CN113357972B - 一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导弹驱动技术领域，特别涉及一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置及驱动方法。包括底座、偏转体、形状记忆合金超弹性管和锁紧机构；所述底座一侧壁上开设有偏转槽；所述偏转体一端位于偏转槽内，所述形状记忆合金超弹性管安装在偏转体内，且两端均延伸至底座内；所述形状记忆合金超弹性管一端设有锁杆槽，所述锁杆槽内设置有锁紧机构；所述锁紧机构包括棘齿锁杆，所述棘齿锁杆一端与形状记忆合金超弹性管转动连接，且所述棘齿锁杆上套接有形状记忆合金驱动弹簧。本发明可提高折叠舵或折叠翼的可靠性，并减少驱动装置的体积和重量。

Description

一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置及驱动方法

技术领域

本发明属于导弹驱动技术领域，特别涉及一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置及驱动方法。

背景技术

弹翼折叠技术具有节约机载空间、增加载弹量、便于运输存放的的优点，具有广阔应用前景。在折叠弹翼展开过程中，驱动方式是影响弹翼能否正常展开、展开速度、展开冲击力、展开可靠性等的重要因素。目前常用的驱动方式有火控、气动、液压、电动等。普遍存在冲击力大，可靠性差，或需要提供气源、液压源，体积和重量较大等缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置，包括底座、偏转体、形状记忆合金超弹性管和锁紧机构；所述底座一侧壁上开设有偏转槽；所述偏转体一端位于偏转槽内，所述形状记忆合金超弹性管安装在偏转体内，且两端均延伸至底座内；所述形状记忆合金超弹性管一端设有锁杆槽，所述锁杆槽内设置有锁紧机构；所述锁紧机构包括棘齿锁杆，所述棘齿锁杆一端与形状记忆合金超弹性管转动连接，且所述棘齿锁杆上套接有形状记忆合金驱动弹簧；所述形状记忆合金超弹性管和棘齿锁杆相互靠近的一端分别设置有第一棘齿和第二棘齿；所述第一棘齿和第二棘齿相互啮合；

所述锁杆槽内设置有电加热单元，所述电加热单元的输出端与形状记忆合金驱动弹簧连接。

进一步的，所述偏转槽一侧内壁上开设有合金管固定槽；所述合金管固定槽内设有合金管固定销钉。

进一步的，所述偏转体靠近底座的一侧壁上固定安装有偏转体转动块，所述偏转体转动块内固定安装有形状记忆合金超弹性管。

进一步的，所述形状记忆合金超弹性管一端贯穿至所述合金管固定槽内，且通过合金管固定销钉与所述合金管固定槽内壁连接。

进一步的，所述偏转槽与合金管固定槽相对的一侧内壁上开设有锁杆槽，所述锁杆槽正上方设置有偏转体限位销钉，所述偏转体限位销钉一端可活动卡接在所述偏转体上，且另一端固定连接有销钉伸缩弹簧；所述销钉伸缩弹簧另一端固定连接有弹簧限位块，所述弹簧限位块固定安装在所述底座远离斜面的一侧外壁上。

进一步的，所述棘齿锁杆远离形状记忆合金超弹性管的一端设有径向扁长孔，所述径向扁长孔另一端设有锁杆固定销钉，所述锁杆固定销钉外部固定安装在所述锁杆槽的内壁上；所述径向扁长孔可活动贯穿至所述锁杆固定销钉内。

进一步的，所述棘齿锁杆上套接有凸台，所述形状记忆合金超弹性管靠近卡杆槽的一侧设有弹簧限位环。

进一步的，所述锁紧机构还包括偏置弹簧；所述偏置弹簧两端分别抵触在凸台和锁杆固定销钉上。

进一步的，所述形状记忆合金驱动弹簧两端分别抵触在凸台和弹簧限位环上。

一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动方法，所述驱动方法包括：

对底座进行热处理训练，使得形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧产生形状记忆效应；

对形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧的温度加热至热处理训练的温度，使折叠翼或折叠舵在形状记忆效应的作用下完成展开工作。

本发明的有益效果是：

本发明采用形状记忆效应为驱动方法，将材质为镍钛合金的形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧作为驱动源，实现折叠弹翼的展开，不仅提高了折叠弹翼或折叠舵展开时的可靠性，同时也降低了折叠翼或折叠舵整体的体积和重量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的底座、偏转体与导弹本体的连接示意图；

图2示出了根据本发明实施例的底座和偏转体的结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的底座和偏转体的剖视示意图；

图4示出了根据本发明实施例的图3中A圈内的的放大示意图；

图5示出了根据本发明实施例的偏转体折叠状态时底座的剖视示意图；

图6示出了根据本发明实施例的偏转体折叠状态时底座与导弹本体的连接示意图。

图中：100、导弹本体；200、底座；210、合金管固定槽；220、形状记忆合金超弹性管；221、合金管固定销钉；230、偏转体限位销钉；231、销钉伸缩弹簧；232、弹簧限位块；240、锁紧机构；241、棘齿锁杆；242、凸台；243、锁杆固定销钉；244、形状记忆合金驱动弹簧；245、偏置弹簧；246、第二棘齿；250、弹簧限位环；260、锁杆槽；300、偏转体；310、偏转体转动块；400、偏转槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，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。

