[發明專利]輕型儲能式快速展開機構

有效

• 申請號: 201010288540.6
• 申請日: 2010-09-21
• 公開（公告）號: CN102252567A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: 譚惠豐;周濤;李云良;衛劍征;林國昌;杜振勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: F42B12/00
• 分類號: F42B12/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種展開機構。具體的說，是一種輕型儲能式快速展開機構。?

背景技術

該機構適用于航空航天領域，如動能武器的彈頭。其目的是為了在與被攻擊目標相撞之前迅速展開，從而增大殺傷面積。?

在美國天基動能攔截導彈的彈頭上纏繞的是傘骨狀鋼片，雖然保證了很好的彈性展開性能，但質量會很大，從而增加了導彈的發射成本。?

發明內容

本發明的目的是提供一種結構簡單、輕便、展開速度極快、展開穩定性高的輕型儲能式快速展開機構，該機構在保證殺傷力的前提下，可以大大降低發射成本。?

為實現上述目的，下面結合圖1和圖2對本發明作進一步詳細的說明。?

本發明的快速展開機構由圓盤形基體1、若干彈性細桿2、柔性細繩3、若干小球4以及腔體5組成。彈性細桿2的一端固定連接在圓盤形基體1圓周的等分點上；柔性細繩3固定系在每根彈性細桿2的中部及末端；每段柔性細繩3的中間位置都穿過一個小球4；彈性細桿2可以在外力的作用下纏繞在基體1上，并可以和柔性細繩3及小球4一起被收攏在腔體5內。當收攏在腔體5內的部分隨著圓盤形基體1發生相對運動而從腔體5中脫離出來后，彈性細桿2會在極短的時間內迅速展開伸直，并將各段柔性細繩1拉直。從而，彈出的部分像一張蜘蛛網一樣對攻擊目標起到攔截作用，細繩3上的小球4對攻擊目標起到破壞作用。由于小球4是中空結構的，當機構在收攏在腔體5內時，可以將各自所在的柔性細繩3收納球殼里，所以，機構展開時，柔性細繩3不會與彈性細桿2發生纏繞或糾結，而且機構展開后，每個小球4都保持在每段細繩中間固定的位置不會竄動。?

當然，彈性細桿、柔性繩索以及小球的數量，可以適當增加并均勻分布，只要能達到需要的展開速度，也可以將彈性細桿，換為高韌性的碳纖維薄片。這樣的變換或布局均落在本發明的保護范圍之內。?

附圖說明

現將參照所附示意圖，以示例方式來描述本發明的特別實施，其中：?

圖1為輕型儲能式快速展開機構收攏和展開狀態示意圖；?

圖2為輕型儲能式快速展開機構收攏狀態主視圖，主視圖中卷曲的彈性細桿和細線畫成實線；?

圖3為圓形基盤結構示意圖；?

圖4為空心可開合小球結構示意圖；?

圖5為約束環結構展開示意圖；?

圖6為輕型儲能式快速展開結構展開分解動作示意圖(一)；?

圖7為輕型儲能式快速展開結構展開分解動作示意圖(二)；?

圖8為輕型儲能式快速展開結構收攏完畢示意圖；?

圖9為輕型儲能式快速展開結構展開示意圖。?

1-圓形基盤，2-彈性細桿，3-柔性細繩，4-小球，5-約束環。?

具體實施方式

這種快速展開機構的結構比較簡單，主要由以下幾種部件構成：?

1、圓形基盤(芯軸)：其結構類似于“工”字型的線軸，軸兩端的擋沿上開有等分圓周的小孔，如圖3所示。?

2、彈性細桿或彈性薄片(若干根)：其特點是具有較好的任性和強度，在外力的作用下，能夠自如地卷曲成具有一定直徑的圓形，而去除外力約束后，可以自由恢復到直桿狀態。?

3、細繩(若干段)：起到連接各個彈性細桿以及拴住質點(金屬小球)的作用。?

4、空心可開合小球(若干)：功能元件。開有允許細繩自由穿過的小孔，其內部空間可容納具有一定質量的小質點以及收攏的細繩。其具體的開合可以是螺紋形式的也可以是卡扣形式的。圖4為其示打開與閉合的意圖。?

5、約束環：環形結構，為快速展開機構的輔助部件。其內徑比圓形基盤的邊緣直徑略大，可以輕松套在圓形基盤上，如圖5所示。?

以六根彈性細桿為例，對輕型儲能式快速展開機構的組裝描述如下：?

1、分別將彈性細桿的一端沿著圓形基盤芯軸的切線方向均勻固定，如圖6所示。?

2、將若干段中間栓有金屬質點的細繩分別系在彈性細桿的相應位置，如圖7所示。?

以上兩步完成了快速展開機構的主體部分。下面的步驟是將彈性細桿及細繩等構件收攏：?

3、將彈性細桿圍繞圓形基盤芯軸卷曲在“工”型凹槽內，并用銷釘插入基盤擋沿上相應的小孔中，做為防止細桿彈出的臨時約束。?

4、將各段細繩首先收納在空心小球內以后，也將它們匯集在圓形基盤芯軸卷曲在“工”型凹槽內。?

5、將約束環套在收攏好的快速展開機構的主體部分上，如圖8所示。?

以上五個步驟完成機構的組裝。?

或固定約束環，或固定圓形基盤，總之，能夠保持圓形基盤與約束環之間能夠有沿軸向的相對運動即可。如圖9所示，工作時，迅速將約束環脫落，從而卷曲的彈性細桿會將儲存的彈性勢能在很短的時間內釋放，展開成直桿，并拉直連接它們的細繩，形成如圖9(3)所示的網狀結構，起到攔截作用。?