CN113983874A - 一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，具体包括：整流罩、柔性连接结构、整流罩安装端框以及多个整流罩偏转伺服机构；其中多个整流罩偏转伺服机构均安装在整流罩的内部，具体安装在整流罩安装端框上，用于控制整流罩相对于箭体发生偏转，实现整箭姿态控制；柔性连接结构连接与整流罩连接，用于在整流罩发生偏转时，减少整流罩变形过程和箭体的磕碰；整流罩安装端框和柔性连接结构连接，用于实现整流罩和箭体的连接。本申请通过伺服机构的调整实现了整流罩方向的调节和偏转，满足了整箭在高空实现灵活的姿态控制。

Description

一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统

技术领域

本申请涉及火箭领域，尤其涉及一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统。

背景技术

目前行业在固体发动机和液体发动机固定燃烧室，不改变喷射方向情况下，使用姿轨控小火箭按照系统时序要求进行点火，进行姿态控制。根据结构设计不同，造型不同设计不同型号的小火箭系统，设计过程繁琐，项目型号多，液体管路多，通用性不强，造成资源浪费和安全行系数底下。设计周期时间长，如图1所示为现有技术中的姿轨控小火箭推力系统。

目前使用的定推力，定方向小火箭姿轨控系统有几大问题需要改进和提高：1.在小火箭推力和方向方面：由于小火箭由于喷管设计方向固定。2.在安装数量和复杂程度：姿轨控系统需要气瓶，管路和阀门控制，完成姿态控制。因此在箭体有限空间，需要布置气瓶，管路，和阀门等配套设备。特备是管路系统，在焊接，连接等工艺的不确定性，降低了整箭的安全系数，同时管路和气瓶布置影响结构布置空间和电磁阀门的配合，增加设备和重量，增添不安全因素。3：在工艺要求方面：安装数量多，管路布置，安装工艺复杂。小火箭的利用率较低，且影响后续安装工序开展。且结构故障随机性大，安全原因很难保证。

因此，如何提供一种新的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统小火箭成为本领域急需解决的问题。

发明内容

本发明提出一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，具体包括：整流罩、柔性连接结构、整流罩安装端框以及多个整流罩偏转伺服机构；其中多个整流罩偏转伺服机构均安装在整流罩的内部，具体安装在整流罩安装端框上，用于控制整流罩相对于箭体发生偏转，实现整箭姿态控制；柔性连接结构连接与整流罩连接，用于在整流罩发生偏转时，减少整流罩变形过程和箭体的磕碰；整流罩安装端框和柔性连接结构连接，用于实现整流罩和箭体的连接。

如上的，其中，整流罩安装端框的厚度大于柔性连接结构的厚度。

如上的，其中，每个整流罩偏转伺服机构具体包括，伺服控制系统电机、伺服控制系统螺杆、伺服控制系统螺杆套、万向节支架、电缆以及电瓶；其中伺服控制系统电机的旋转带动整流罩进行角度偏转；伺服控制系统螺杆分别与伺服控制系统电机和伺服控制系统螺杆套连接，用于伺服控制系统电机的带动下实现在伺服控制系统螺杆套中的长度调节；万向节支架和伺服控制系统螺杆套固定连接，用于实现整流罩偏转伺服机构的角度调节；电缆分别与伺服控制系统电机和电瓶连接，电瓶为整流罩偏转伺服机构提供电力供应，电缆向伺服控制系统电机发送旋转指令，控制伺服控制系统电机旋转，从而控制整流罩的方向偏转。

如上的，其中，其中伺服控制系统螺杆和伺服控制系统螺杆套啮合连接。

如上的，其中，整流罩偏转伺服机构的数量为4个，均匀固定安装在整流罩安装端框上。

如上的，其中，整流罩偏转伺服机构中的万向节支架活动安装在整流罩安装端框上。

如上的，其中，万向节支架具体为万向节，或者常平座。

如上的，其中，柔性连接结构的材料为无纺布。

如上的，其中，伺服控制系统电机旋转时带动伺服控制系统螺杆旋转，使伺服控制系统螺杆在伺服控制系统螺杆套中伸长或缩短。

如上的，其中，电瓶与电缆连接后，悬空放置在整流罩内部。

本申请具有以下有益效果：

(1)本申请提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，通过伺服机构的调整实现整流罩方向的偏转和调节，满足了整箭在高空实现灵活的姿态控制。

