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1、10申请公布号CN104085526A43申请公布日20141008CN104085526A21申请号201410292609022申请日20140625B64C1/00200601B64C39/02200601F42B10/0220060171申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号72发明人龚春林赵成泽谷良贤樊健平单坤于少营王伟李奥74专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人吕湘连54发明名称一种实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构57摘要本发明涉及导弹应用领域,特别涉及一种巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构。解决了现有技术中连接接口加工。
2、困难、携带不便,目前采用的折叠翼机构复杂,可靠性较低的问题。其技术方案是构建一种巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,包括弹身梁、翼身固定盘、斜面端头式翼梁和拉簧式锁死解锁机构;弹身梁、斜面端头式翼梁和翼身固定盘相互配合实现三者之间的固定;拉簧式锁死解锁机构位于翼身固定盘腔内,实现弹翼的插入锁死、解锁拔出。本发明操作简易,拆装过程可重复;减小了原有结构尺寸,便于携带,使介入战场的方式更加灵活,战斗力增强。51INTCL权利要求书1页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图4页10申请公布号CN104085526ACN10408552。
3、6A1/1页21一种实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,包括弹身梁2、翼身固定盘4、斜面端头式翼梁1和拉簧式锁死解锁机构5;弹身梁2沿翼身固定盘4的轴向方向通过翼身固定盘4,并通过法兰盘3进行固定;斜面端头式翼梁1斜面的一端沿翼身固定盘4径向通过翼身固定盘4;弹身梁2、斜面端头式翼梁1和翼身固定盘4相互配合实现三者之间的固定;拉簧式锁死解锁机构5位于翼身固定盘4的腔内,实现弹翼的插入锁死、解锁拔出。2一种如权利要求1所述的实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,其特征在于,在翼身固定盘4的盘面上开有一减重通槽,减重通槽的厚度和翼身固定盘4厚度相同;在翼身固定盘4上,在与。
4、斜面端头式翼梁1所在方向和弹身梁2所在方向均相互垂直的方向上开有孔,该孔与斜面端头式翼梁1轴线相交且未全部打通,在与斜面端头式翼梁1轴线的距离为H1和H2之间,形成一厚度为H2H1的圆盘,记为P盘18,P盘18上开有一通孔。3一种如权利要求1所述的实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,其特征在于,斜面端头式翼梁1为一端是斜面的圆柱型梁,且为斜面的一端通过翼身固定盘4,使斜面端头式翼梁1与弹身梁2所在方向和在翼身固定盘4上开有孔的方向均相互垂直。4一种如权利要求1所述的实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,其特征在于,拉簧式锁死解锁机构5位于翼身固定盘4、与斜面端头式翼梁。
5、1相互垂直的孔内,包括柱销、弹簧8、拉簧机构圆盘7;柱销的销段9位于斜面端头式翼梁1上开有的槽内,柱销的柱段32半径与厚度为H2H1的P盘18上开有的通孔半径相同,且柱销的柱段32上套有一弹簧8;拉簧机构圆盘7与P盘18进行螺纹配合,通过拉动拉簧机构圆盘7上的圆环对弹簧8压缩进行调节。权利要求书CN104085526A1/5页3一种实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构技术领域0001本发明属于导弹应用领域,涉及一种巡飞器,特别涉及一种于实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构。背景技术0002巡飞器是一种可以长时间在目标区域上空巡弋、待机执行单种或多种作战任务的新型弹药,是。