本发明实施例提供了一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置。包括底座200。示例性的，如图1所示，所述底座200的数量不少于两组，所述底座200一端用于和导弹本体100连接，且另一端用于和偏转体300连接，并为偏转体300的折叠展开工作提供动力。

所述底座200和偏转体300的同一侧外壁均设置有一组斜面，且所述底座200和偏转体300可构成直角梯形结构。

示例性的，如图2和图3所示，所述底座200远离导弹本体100的一侧壁上开设有偏转槽400。所述偏转槽400靠近斜面的一侧内壁上开设有合金管固定槽210。所述合金管固定槽210内设置有合金管固定销钉221。所述偏转体300靠近底座200的一侧壁上固定安装有偏转体转动块310，所述偏转体转动块310内固定安装有形状记忆合金超弹性管220，所述形状记忆合金超弹性管220一端贯穿至所述合金管固定槽210内，且通过合金管固定销钉221与所述合金管固定槽210内壁连接。所述形状记忆合金超弹性管220远离合金管固定槽210的一端设有第一棘齿。

将偏转体转动块310放置在偏转槽400内，并使得形状记忆合金超弹性管220一端贯穿至两组合金管固定槽210内，再通过合金管固定销钉221进行限位，并使得形状记忆合金超弹性管220可以在合金管固定槽210进行旋转，从而实现偏转体300的展开功能。

所述底座200远离斜面的一侧外壁上开设有锁杆槽260，所述锁杆槽260另一端与偏转槽400连通。

所述锁杆槽260正上方设置有偏转体限位销钉230，所述偏转体限位销钉230一端可活动卡接在所述偏转体300上，且另一端固定连接有销钉伸缩弹簧231。所述销钉伸缩弹簧231另一端固定连接有弹簧限位块232，所述弹簧限位块232固定安装在所述底座200远离斜面的一侧外壁上。

示例性的，如图5和图6所示，当偏转体300处在折叠状态时，偏转体限位销钉230会抵触在偏转体300的外壁上。当偏转体300展开后，位于偏转体300上的销钉槽会与偏转体限位销钉230处在同一条直线上，然后在销钉伸缩弹簧231的作用下，使得偏转体限位销钉230卡接在销钉槽内。以此对展开后的偏转体300实现固定效果。

所述锁杆槽260内设置有锁紧机构240，所述锁紧机构240一端与所述形状记忆合金超弹性管220连接。

所述锁紧机构240包括棘齿锁杆241、形状记忆合金驱动弹簧244和偏置弹簧245。示例性的，如图4所示，所述棘齿锁杆241一端设有第二棘齿246，所述第二棘齿246可与所述第一棘齿啮合连接。且另一端设有径向扁长孔，所述径向扁长孔另一端设有锁杆固定销钉243，所述锁杆固定销钉243外部固定安装在所述锁杆槽260的内壁上，所述径向扁长孔可活动贯穿至所述锁杆固定销钉243内。所述棘齿锁杆241上套接有凸台242，所述形状记忆合金超弹性管220靠近锁杆槽260的一侧设有弹簧限位环250。所述形状记忆合金驱动弹簧244和偏置弹簧245均套接在所述棘齿锁杆241上。所述形状记忆合金驱动弹簧244两端分别抵触在凸台242和弹簧限位环250上，所述偏置弹簧245两端分别抵触在凸台242和锁杆固定销钉243上。

优选的，所述锁杆槽260内设置有电加热单元，所述电加热单元的输出端与所述形状记忆合金驱动弹簧244连通。

工作时时，偏转体300以形状记忆合金超弹性管220的中轴线进行转动，从而发生折叠，带动形状记忆合金超弹性管220发生扭转变形，并在第一棘齿和第二棘齿246啮合，以及偏置弹簧245的作用下，使得形状记忆合金超弹性管220和棘齿锁杆241相互抵触。使偏转体300保持锁紧状态。

当偏转体需要展开时，通过电加热单元对形状记忆合金驱动弹簧244加热，当形状记忆合金驱动弹簧244的温度升高至热处理训练的温度时发生伸长变形，克服偏置弹簧245的弹力，将棘齿锁杆241顶开，使得第一棘齿和第二棘齿246相互脱离。形状记忆合金超弹性管220在弹力作用下将偏转体300弹开，以此完成偏转体300的展开工作。

在上述导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置的基础上，本发明实施例还提供了一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动方法。包括：

对底座进行热处理训练，使得形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧产生形状记忆效应；

对形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧的温度加热至热处理训练的温度，使折叠翼或折叠舵在形状记忆效应的作用下完成展开工作。