(2)本申请提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，实现姿态控制系统减重和减少配套系统：其中针对原来气瓶系统，管路系统，阀门系统，和小火箭系统。利用整流罩控制系统只要4套结构皆可以完成姿态调整。减少原来的安装数量多，管路布置，安装工艺复杂的情况。且影响后续安装工序开展。且结构故障随机性大，安全原因很难保证。安装工艺简单。有利于大量推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的姿轨控小火箭推力系统的结构示意图；

图2是本实施例提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统的整体结构示意图；

图3是本实施例提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统的剖视图；

图4是本实施例提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统中的整流罩偏转伺服机构的具体结构图；

图5是本申请实施例提供的万向节支架的细节图；

图6是本申请实施例提供的控制整箭整流罩的偏转后姿态示意图；

附图标记：

1—整流罩；2—柔性连接结构；3—整流罩安装端框；4—整流罩偏转伺服机构；5—伺服控制系统电机；6—伺服控制系统螺杆；7—伺服控制系统螺杆套；8—万向节支架；9—电缆；10—电瓶。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

本发明提出一种制整流罩方向的火箭姿轨控系统，能够满足飞行大规模装机的环境要求，减少制造工艺简单化要求，提高生产效率。

实施例一

如图2所示，本申请提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统具体包括，整流罩1、柔性连接结构2、整流罩安装端框3以及多个整流罩偏转伺服机构4。

其中多个整流罩偏转伺服机构4控制整流罩1相对于箭体发生偏转，实现整箭姿态控制。

其中整流罩1通过柔性连接结构2、整流罩安装端框3和下方的箭体连接。

具体地，整流罩1与柔性连接结构2连接，当整流罩发生偏转时候，柔性连接起到变形作用，减少整流罩变形过程和箭体的磕碰。

整流罩安装端框3分别与柔性连接结构2和箭体连接，实现整流罩和箭体的连接。

其中，整流罩安装端框3的厚度大于柔性连接结构2的厚度。

优选地，柔性连接结构的材料为无纺布。

其中，多个整流罩偏转伺服机构4均安装在整流罩1的内部，具体的，多个整流罩偏转伺服机构4与整流罩安装端框3连接，多个整流罩偏转伺服机构4均固定在整流罩安装端框3上。

优选地，多个整流罩偏转伺服机构4的数量为4个，均匀固定安装在整流罩安装端框3上。

通过多个整流罩偏转伺服机构4的控制，实现整流罩相对于箭体发生偏转，实现整箭姿态控制。

图3为控制整流罩方向的火箭姿轨控系统的剖视图，图4为整流罩偏转伺服机构4的具体结构图，从图3和图4能够得出整流罩偏转伺服机构4安装在整流罩中的位置和具体结构。

如图4所示，其中每个整流罩偏转伺服机构4具体包括，伺服控制系统电机5、伺服控制系统螺杆6、伺服控制系统螺杆套7、万向节支架8、电缆9以及电瓶10。

通过伺服控制系统电机5的旋转实现整流罩1的角度偏转，以及实现方向控制。

伺服控制系统螺杆6分别与伺服控制系统电机5和伺服控制系统螺杆套7连接，其中伺服控制系统螺杆6和伺服控制系统螺杆套7啮合连接。其中伺服控制系统螺杆6能够在伺服控制系统螺杆套7没入和旋出指定长度。

其中，伺服控制系统电机5能够进行旋转，当伺服控制系统电机5旋转时，带动伺服控制系统螺杆6旋转，由于伺服控制系统螺杆6和伺服控制系统螺杆套7相啮合，因此伺服控制系统螺杆6的旋转能实现实现伺服控制系统螺杆6在伺服控制系统螺杆套7中伸长或缩短，从而实现伺服控制系统螺杆6的长度变化。

作为举例，当一个伺服控制系统螺杆6旋转至指定长度后，伺服控制系统螺杆6连接的伺服控制系统电机5会直接接触到整流罩内壁，当伺服控制系统电机5继续旋转时，则会对整流罩产生一定的推力，从而使整流罩在该角度发生偏转。因此通过一个或多个伺服控制系统螺杆6的长度变化，则令整流罩的方向发生偏转。也可以通过控制一个或多个伺服控制系统螺杆6的长度，进行整流罩1的方向的调节。

万向节支架8和伺服控制系统螺杆套7固定连接，如图5所示，为万向节支架8的细节图，其中万向节支架8活动安装在整流罩安装端框3上，能够实现整流罩偏转伺服机构的角度调节。