6、无人机技术与弹药技术有机结合的产物。巡飞器由有效载荷、制导装置、推进装置、控制装置、稳定装置等组成。这一新型飞行器概念在上世纪90年代由美国首次提出,作为当前精确打击类武器家族的新成员,可用于执行低空、超低空对地面或水面战术、战役纵深区域的战场监视、目标侦察、战斗毁伤评估、空中无线电中继以及战斗攻击等多项任务。0003目前巡飞器主要有以下优势00041介入战场方式更加灵活。可以通过多种方式和平台投放发射箱、飞机等平台,甚至实现单兵抛射。00052制导精度高。采用GPS/INS制导或自主式末制导等制导方式,制导精度在1米左右;00063成本低廉。造价多在110万美金之间,和火箭弹的成本相当;00。
7、074滞空时间长,采用小型航空发动机作为动力,可在目标区巡逻飞行较长时间,如英国“火影”巡飞时间达到8个小时以上;00085功能多样,可根据执行任务的不同,换装不同载荷,可采用单一或多功能战斗部,可搭载彩色电视摄像机、化学或生物探测传感器等载荷,具有目标搜索、目标监视与定位、战斗毁伤评估、空中无线中继以及攻击目标等功能,提高了对付目标的灵活性。0009为了实现巡飞器的单兵抛射,要求巡飞器具有小型化和便携化的特点,小型化是指巡飞器尺寸小、质量轻,便携化是指携带过程中巡飞器三个维度的特征尺寸较小、尽量少用或者不用运输容器等。0010在实现小型化过程中一个重要难题就是翼身连接问题,由于结构尺寸小,翼。
8、梁与弹身上难以加工出导弹上常见的连接接口,难以实现翼身的可靠固定。同时,便携化难以实现,巡飞器的弹翼展长一般较长,在携带过程中最好能将弹翼收起,而常见的折叠弹翼机构较为复杂,尺寸较大,携带时必须有运输容器作为约束。故凭借现行成熟导弹技术难以高质量实现巡飞器的小型化与便携化。发明内容0011为了实现巡飞器的小型化和便携化。设计了一种巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构。0012本发明解决的技术问题是设计一种巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,解决了小型巡飞器翼梁、弹身梁通常尺寸较小,难以加工出导弹上常用的连接接口、说明书CN104085526A2/5页4而小型航模上常见的固定根。
9、肋的方法携带不便且强度较低的问题;解决了巡飞器为实现长时间的巡航,弹翼展长较大,单兵携带不便的问题;解决了现行巡飞器目前所采用的折叠翼机构复杂,不符合小型化要求,可靠性较低的问题。0013本发明的技术方案是构建一种实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,包括弹身梁2、翼身固定盘4、斜面端头式翼梁1和拉簧式锁死解锁机构5;弹身梁2沿翼身固定盘4的轴向方向通过翼身固定盘4,并通过法兰盘3进行固定;斜面端头式翼梁1斜面的一端沿翼身固定盘4径向通过翼身固定盘4;弹身梁2、斜面端头式翼梁1和翼身固定盘4相互配合实现三者之间的固定;拉簧式锁死解锁机构5位于翼身固定盘4的腔内,实现弹翼的插入锁死、。
10、解锁拔出。0014本发明的进一步技术方案是在翼身固定盘4的盘面上开有一减重通槽,减重通槽的厚度和翼身固定盘4厚度相同;在翼身固定盘4上,在与斜面端头式翼梁1所在方向和弹身梁2所在方向均相互垂直的方向上开有孔,该孔与斜面端头式翼梁1轴线相交且未全部打通,在与斜面端头式翼梁1轴线的距离为H1和H2之间,形成一厚度为H2H1的圆盘,记为P盘18,P盘18上开有一通孔。0015本发明的进一步技术方案是斜面端头式翼梁1为一端是斜面的圆柱型梁,且为斜面的一端通过翼身固定盘4,使斜面端头式翼梁1与弹身梁2所在方向和在翼身固定盘4上开有孔的方向均相互垂直。0016本发明的进一步技术方案是拉簧式锁死解锁机构5位。
11、于翼身固定盘4、与斜面端头式翼梁1相互垂直的孔内,包括柱销、弹簧8、拉簧机构圆盘7;柱销的销段9位于斜面端头式翼梁1上开有的槽内,柱销的柱段32半径与厚度为H2H1的P盘18上开有的通孔半径相同,且柱销的柱段32上套有一弹簧8;拉簧机构圆盘7与P盘18进行螺纹配合,通过拉动拉簧机构圆盘7上的圆环对弹簧8压缩进行调节。0017本发明的进一步技术方案是本发明具有通用性,可以推广至多种形式的无人机上;操作简易,且拆装过程可重复。同时可根据情况重新设计本发明中翼身固定盘的数量和通槽的形状,也可采用多个斜面端头式翼梁和弹身梁对其进行固定配合,以满足实际需求。采用本发明后,减小了原有结构尺寸,便于携带,使。
