[發(fā)明專利]一種超音速導(dǎo)彈減阻翼

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310069559.5
• 申請(qǐng)日: 2013-03-05
• 公開（公告）號(hào): CN103115532A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉正寅;華如豪;李偉杰;田八林;張偉偉;武潔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F42B10/38
• 分類號(hào): F42B10/38
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及現(xiàn)代航空航天領(lǐng)域，具體是一種超音速導(dǎo)彈可變雙翼減阻構(gòu)型。

背景技術(shù)

對(duì)于超音速巡航導(dǎo)彈而言，波阻是構(gòu)成全部阻力的重要組成部分，并且巡航導(dǎo)彈大部分時(shí)間會(huì)以設(shè)計(jì)的馬赫數(shù)在巡航狀態(tài)飛行，只有在發(fā)射初期和攻擊末端會(huì)改變飛行速度和飛行迎角。為了提高導(dǎo)彈巡航狀態(tài)的氣動(dòng)性能，從而增加其射程，減小巡航飛行狀態(tài)下的波阻具有非常重要的意義。彈翼作為巡航導(dǎo)彈飛行時(shí)主要承力部件，其產(chǎn)生的阻力尤其是激波阻力占據(jù)總阻力的很大部分，而依靠常規(guī)布局顯著減弱其上的激波強(qiáng)度來減小波阻非常困難。

早在1935年Adolf?Busemann就提出在一個(gè)機(jī)翼的對(duì)面再平行放置一個(gè)機(jī)翼，利用激波減弱和激波膨脹波干涉效應(yīng)，使得兩個(gè)機(jī)翼可以相互消除超音速飛行時(shí)產(chǎn)生的激波，從而達(dá)到降低甚至完全消除波阻的目的。然而這種Busemann雙翼在偏離設(shè)計(jì)馬赫數(shù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)“壅塞”現(xiàn)象，阻力陡增甚至遠(yuǎn)大于常規(guī)機(jī)翼布局（例如菱形翼）。由于在偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)的壅塞流導(dǎo)致的阻力陡增現(xiàn)象沒有好的解決辦法，半個(gè)世紀(jì)以來Busemann雙翼理論并沒有具體應(yīng)用到實(shí)際的超音速飛行器上。

發(fā)明內(nèi)容

為克服Busemann雙翼理論中偏離設(shè)計(jì)點(diǎn)的“壅塞”現(xiàn)象，最終達(dá)到減小彈翼激波阻力的目的，本發(fā)明提出一種超音速導(dǎo)彈減阻翼。

本發(fā)明包括兩組彈翼和四個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述的兩組彈翼對(duì)稱分布在彈體的兩側(cè)，并位于自彈頭方向始的彈體軸長的38%處。每組彈翼均包括上翼片、下翼片、上翼片中軸和下翼片中軸；所述上翼片和下翼片的根弦長和展長均為彈體軸長的14%。所述上翼片和下翼片的幾何外形均為三角形。上翼片和下翼片的根弦長均為0.52m，展長均為0.52m。所述的上翼片上反角為負(fù)9°，下翼片的上反角為正9°。上翼片和下翼片的前緣后掠角均為63.6°。

所述四個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分為兩組，其中每組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中包括一個(gè)上翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)下翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)均位于所述彈翼展向0％一端，所述的兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的中軸齒輪和軸套齒輪分別套裝在上翼片中軸和下翼片中軸上；兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)齒輪分別與套裝在上翼片中軸或下翼片中軸上的中軸齒輪嚙合。

所述上翼片被沿其展向剖分為兩半，形成了上翼片前半片和上翼片后半片。將下翼片剖分為下翼片前半片和下翼片后半片。所述上翼片前半片和下翼片前半片均位于彈頭一側(cè)，所述上翼片后半片和下翼片后半片均位于彈尾一側(cè)。

所述上翼片前半片位于上翼片展向0～50％處，上翼片后半片位于上翼片展向50～100％處。上翼片前半片與上翼片后半片相鄰處的厚度為該上翼片弦長的4.12%。

所述剖分下翼片時(shí)，按照剖分上翼片的方法剖分下翼片，使下翼片前半片位于該下翼片展向0～50％處，下翼片后半片位于該下翼片展向50～100％處。下翼片前半片與下翼片后半片相鄰處的厚度為該下翼片弦長的5.88%。

所述上翼片前半片套裝在上翼片中軸的翼梢一端，所述上翼片后半片套裝在上翼片中軸的翼根一端，并使所述上翼片前半片和上翼片后半片能夠分別繞上翼片中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述下翼片前半片套裝在下翼片中軸的的翼梢一端，所述下翼片后半片套裝在下翼片中軸的翼根一端，并使所述下翼片前半片和下翼片后半片分別繞下翼片中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述傳動(dòng)齒輪中兩個(gè)錐齒輪模數(shù)比為2：1；中軸齒輪與軸套齒輪的模數(shù)比為2：1。

所述中軸齒輪固定在中軸位于上翼片根部一端的端頭處；軸套齒輪位于中軸齒輪與上翼片翼根部端面之間，并固定在上翼片后半片的軸套上。所述電機(jī)、減速器和傳動(dòng)齒輪位于彈體內(nèi)。

工作時(shí)，傳動(dòng)齒輪在電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，該傳動(dòng)齒輪中的大直徑錐齒輪與中軸齒輪嚙合，并通過與該中軸齒輪固連的上翼片中軸帶動(dòng)固定在該上翼片中軸上的上翼片前半片轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，所述傳動(dòng)齒輪中的小直徑錐齒輪與軸套齒輪嚙合，并通過與該軸套齒輪固連的上翼片后半片軸套帶動(dòng)上翼片后半片轉(zhuǎn)動(dòng)。

由于所采用的電機(jī)為雙向電機(jī)，通過導(dǎo)彈的控制系統(tǒng)控制電機(jī)的雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)上翼片前半片和上翼片后半片的上下偏轉(zhuǎn)。

下翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與上翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相同，并且下翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該下翼片的連接配合方式完全與上述上翼片的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與該上翼片的連接配合方式相同。