【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于飞行器，具体涉及一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构。
技术介绍
1、折叠舵翼作为为导弹提供气动控制力矩的关键部件，可在飞行过程中实现对导弹的姿态调整，其折叠特性可有效提高导弹的装填密度，是目前高超声速导弹舵翼发展的主流趋势。由于高超声速导弹飞行速度很快，导致折叠舵翼上的荷载很大，仅仅只用弦向锁紧不能为折叠舵翼提供足够的强度。目前弦向锁紧机构一般通过动舵和定舵之间的转动配合面来抵住锁紧销，而展向锁紧机构在展开前对锁紧销的限位一般为锁紧螺母限位和圆形旋转面限位两种方案，但这两种典型方案在应用上均有所限制。因此，有必要设计一种限制较少的且同时具备展向和弦向锁紧能力的折叠舵翼机构。
2、申请公布号为cn117053635a的专利公布了一种适应热变形的高承载高超声速折叠舵，该折叠舵采用四个展向锁紧的锁紧销组成的多销锁紧结构，可以承受大量值的法向气动载荷，但该类型的折叠舵会导致锁紧螺母及部分被剪断的锁钉飞出舵面，成为导弹发射过程中的多余物，降低了发射过程的可靠性。
3、授权公告号为cn114426094b的专利公布了一种高超声速飞行器可折叠空气舵，该可折叠空气舵可实现径向和轴向的多个方向同时锁紧，显著提高了空气舵连接处的强度，该类型可折叠空气舵是通过动舵与定舵之间配合的圆形旋转面来实现折叠状态时对展向锁紧销及锁紧簧的约束；圆形旋转面造成了在靠近舵轴处的截面面积过大，增加了气动阻力；该结构方案在舵面上有较大面积的操作窗口外露，并不适用于所有的高超声速飞行器；该结构方案过于复杂，导致成本高昂；需要说明的是，径向
技术实现思路
1、针对上述情况，为解决只用弦向锁紧不能为高超声速导弹折叠舵翼提供足够强度的问题，本专利技术的目的在于：提供一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，以实现折叠舵翼展向和弦向的多个方向锁紧，改善折叠舵翼内的传力路径，提高折叠舵翼整体的刚度与展开后连接处的强度，同时实现在折叠舵翼的展开过程中，无多余物的产生，有效保证导弹发射的可靠性。
2、为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：提供一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其结构包括：动舵、定舵、展开驱动机构与三向联动锁紧机构；所述动舵与定舵均在对称的舵面两侧设有螺纹通孔，用于连接展开驱动机构。
3、所述动舵沿弦向设有一个贯通孔和一对同轴反向的圆锥形锁紧销孔，沿展向设有一个锁紧凹槽；贯通孔与定舵的下侧贯通孔配合用于安装展开驱动机构；贯通孔的前段孔径略小于后段孔径，以便于前转轴的安装与拆卸。
4、所述定舵沿弦向设有上、下两个贯通孔和两个操作窗口，沿展向设有一个凹槽；上侧贯通孔及操作窗口用于安装与拆卸滑动块、锁紧弹簧和锁紧销，下侧的贯通孔孔径为前段略小于后段，以便于前转轴的安装与拆卸；所述操作窗口与锁紧销、锁紧弹簧和滑动块三个零件接触的一面是圆形弧面，在装配时配合航空用高低温润滑脂使用，对锁紧销、锁紧弹簧和滑动块三个零件进行拆卸。
5、所述动舵与定舵均在对称的舵面两侧设有螺纹通孔，用于安装前转轴螺钉和后转轴螺钉，动舵通过前转轴螺钉与展开驱动机构固定；定舵通过后转轴螺钉与展开驱动机构固定。
6、所述展开驱动机构，其包括前转轴螺钉、后转轴螺钉、圆柱销、扭杆、前转轴及后转轴；所述动舵与定舵通过展开驱动机构相连；前转轴通过前转轴螺钉与动舵固定；后转轴通过后转轴螺钉与定舵固定；前转轴的方孔对扭杆前端限位，后转轴的方孔对扭杆后端限位；扭杆的弦向自由度通过固定于扭杆及前转轴上的圆柱销约束；动舵绕着前转轴与后转轴旋转折叠时，扭杆中储存扭转弹性势能，作为折叠舵翼移除约束时的展开驱动。
7、所述三向联动锁紧机构包括操作盖板、盖板螺钉、锁紧块、异形弹簧、固定螺钉、滑动块、锁紧弹簧及锁紧销；在折叠状态时，锁紧弹簧将锁紧销顶在动舵的旋转面上，锁紧弹簧将滑动块顶在异形弹簧上；锁紧块被异性弹簧约束在定舵内部；操作盖板通过盖板螺钉安装在舵面上；异形弹簧通过固定螺钉安装于定舵的凹槽内；锁紧块与锁紧销均安装在定舵内；当移除外界约束后，展开驱动机构动作，使动舵开始转动，当动舵转动至无法抵住锁紧销位置时，定舵内的锁紧弹簧将锁紧销推至动舵的弦向锁紧销孔内，当锁紧弹簧的弹性势能降至与异形弹簧的弹性势能一致时，异形弹簧也开始释放弹性势能，将锁紧块推至动舵的展向锁紧凹槽内，实现了一个展向和两个弦向的三个方向上的锁紧，实现了折叠舵翼的可靠锁定。