12、介入战场的方式更加灵活,增强了战场的生存能力。0018发明效果0019本发明的技术效果在于通过在巡飞器上采用翼身固定盘、拉簧式锁死解锁机构,一方面简化了巡飞器结构、减轻了结构质量、缩小了巡飞器尺寸。另一方面单兵携带时可将弹翼拆下,与弹身平行放置于筒内或直接携带,需要发射时直接将弹翼插入翼身固定盘,这时斜面端头式翼梁前端的斜面会将拉簧机构中的柱销顶起,弹簧被压缩,当斜面端头式翼梁的槽口运动至柱销处时在弹簧的作用下柱销会弹入槽口中,这时弹簧虽然释放,仍然具有一定的的弹性预紧力,从而可靠锁死斜面端头式翼梁,在翼身固定盘和拉簧式锁死解锁机构的作用下翼身固定。在巡飞器执行任务后,单兵可拉起拉环,抽出弹翼。
13、,继续单兵携带,以上装拆过程可重复。附图说明0020图1为本发明翼身连接、固定、锁死、解锁一体化结构示意图说明书CN104085526A3/5页50021图2为本发明翼身固定盘剖面图0022图3为本发明拉簧锁死解锁机构示意图0023图4为本发明装配拉簧机构圆盘下拉簧锁死解锁机构示意图0024图5为本发明无装配拉簧机构圆盘下拉簧锁死解锁机构示意图0025图6为本发明斜面端头式翼梁示意图0026图7为本发明另一视角下斜面端头式翼梁示意图0027附图标记说明1斜面端头式翼梁;2弹身梁;3法兰盘;4翼身固定盘;5拉簧锁死解锁机构;6拉环;7拉簧机构圆盘;8弹簧;9柱销的销段10K1孔;11P3面;12。
14、C1面;13C2面;14K3孔;15K2孔;16W点;17P4面;18P盘;19K5孔;20K4孔;21Q面;22P2面;23V1面;24V2面;25X2面;26X1面;27V1面;28通槽T;29与V1面配合;30与V2面配合;31与P4面配合;32柱销的柱段。具体实施方式0028下面结合具体实施实例,对本发明技术方案进一步说明。00291、参见图1图7,本发明设计了一种实现巡飞器翼身连接、固定、锁死、解锁的一体化结构,包括弹身梁2、翼身固定盘4、斜面端头式翼梁1和拉簧式锁死解锁机构5;弹身梁2沿翼身固定盘4的轴向方向通过翼身固定盘4,并通过法兰盘3进行固定;斜面端头式翼梁1斜面的一端沿翼身。
15、固定盘4径向通过翼身固定盘4;弹身梁2、斜面端头式翼梁1和翼身固定盘4相互配合实现三者之间的固定;拉簧式锁死解锁机构5位于翼身固定盘4的腔内,实现弹翼的插入锁死、解锁拔出。00302、参见图1图2,翼身固定盘4厚度为D,它由三个面组成两个平面,记为P1面和P2面22;和一个圆柱面,记为Q面21,其中P1是和P2相对的面。翼身固定盘4外径与弹身蒙皮内径相同,将Q面21与弹身蒙皮铆接,从而实现翼身固定盘4与弹身蒙皮的固定。记巡飞器的纵向对称面为PXY,在翼身固定盘4上沿弹身轴向打通孔,通孔的数目N、直径DN与弹身梁2的数目和直径相同,通孔关于PXY对称分布。所有弹身梁2通过通孔贯穿翼身固定盘4,在。
16、P1面、P2面22上用法兰盘3固定。在满足不影响翼身固定盘4与弹身梁2之间的配合,并且符合结构强度要求的前提下,在翼身固定盘4上沿弹身轴向开减重通槽。减重通槽可以为任意形状,只要槽面不干涉法兰盘3装配即可。本发明以一矩形通槽为示意,规定巡飞器升力方向为上矩形通槽关于PXY对称,槽口向下。矩形通槽左右槽面记为C1面12,C2面13。在圆柱面Q上沿斜面端头式翼梁需要插入的方向打两个通孔Q面至C1面,记为K1孔10和C2面至Q面,记为K2孔15。通孔的直径和斜面端头式翼梁1的外径相同,保证斜面端头式翼梁1可以从弹身两侧插入翼身固定盘4,两侧斜面端头式翼梁1分别与C1面12、C2面13相交。0031之。
17、后,在翼身固定盘4上搭建拉簧式锁死解锁机构5的接口记斜面端头式翼梁1端面半径为R。平行于弹身轴线和斜面端头式翼梁1轴线创建平面P3面11和P4面17。P3面11、P4面17均在斜面端头式翼梁1上方,与斜面端头式翼梁1中心线的距离分别为H1、H2,且H2H1。斜面端头式翼梁1上缘与翼身固定盘4相交部分中点记为W,由于斜面端头式翼梁1从翼身固定盘4两侧插入,故有两个W点,这里仅以从弹身左侧从弹尾向弹头看插入弹翼对应的W为例。以W为圆心,R为半径,垂直于斜面端头式翼梁1轴向在翼身固定说明书CN104085526A4/5页6盘4的Q面21上打两个孔,一个孔从Q面21由下向上至P3面11,记为K3孔14。
