一种可伸缩式鸭舵机构
阅读说明：本技术 一种可伸缩式鸭舵机构 (Retractable duck steering mechanism ) 是由 许泉 王波兰 徐胜利 傅建明 莫麟 张迪 赵宏宇 梁伟 刘广 陈晶华 刘国刚 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种可伸缩式鸭舵机构,包括安装托架、伸缩装置、偏转装置以及鸭舵面,安装托架上固定有第一安装支架和第二安装支架；伸缩装置包括推杆和用于驱动推杆做伸缩运动的第一驱动组件,推杆和第一驱动组件均安装在第一安装支架上,推杆与第一安装支架滑移配合,推杆远离第一安装支架的一端与鸭舵面固定连接；偏转装置包括偏转轴套和用于驱动偏转轴套转动的第二驱动组件,偏转轴套和第二驱动组件均安装在第二安装支架上,偏转轴套与第二安装支架转动滑移配合,且偏转轴套远离第二安装支架的一端与鸭舵面固定连接。使鸭舵能够根据需要伸出飞行器外或收入飞行器内,并能够根据需要进行偏转运动,有助于提高飞行器飞行轨迹的控制精度。(The invention provides a telescopic duck rudder mechanism which comprises an installation bracket, a telescopic device, a deflection device and a duck rudder surface, wherein a first installation bracket and a second installation bracket are fixed on the installation bracket; the telescopic device comprises a push rod and a first driving assembly used for driving the push rod to do telescopic motion, the push rod and the first driving assembly are both installed on a first installation support, the push rod is in sliding fit with the first installation support, and one end of the push rod, far away from the first installation support, is fixedly connected with the duck rudder surface; the deflection device comprises a deflection shaft sleeve and a second driving assembly used for driving the deflection shaft sleeve to rotate, the deflection shaft sleeve and the second driving assembly are both installed on the second installation support, the deflection shaft sleeve is matched with the second installation support in a rotating and sliding mode, and one end, far away from the second installation support, of the deflection shaft sleeve is fixedly connected with the duck rudder face. The duck rudder can extend out of the aircraft or retract into the aircraft according to needs, can perform deflection motion according to needs, and is favorable for improving the control precision of the flight trajectory of the aircraft.)
技术领域
本发明涉及飞行器结构设计技术领域，具体地，涉及一种可伸缩式鸭舵机构。
背景技术
在飞行器发结构设计的技术领域中，鸭舵是产生飞行器控制力的关键部件。伸缩结构飞行器结构设计中也有一定的应用。现有的伸缩机构一般用于翼面等，控制翼面的一维转动或者移动。