8、所述锁紧块中部位置设有曲面和斜面组成的结构，压缩异形弹簧时起到导向及约束作用；在导弹运输途中，若弹性元件在振动下有变形时，可起到自动调节锁紧块归零的作用。
9、所述异形弹簧受力时，会产生展向和弦向两个方向上的弹性形变，在折叠舵翼展开时，异形弹簧在展向上的弹性恢复将锁紧块推至动舵的展向锁紧凹槽内。
10、所述用于安装前转轴螺钉、后转轴螺和盖板螺钉的贯通孔，均为垂直于舵的中心面而设置。
11、所述展开驱动机构包含前转轴和后转轴两个转轴，在动舵旋转过程中，前转轴同动舵一起转动，后转轴同定舵一起保持静止；前转轴后段作为定舵的旋转轴，后转轴后段作为动舵的旋转轴。
12、所述展开驱动机构有扭杆一个弹性元件，所述三向联动锁紧机构有一个异形弹簧和两个锁紧弹簧三个弹性元件。
13、所述前转轴外径略小于后转轴外径，以保证前转轴装配及拆卸时的效率。
14、所述前转轴和后转轴的尾部均设有两个凹槽，以便于前转轴螺钉和后转轴螺钉的安装；所述后转轴后端面上设有两个螺纹孔，便于在拆卸时把后转轴拉出。
15、所述锁紧块为矩形截面，所述锁紧销前端为圆锥形截面，锁紧销为一组相同零件反向装配在定舵的上侧贯通孔两端，增加承载面积，改善折叠舵翼内的传力路径，提高了连接处的强度。
16、所述滑动块和锁紧销，在操作窗口可见的端面上设有燕尾槽，使用特制工装在冲量作用下，实现滑动块和锁紧销的拆卸。
17、一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构的装配方法，包括如下步骤：
18、步骤1：用固定螺钉将异形弹簧装入定舵的凹槽之内；
19、步骤2：用圆柱销将扭杆前端和前转轴连接成一体，并插入动舵与定舵的转轴孔内，通过转动扭杆，或者使用专用工装卡住前转轴后端的两个凹槽，将前转轴上的销孔转动至与动舵上的前转轴螺钉孔对齐，拧入前转轴螺钉；
20、步骤3：将后转轴沿着扭杆装入动舵和定舵的转轴孔内，使用专用工装卡住后转轴后端的两个凹槽，将后转轴上的销孔转动至与定舵上的后转轴螺钉孔对齐，拧入后转轴螺钉；
21、步骤4：将动舵旋转至折叠状态并保持；
22、步骤5：锁紧块与滑动块配合压入定舵，检测合格后方可进行下一步的装配；
23、步骤6：将锁紧销装入定舵，利用动舵抵住锁紧销，并压入锁紧弹簧；
24、步骤7：用盖板螺钉将操作盖板装至定舵上。
25、一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构的拆卸方法，包括如下步骤：...
【技术保护点】
1.一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，包括动舵、定舵、展开驱动机构与三向联动锁紧机构；所述动舵与定舵通过展开驱动机构相连；
2.根据权利要求1所述的一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，所述锁紧块中部位置设有曲面和斜面组成的结构。
3.根据权利要求1所述的一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，所述异形弹簧受力时，会产生展向和弦向两个方向上的弹性形变，在折叠舵翼展开时，异形弹簧在展向上的弹性恢复将锁紧块推至动舵的展向锁紧凹槽内。
4.根据权利要求1所述的一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，所述展开驱动机构包含前转轴和后转轴两个转轴，在动舵旋转过程中，前转轴同动舵一起转动，后转轴同定舵一起保持静止；前转轴后段作为定舵的旋转轴，后转轴后段作为动舵的旋转轴。
【技术特征摘要】
1.一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，包括动舵、定舵、展开驱动机构与三向联动锁紧机构；所述动舵与定舵通过展开驱动机构相连；
2.根据权利要求1所述的一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，所述锁紧块中部位置设有曲面和斜面组成的结构。
3.根据权利要求1所述的一种三向联动锁紧的折叠舵翼结构，其特征在于，所述异形弹簧受力时，会...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾智波，曹红松，周书行，荣江伟，何晓萍，王晴岳，韩香彤，段明清，白吉川，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。