18、,另一个孔从Q面21由上向下至P4面17,记为K4孔20。这样在两孔之间形成了厚度为H2H1的圆盘,记为P盘18。在P盘18上以RRR为半径打与P盘18同心的通孔,记为K5孔19。00323、参见图6图7,斜面端头式翼梁1插入翼身固定盘4的一端端面为30的斜面,记为X1面26,斜面长度为2R。然后在W处垂直于斜面端头式翼梁轴向开通槽,通槽轮廓为梯形,记为通槽T28,通槽T28上缘平行于斜面端头式翼梁1轴向,与斜面端头式翼梁1上缘重合,长度为R,上缘中点与W重合。通槽T28左缘垂直于斜面端头式翼梁1轴向,长度等于R。通槽T28下缘与斜面端头式翼梁1轴线夹角为30,在斜面端头式翼梁1轴线上的投影长。
19、度为R。通槽T28右缘连接下缘右端与上缘右端,垂直于斜面端头式翼梁1轴向。开槽后在斜面端头式翼梁1上形成三个槽面左端的V1面27,右端的V2面24和下端的X2面25,其中,V1面27、V2面24垂直于斜面端头式翼梁1,X2面25与X1面26平行。00334、参见图3图5,拉簧式锁死解锁机构由三部分组成拉簧机构圆盘7、弹簧8、柱销。柱销的销段9与斜面端头式翼梁1通槽口配合,其构造方法为以通槽T28为轮廓构建厚度为的凸台,凸台共四个面,其中左端面与V1面配合29,右端面与V2面配合30,下端面与X2面25配合。柱销的柱段32构造方法为以凸台上端面中心为圆心,以R为半径,以H22BR为高度构建圆柱,。
20、在高度H2R至H2BR段刻制外螺纹S。拉簧机构圆盘7的厚度为B,以其圆心为中心,以R为半径在拉簧机构圆盘7上打通孔,通孔中刻制内螺纹与S配合。拉簧机构圆盘下端面P盘18上与P4面配合31。弹簧的内径为R,原长为H1。0034本发明的装配方案为00351将拉簧式锁死解锁机构5的弹簧套至柱销的柱段32。注意,此时拉环和圆盘尚未装配至柱销上。00362将第1步中套有弹簧的柱销沿通孔K3孔14自下而上推动,柱销的柱段32和P盘18上的通孔同心且半径相等,故柱销的柱段32可以穿过P盘18,当螺纹S穿过P盘18后停止推动并保持此时弹簧受压,然后通过通孔K4孔20将拉簧式锁死解锁机构5圆盘7旋到螺纹S上,将。
21、拉簧式锁死解锁机构5的拉环焊接或粘接到柱段顶端。完成后释放,在弹簧8的作用下柱销会下滑,直到弹簧8恢复原长,根据设计数据可知,弹簧8恢复原长后,柱销下缘恰好在通孔K1、K2的下缘,拉簧机构圆盘7的下底面恰好与P盘18的上端面,即P4面17重合。00373将第2步所得的翼身固定盘4、拉簧式锁死解锁机构5组合安装到弹身梁2上,并采用法兰盘3固定。然后将斜面端头式翼梁1槽口向上,通过K1孔10、K2孔15插入翼身固定盘4。在插入过程中,由于斜面端头式翼梁1的插入端端头为斜面,且斜面恰好与X2面25平行,所以会将拉簧式锁死解锁机构5的柱销顶起,这时拉簧式锁死解锁机构5的弹簧8受压,柱销的下缘由K1、K。
22、2的下缘上升至上缘即斜面端头式翼梁的上缘。斜面端头式翼梁1槽口运动至柱销正下方时,由于弹簧8的作用,销弹入斜面端头式翼梁1槽口中,三个面分别与V1面27、V2面24、X2面25配合,这时弹簧8尚未恢复原长,压缩量为斜面端头式翼梁1的半径,提供预紧力,保证销与斜面端头式翼梁1的通槽T28可靠配合。由于V1面27、V2面24及其配合销面的存在,斜面端头式翼梁1难以做轴向运动。由于斜面端头式翼梁1插入翼身固定盘4,形成插入端约束,斜面端头式翼梁1难以做轴向以外的运动,所以翼身充分固定。说明书CN104085526A5/5页700384完成第3步操作后巡飞器即可执行飞行任务,回收以后只需人为向上拉起拉。
23、环,顺势抽出弹翼即可。抽出的弹翼可以和弹身并行放置,极易携带。需要作战时重复斜面端头式翼梁1插入过程即可。0039本发明具有通用性,可以推广至多种形式的无人机。操作简易,且拆装过程可重复,同时可根据情况重新设计本发明中翼身固定盘的数量和通槽的形状,也可采用多个斜面端头式翼梁和弹身梁对其进行固定配合,以满足实际需求。采用本发明后,减小了原有结构尺寸,便于携带,使介入战场的方式更加灵活,增强了战场的生存能力。说明书CN104085526A1/4页8图1图2说明书附图CN104085526A2/4页9图3图4说明书附图CN104085526A3/4页10图5图6说明书附图CN104085526A104/4页11图7说明书附图CN104085526A11。