随着多任务的需求日益突出，常规的变翼面飞行器难以满足精确控制飞行轨迹的实际要求，需要采用鸭舵伸缩的机构来实现控制力的输出可调。目前现役的采用鸭舵控制的飞行器，主要采用发射筒壁作为鸭舵的初始约束机构，飞行器出筒的瞬间，鸭舵约束释放，伸出舱体，鸭舵伴随飞行器飞行全过程，无法再次缩入飞行器舱体内部。
在弹道初期，为实现快速转弯的需求，需要鸭舵伸出弹体，输出控制力，弹道中期，减阻需求突出，需要尽可能的减少舱体表面的凸起物，需要将舵面缩入舱体内部。在弹道末端，飞行器需要付出大过载，鸭舵需要再次伸出舱体，输出控制力，实现弹道的精准控制。
因此，发明人认为急需研发一种能够根据需要打开或收缩的鸭舵机构。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可伸缩式鸭舵机构。
根据本发明提供的一种可伸缩式鸭舵机构，包括安装在飞行器内的安装托架、伸缩装置、偏转装置以及鸭舵面，所述安装托架上固定有第一安装支架和第二安装支架；所述伸缩装置包括推杆和用于驱动推杆做伸缩运动的第一驱动组件，所述推杆和第一驱动组件均安装在第一安装支架上，所述推杆与第一安装支架滑移配合，且所述推杆远离第一安装支架的一端与鸭舵面固定连接；所述偏转装置包括偏转轴套和用于驱动偏转轴套转动的第二驱动组件，所述偏转轴套和第二驱动组件均安装在第二安装支架上，所述偏转轴套与第二安装支架转动滑移配合，且所述偏转轴套远离第二安装支架的一端与鸭舵面固定连接。
优选地，所述第一驱动组件包括螺旋推盘和用于驱动螺旋推盘转动的驱动电机，所述螺旋推盘转动架设在第一安装支架内，所述螺旋推盘上开设有滑动槽，所述滑动槽的轨迹为弧形，且所述滑动槽的一端靠近螺旋推盘的周侧边缘位置，所述滑动槽的另一端靠近螺旋推盘的中心位置，所述滑动槽内滑移设置有滑动销，所述滑动销与推杆固定连接。
优选地，所述螺旋推盘上同轴设置有连接轴，所述连接轴通过轴承转动架设在第一安装支架内，所述驱动电机固定安装在第一安装支架上，且所述驱动电机的输出轴与连接轴固定连接。
优选地，所述推杆包括伸缩推杆和伸缩拔插推杆，所述伸缩推杆和伸缩拔插推杆通过螺钉同轴固定连接，所述伸缩推杆远离伸缩拔插推杆的一端探入第一安装支架内并与其滑动配合，所述伸缩拔插推杆远离伸缩推杆的一端与鸭舵面固定连接。
优选地，所述伸缩拔插推杆远离伸缩推杆的一端设置有拨叉端，所述鸭舵面的根部开设有滑槽，且所述拨叉与滑槽之间连接有传动销。
优选地，所述伸缩推杆和伸缩拔插推杆均安装于偏转轴套内。
优选地，所述第二驱动组件包括涡轮盘、涡轮杆以及偏转电机，所述涡轮盘和涡轮杆二者均转动架设在第二安装支架上，且所述涡轮盘与涡轮杆啮合，所述偏转电机安装在第二安装支架上，所述偏转电机的输出轴与涡轮杆同轴固定连接，且所述偏转轴套通过键与涡轮盘同轴连接。
优选地，所述鸭舵面的形状近似为三角形。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明通过第一驱动组件驱动推杆做伸缩运动，从而驱动鸭舵面做伸缩运动，再通过第二驱动组件驱动偏转轴套转动，从而实现鸭舵面的偏转，从而使鸭舵能够根据需要伸出飞行器外或收入飞行器内，并能够根据需要进行偏转运动，有助于提高飞行器飞行轨迹的控制精度；
2、本发明通过将伸缩推杆和伸缩拉拔推杆安装再偏转轴套内，一方面实现了鸭舵面缩展和偏转动作的解耦，另一方面提高了空间利用率，使鸭舵结构的整体结构更加紧密；
3、本发明通过弧形的滑动槽和与第一安装支架滑移配合的伸缩推杆的配合，实现了对鸭舵面的展开或缩放的控制，有助于提高鸭舵面展开或缩放的稳定性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明主要体现鸭舵机构整体结构的意图；
图2为本发明主要体现伸缩装置整体结构的爆炸示意图；
图3为本发明主要体现偏转装置整体结构的示意图。
附图标记：1、安装托架；11、第一安装支架；12、第二安装支架；2、伸缩装置；3、偏转装置；31、偏转轴套；4、鸭舵面；41、滑槽；5、推杆组件；51、伸缩推杆；52、伸缩拔插推杆；53、拨叉端；531、传动销；6、第一驱动组件；61、螺旋推盘；611、连接轴；612、滑动槽；613、滑动销；62、驱动电机；7、第二驱动组件；71、涡轮盘；72、涡轮杆；73、偏转电机。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，根据本发明提供的一种可伸缩式鸭舵机构，包括安装在飞行器内的安装托架1、伸缩装置2、偏转装置3以及鸭舵面4，伸缩装置2、偏转装置3以及鸭舵面4三者均安装在安装托架1上。且伸缩装置2控制鸭舵面4做伸缩运动，偏转装置3控制鸭舵面4做偏转运动。
如图1所示，安装托架1为金属板，且安装托架1呈圆盘状，安装托架1的中心位置通过螺栓固定安装有第一安装支架11和第二安装支架12。伸缩装置2安装在第一安装支架11上，偏转装置3安装在第二安装支架12上。
