[發(fā)明專利]一種絲杠推桿式飛行器頭部偏轉驅動裝置

無效

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• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104229145A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 谷良賢;胡寒棟;龔春林;王一凡
• 申請（專利權）人: 西北工業(yè)大學
• 主分類號: B64D35/00
• 分類號: B64D35/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發(fā)明涉及一種偏轉驅動裝置，具體地說,涉及一種絲杠推桿式飛行器頭部偏轉驅動裝置。

背景技術

飛行器頭部偏轉控制裝置,是指飛行器頭部相對飛行器機身向任意方向偏轉一定的角度，在飛行器頭部上產生相應的氣動力，即飛行器的控制力，從而產生相對飛行器質心的控制力矩，使飛行器產生相應的姿態(tài)角，最終產生機動過載。飛行器頭部偏轉控制裝置可實現飛行器在偏航和俯仰通道上運動。

在現有公開的技術文獻中,飛行器頭部偏轉驅動機構方式有以下形式,即壓電陶瓷式、磁致伸縮式、液壓式和旋轉斜盤式。

美國的“管射智能壓縮偏轉適應彈藥”(BLAM)的研制計劃采用壓電陶瓷偏轉驅動機構實現頭部的偏轉。該方案在飛行器內部配置了多根壓電陶瓷棒，環(huán)繞彈體間隔嵌置。壓電陶瓷棒幾乎與飛行器機身軸線平行，它們的長度能根據所受到壓力的變化而變化，使得飛行器頭部進行偏轉，獲得良好的氣動特性。美國的磁致伸縮導彈導引系統(tǒng)(MMGS)是利用可動“droop-snoot”來設計飛行器導引系統(tǒng)。一個球鉸鏈接頭及一組磁致伸縮驅動器組成偏轉驅動機構。三個性能相同的磁致伸縮棒或者四個相同的磁致伸縮棒，相隔90°放置,在飛行器機身中環(huán)繞彈體間隔120°放置，傳感器會判定“droop-snoot”所需要偏轉的角度，從而產生改變飛行器飛行路徑的控制力。三個液壓伸縮機構相隔120°布置或者四個液壓伸縮機構相隔90°布置，并且與三腳轉動架和底部支座鉸接，三腳轉動架通過球形鉸鏈與三腳支架相連接。當液壓伸縮機構均處于未伸縮狀態(tài)時，飛行器頭部處于未偏轉的狀態(tài)。當飛行器頭部需要進行偏轉時，飛行器機載計算機給液壓伸縮機構傳輸指令，使三個液壓伸縮機構通過伸長或者縮短一定的距離，帶動三腳轉動架轉動，使飛行器頭部偏轉到需要的位置。英國的便攜式防空系統(tǒng)(MANPADS)是一種小型、輕便的肩扛便攜式防空系統(tǒng)。飛行器尾部有四個相互垂直的安定翼面，沒有傳統(tǒng)舵面。飛行器頭部的偏轉驅動機構由兩個可相對轉動的斜盤組成，每個斜盤傾角為2°，通過軸承連接。斜盤轉動通過兩個稀土永磁電動機驅動，飛行器頭部偏轉的角度根據自動駕駛儀指令確定。

壓電陶瓷式和磁致伸縮式材料造價非常昂貴，且產生的形變比較小，需要較為復雜的放大機構，還要求非常嚴格的使用條件。液壓式偏轉驅動機構雖然能夠提供較大的力矩，但需要附帶氣、液結構，且受環(huán)境溫度的影響較大；旋轉斜盤式，容易造成飛行器頭部偏轉情況下的耦合，而且能夠承載的側向過載比較小。

發(fā)明內容

為了避免現有技術的不足之處,本發(fā)明提出一種絲杠推桿式飛行器頭部偏轉驅動裝置；飛行器頭部偏轉驅動裝置能產生較大的偏角，提供較大的過載，在飛行器頭部偏轉角0-15°、頭部偏轉方位角0-360°內轉動；飛行器頭部的偏轉角度按照輸入信號準確跟隨，克服鉸鏈力矩的影響，驅動飛行器頭部快速偏轉。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括頭部外殼、波紋殼體、底座、上推桿、下推桿、推桿球鉸帽、減速器、伺服電機、轉動連接臂組件、支撐機構、絲杠轉向機構，波紋殼體位于頭部外殼與底座之間，頭部外殼和底座與波紋殼體分別通過螺釘連接，減速器與伺服電機輸出軸固連，減速器安裝在底座上，四組伺服電機與減速器組件繞中心軸均布固定安裝,上推桿與下推桿的一端各有球頭,上推桿與下推桿另一端通過螺紋連接，上推桿球頭和轉動連接臂推桿球鉸帽鉸接，下推桿球頭和推桿球鉸帽鉸接；

所述轉動連接臂組件包括四個轉動連接臂、四個轉動連接臂卡塊、四個轉動連接臂推桿球鉸帽，轉動連接臂一端與轉動連接臂卡塊和轉動連接臂推桿球鉸帽通過螺栓固連，轉動連接臂另一端弧形塊與頭部外殼通過螺釘固連，轉動連接臂組件繞球形套筒中的球頭轉動；

所述支撐機構包括套筒支架、套筒、球形套筒、設備安裝板，套筒支架和底座通過螺釘固連，套筒與套筒支架通過螺栓固連，球形套筒與套筒通過螺栓固連，設備安裝板與球形套筒固連；

所述絲杠轉向機構由絲杠推動桿、絲杠推動筒、推力圓柱滾子軸承、鍵組成，絲杠推動筒和減速器通過鍵相連接，絲杠推動桿和絲桿推動筒通過螺紋連接，推桿球鉸帽和絲杠推動筒連接，推桿球鉸帽和絲杠推動筒連接組合后形成一個球鉸槽,絲杠推動筒和推力圓柱滾子軸承依次組合固定在底座內，四組絲杠轉向機構分別與四組伺服電機、減速器組件配合安裝。

所述絲杠推動桿與所述絲杠推動筒的軸線重合，絲杠推動桿與絲杠推動筒組成絲杠。

有益效果