示例性的，所述折叠翼或折叠舵的热处理训练包括：

将形状记忆合金驱动弹簧整体放置在加热炉内进行加热；

当形状记忆合金驱动弹簧温度达到500-600℃的区间后，停止加热；

将形状记忆合金驱动弹簧安装在底座内，并将偏转体进行偏转折叠，以此带动形状记忆合金超弹性管发生扭转变形，并在第一棘齿和第二棘齿啮合，以及偏置弹簧的作用下，使得形状记忆合金超弹性管和棘齿锁杆相互贴紧，从而使偏转体保持锁紧状态。

示例性的，所述形状记忆合金驱动弹簧的加热工作包括：

启动电加热单元，使得电加热单元开始工作，并对形状记忆合金驱动弹簧进行加热；

当形状记忆合金驱动弹簧的温度升高至热处理训练的温度时发生伸长变形，克服偏置弹簧的弹力，将棘齿锁杆顶开，使得第一棘齿和第二棘齿相互脱离；形状记忆合金超弹性管在弹力作用下将偏转体弹开；

当偏转体与底座之间的夹角达到180°后，展开工作完成。

相较于传统折叠翼或折叠舵的驱动方法所产生的各种不足，如火控驱动方法的冲击力大、可靠性差，气动液压体积重量大、需要提供气源或液压源，以及电动存在体积重量大等问题。本发明采用形状记忆效应为驱动方法，将材质为镍钛合金的形状记忆合金超弹性管和形状记忆合金驱动弹簧作为驱动源，实现折叠弹翼的展开，不仅提高了折叠弹翼或折叠舵展开时的可靠性，同时也降低了折叠翼或折叠舵整体的体积和重量。

尽管参照前述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精神和范围。

Claims (2)

1.一种导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置，其特征在于：包括底座（200）、偏转体（300）、形状记忆合金超弹性管（220）和锁紧机构（240）；所述底座（200）一侧壁上开设有偏转槽（400）；所述偏转体（300）一端位于偏转槽（400）内，所述形状记忆合金超弹性管（220）安装在偏转体（300）内，且两端均延伸至底座（200）内；所述形状记忆合金超弹性管（220）一端设有锁杆槽（260），所述锁杆槽（260）内设置有锁紧机构（240）；所述锁紧机构（240）包括棘齿锁杆（241），所述棘齿锁杆（241）一端与形状记忆合金超弹性管（220）转动连接，且所述棘齿锁杆（241）上套接有形状记忆合金驱动弹簧（244）；所述形状记忆合金超弹性管（220）和棘齿锁杆（241）相互靠近的一端分别设置有第一棘齿和第二棘齿（246）；所述第一棘齿和第二棘齿（246）相互啮合；

所述锁杆槽（260）内设置有电加热单元，所述电加热单元的输出端与形状记忆合金驱动弹簧（244）连接；

所述棘齿锁杆（241）远离形状记忆合金超弹性管（220）的一端设有径向扁长孔，所述径向扁长孔另一端设有锁杆固定销钉（243），所述锁杆固定销钉（243）外部固定安装在所述锁杆槽（260）的内壁上；所述锁杆固定销钉（243）活动贯穿至所述径向扁长孔内；

所述棘齿锁杆（241）上套接有凸台（242），所述形状记忆合金超弹性管（220）靠近锁杆槽（260）的一侧设有弹簧限位环（250）；

所述锁紧机构（240）还包括偏置弹簧（245）；所述偏置弹簧（245）两端分别抵触在凸台（242）和锁杆固定销钉（243）上；

所述形状记忆合金驱动弹簧（244）两端分别抵触在凸台（242）和弹簧限位环（250）上；

所述偏转槽（400）一侧内壁上开设有合金管固定槽（210）；所述合金管固定槽（210）内设有合金管固定销钉（221）；

所述偏转体（300）靠近底座（200）的一侧壁上固定安装有偏转体转动块（310），所述偏转体转动块（310）内固定安装有形状记忆合金超弹性管（220）；

所述形状记忆合金超弹性管（220）一端贯穿至所述合金管固定槽（210）内，且通过合金管固定销钉（221）与所述合金管固定槽（210）内壁连接；

所述偏转槽（400）与合金管固定槽（210）相对的一侧内壁上开设有锁杆槽（260），所述锁杆槽（260）正上方设置有偏转体限位销钉（230），所述偏转体限位销钉（230）一端可活动卡接在所述偏转体（300）上，且另一端固定连接有销钉伸缩弹簧（231）；所述销钉伸缩弹簧（231）另一端固定连接有弹簧限位块（232），所述弹簧限位块（232）固定安装在所述底座（200）远离斜面的一侧外壁上。

2.一种如权利要求1所述的导弹折叠舵或折叠翼的展开驱动装置的展开驱动方法，其特征在于：所述驱动方法包括：

对底座进行热处理训练，通过设计和加工使形状记忆合金驱动弹簧具有形状记忆效应；

将形状记忆合金驱动弹簧加热至热处理训练的温度，使折叠翼或折叠舵在形状记忆效应的作用下完成展开工作。

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