略大于主动齿圈3的高度和厚度，能够保障主动齿圈3在旋转的同时，不发生径向窜动；四个导向支架5上阻力片安装槽5.1的高度各不相同，以保证四个阻力片6展开与收缩过程中不发生相互干涉。

进一步地，安装支座2的顶面上设置有转轴孔Ⅰ2.2；顶盘9上设置有转轴孔Ⅱ9.2；转轴7为中空结构，转轴7的两端设置有轴肩7.1，两端轴肩7.1插设在转轴孔中，螺栓穿过转轴孔Ⅱ9.2、转轴7与转轴孔Ⅰ2.2连接。

进一步地，转轴7上设置有两个卡簧槽7.2，卡簧安装在卡簧槽7.2内限制从动齿轮8的轴向窜动。

进一步地，四个转轴孔Ⅱ9.2包括三个圆形孔和一个椭圆形孔，椭圆形孔便于调节四个转轴7的安装位置。

进一步地，导向支架5的顶面设置有安装孔Ⅰ5.3，顶盘9上设置有安装孔Ⅱ9.3，螺栓穿过安装孔Ⅱ9.3与安装孔Ⅰ5.3连接，从而实现导向支架5和顶盘9的连接。

进一步地，安装支座2上设置有主动轮安装孔2.3；舵机1的输出轴穿过主动轮安装孔2.3与主动轮4连接。

实施例2

本实施例提供一种一维弹道阻力片连续修正方法，将实施例1所述可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构安装在弹丸上；

根据指令信息，舵机1带动主动轮4旋转，与主动轮4啮合主动齿圈3同步旋转，主动齿圈3内部中心对称分布的四个从动齿轮8随之旋转，驱动齿条6.2直线运动，舵机1旋转方向不同时，阻力片6形成展开或收缩运动；舵机1旋转不同角度时，阻力片6产生的阻力面积各不相同，从而实现一维弹道的连续修正。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，包括舵机、安装支座、主动齿圈、主动轮、导向支架、阻力片、转轴、从动齿轮和顶盘；

所述舵机驱动主动轮旋转；

所述主动齿圈转动安装在安装支座的顶面；

所述主动轮设置在主动齿圈内，与主动齿圈的内齿面啮合，驱动主动齿圈旋转；

所述导向支架的侧面设置有阻力片安装槽，底面固定在安装支座的顶面上，四个导向支架的阻力片安装槽均沿着主动齿圈的径向设置且相邻两个阻力片安装槽相互垂直；

所述转轴的底端设置在安装支座的顶面上，四个转轴以主动齿圈的中心呈中心对称；

所述从动齿轮套设在转轴外，与主动齿圈的内齿面啮合，由主动齿圈驱动旋转；

所述顶盘的底面与导向支架的顶面和转轴的顶端连接，边缘设置有四个连接块导向槽，四个连接块导向槽沿着主动齿圈的径向设置且与四个导向支架的阻力片安装槽一一对应；

所述阻力片包括半环形板、齿条以及连接半环形板和齿条的连接块；

所述半环形板位于顶盘上方；

所述齿条滑动设置在阻力片安装槽内，齿面与从动齿轮啮合，齿条由从动齿轮驱动沿着阻力片安装槽移动；

所述连接块沿着连接块导向槽移动；

相对的两个阻力片为一组，同组的半环形板围合成环形板，两组环形板上下叠放。

2.根据权利要求1所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，所述安装支座的顶面设置有环形凸台，环形凸台与安装支座的边缘之间为齿圈导向槽；

所述主动齿圈的底面设置有齿圈导轨，齿圈导轨设置在齿圈导向槽内。

3.根据权利要求2所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，阻力片安装槽内设置有齿条导轨；

齿条上设置有一端封闭一端开口的齿条导向槽；

齿条导轨自齿条导向槽的开口端插入齿条导向槽内。

4.根据权利要求3所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，导向支架的下部设置有用于避让主动齿圈的缺口，底面位于主动齿圈内；

四个导向支架上阻力片安装槽的高度各不相同。

5.根据权利要求4所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，安装支座的顶面上设置有转轴孔Ⅰ；

顶盘上设置有转轴孔Ⅱ；

转轴为中空结构，转轴的两端设置有轴肩，两端轴肩插设在转轴孔中，螺栓穿过转轴孔Ⅱ、转轴与转轴孔Ⅰ连接。

6.根据权利要求5所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，转轴上设置有两个卡簧槽，卡簧安装在卡簧槽内限制从动齿轮的轴向窜动。

7.根据权利要求5或6所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，四个转轴孔Ⅱ包括三个圆形孔和一个椭圆形孔。

8.根据权利要求7所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，导向支架的顶面设置有安装孔Ⅰ，顶盘上设置有安装孔Ⅱ，螺栓穿过安装孔Ⅱ与安装孔Ⅰ连接。

9.根据权利要求8所述的可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构，其特征在于，安装支座上设置有主动轮安装孔；

舵机的输出轴穿过主动轮安装孔与主动轮连接。

10.一种一维弹道阻力片连续修正方法，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述可重复展开的一维弹道阻力片连续修正机构安装在弹丸上；

根据指令信息，舵机带动主动轮旋转，与主动轮啮合主动齿圈同步旋转，主动齿圈内部中心对称分布的四个从动齿轮随之旋转，驱动齿条直线运动，舵机旋转方向不同时，阻力片形成展开或收缩运动；舵机旋转不同角度时，阻力片产生的阻力面积各不相同，从而实现一维弹道的连续修正。

Images