如图1和图2所示，伸缩装置2包括推杆组件5和第一驱动组件6，第一驱动组件6包括螺旋推盘61和驱动电机62，螺旋推盘61呈圆盘状，螺旋推盘61的中部一体成型有连接轴611，连接轴611的中心轴线与螺旋推盘61的中心轴线共线。连接轴611的任意一端通过轴承转动安装在安装托架1上，连接轴611的另一端通过轴承与第一安装支架11转动连接，且螺旋推盘61在第一安装支架11内并与其转动配合。
驱动电机62通过螺栓安装在第一安装支架11上，驱动电机62的输出轴自外向内探入第一安装支架11内，驱动电机62的输出轴与第一安装支架11转动配合，且驱动电机62的输出轴通过键和槽的配合与连接轴611远离安装托架1的一端同轴固定连接。驱动电机62启动，带动连接轴611转动，进而带动螺旋推盘61转动。
螺旋推盘61上开设有滑动槽612，滑动槽612按照螺旋线方程设置，滑动槽612的轨迹为弧形，且滑动槽612的任意一端靠近螺旋推盘61的周侧边缘位置，滑动槽612的另一端靠近螺旋推盘61的中部。滑动槽612内嵌设有滑动销613，滑动销613与滑动槽612滑移配合。推杆组件5包括伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52，伸缩推杆51的轴线垂直于连接轴611的轴线，伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52通过螺钉同轴固定连接，且伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52能够发生相对转动，伸缩推杆51远离伸缩拔插推杆52的一端探入第一安装支架11内并与其滑移配合。
滑动销613穿设伸缩推杆51位于第一安装支架11内的一端并与其过盈配合。螺旋推盘61转动时，由滑动销613与滑动槽612的滑移配合，以及第一安装支架11与伸缩推杆51的滑移配合，从而使伸缩推杆51做稳定的伸缩运动。
鸭舵面4的形状近视为三角形，且鸭舵面4的根部开设有滑槽41，伸缩拔插推杆52远离伸缩推杆51的一端一体成型有拨叉端53，拨叉端53与滑槽41之间连接有传动销531。伸缩推杆51做伸缩运动时，通过伸缩拔插推杆52带动鸭舵面4做伸缩运动，实现了鸭舵面4从飞行器内伸出或收入飞行器内的作业。
如图1和图3所示，偏转装置3包括偏转轴套31和第二驱动组件7，偏转轴套31和第二驱动组件7均安装在第二安装支架12上，偏转轴套31与第二安装支架12转动滑移配合，偏转轴套31的中心轴线平行于伸缩推杆51的中心轴线，且偏转轴套31远离第二安装支架12的一端通过销钉和鸭舵面4固定连接。
第二驱动组件7包括涡轮盘71、涡轮杆72以及偏转电机73，偏转轴套31通过键与槽的配合同轴连接在涡轮盘71的中部，键和槽的配合防止了偏转轴套31和涡轮盘71之间产生相对转动。偏转轴套31通过轴承转动架设在第二安装支架12内，涡轮杆72的中心轴线平行于连接轴611的中心轴线，涡轮杆72通过轴承转动架设在第二安装支架12内，且涡轮杆72与涡轮盘71啮合。
偏转电机73通过螺栓固定在第二安装支架12上，偏转电机73的输出轴探入第二安装支架12内并与第二安装支架12转动配合，偏转电机73的输出轴通过键和槽的配合与涡轮杆72远离安装托架1的一端同轴固定连接。偏转电机73启动，带动涡轮杆72转动，从而带动涡轮盘71和偏转轴套31转动，实现了鸭舵面4的偏转运动。
如图1、图2和图3所示，伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52二者均安装在偏转轴套31内并与其呈间隔设置，偏转轴套31转动时，不带动伸缩推杆51转动；伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52推动鸭舵面4进行伸缩运动时，偏转轴套31与鸭舵面4一起进行伸缩运动。
工作原理
在飞行器给出偏转在飞行器给出偏转指令前，鸭舵面4处于收缩状态；在接受到工作指令后，驱动电机62启动，驱动螺旋推盘61旋转，并通过伸缩推杆51和伸缩拔插推杆52配合推动鸭舵展开；展开到位后，偏转电机73启动，并通过驱动涡轮杆72转动，通过涡轮盘71和偏转轴套31带动鸭舵面4偏转；当鸭舵需要再次收缩时，驱动电机62驱动螺旋推盘61旋转，控制伸缩推杆51、伸缩拔插推杆52运动，并拉动鸭舵面4，将鸭舵拉回，呈现收缩状态；从而确保飞行器鸭舵的顺利缩展和偏转，提高了飞行器飞行轨迹的控制精度。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
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