通过简洁的伺服结构实现推理的万向调节，可以在制造和安装过程中有效缩短操作时间，降低装配难度，提升连接效率和可靠性。级间段快速连接结构也大大提高了产品的维修性。

如图6所示，为控制整流罩方向的火箭姿轨控系统控制整箭整流罩偏转后姿态示意图。具体地，当伺服控制系统螺杆6后，整流罩发生方向的偏转，整流罩偏转伺服机构4也发生了位置的偏转，因此需要整流罩偏转伺服机构4中的万向节支架8调节整流罩偏转伺服机构4的角度。

优选地，万向节支架8可以为万向节，或者常见应用在火箭领域中的常平座，从而实现角度的调整。

其中电缆9分别与伺服控制系统电机5和电瓶10连接，通过电缆9和电瓶10连接，电瓶10为整流罩偏转伺服机构提供电力供应，电缆9向伺服控制系统电机5发送旋转指令，控制伺服控制系统电机5旋转，从而控制整流罩的方向偏转。

其中，电瓶10与电缆9连接后，可悬空放置在整流罩内部。

通过整流罩偏转伺服机构的上述结构，能够控制整流罩实现方向偏转以及进行方向的调节，有利于火箭在高空实现姿态控制和调整。

本申请具有以下有益效果：

(1)本申请提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，通过伺服机构的调整实现整流罩方向的偏转和调节，满足了整箭在高空实现灵活的姿态控制。

(2)本申请提供的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，实现姿态控制系统减重和减少配套系统：其中针对原来气瓶系统，管路系统，阀门系统，和小火箭系统。利用整流罩控制系统只要4套结构皆可以完成姿态调整。减少原来的安装数量多，管路布置，安装工艺复杂的情况。且影响后续安装工序开展。且结构故障随机性大，安全原因很难保证。安装工艺简单。有利于大量推广。

虽然当前申请参考的示例被描述，其只是为了解释的目的而不是对本申请的限制，对实施方式的改变，增加和/或删除可以被做出而不脱离本申请的范围。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，具体包括：整流罩、柔性连接结构、整流罩安装端框以及多个整流罩偏转伺服机构；

其中多个整流罩偏转伺服机构均安装在整流罩的内部，具体安装在整流罩安装端框上，用于控制整流罩相对于箭体发生偏转，实现整箭姿态控制；

柔性连接结构连接与整流罩连接，用于在整流罩发生偏转时，减少整流罩变形过程和箭体的磕碰；

整流罩安装端框和柔性连接结构连接，用于实现整流罩和箭体的连接。

2.如权利要求1所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，整流罩安装端框的厚度大于柔性连接结构的厚度。

3.如权利要求1所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，每个整流罩偏转伺服机构具体包括，伺服控制系统电机、伺服控制系统螺杆、伺服控制系统螺杆套、万向节支架、电缆以及电瓶；

其中伺服控制系统电机的旋转带动整流罩进行角度偏转；

伺服控制系统螺杆分别与伺服控制系统电机和伺服控制系统螺杆套连接，用于伺服控制系统电机的带动下实现在伺服控制系统螺杆套中的长度调节；

万向节支架和伺服控制系统螺杆套固定连接，用于实现整流罩偏转伺服机构的角度调节；

电缆分别与伺服控制系统电机和电瓶连接，电瓶为整流罩偏转伺服机构提供电力供应，电缆向伺服控制系统电机发送旋转指令，控制伺服控制系统电机旋转，从而控制整流罩的方向偏转。

4.如权利要求3所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，其中伺服控制系统螺杆和伺服控制系统螺杆套啮合连接。

5.如权利要求4所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，整流罩偏转伺服机构的数量为4个，均匀固定安装在整流罩安装端框上。

6.如权利要求5所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，整流罩偏转伺服机构中的万向节支架活动安装在整流罩安装端框上。

7.如权利要求3所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，万向节支架具体为万向节，或者常平座。

8.如权利要求3所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，柔性连接结构的材料为无纺布。

9.如权利要求3所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，伺服控制系统电机旋转时带动伺服控制系统螺杆旋转，使伺服控制系统螺杆在伺服控制系统螺杆套中伸长或缩短。

10.如权利要求3所述的控制整流罩方向的火箭姿轨控系统，其特征在于，电瓶与电缆连接后，悬空放置在整流罩内部。

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