一种全捷联光学导引头结构
阅读说明：本技术 一种全捷联光学导引头结构 (Full strapdown optical seeker structure ) 是由 胡军 卢鑫 李显彦 李路 王乾明 蔡俊杰 颜有翔 李彪 陈赞 曾宇擘 周波 于 2020-12-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种全捷联光学导引头结构,包括舱体、光电探测组件、信息处理组件、支撑架、底座和多个支撑杆,信息处理组件紧固在支撑架内壁,多根支撑杆与支撑架连接形成骨架；光电探测组件固定安装在支撑架的定位面一上,支撑架安装在底座的定位面二上,舱体与光电探测组件的定心柱面配合并附以O型圈完成上部密封,再与底座的定位面二贴合并附以O型圈完成下部密封。本发明导引头结构既满足主承力结构的强度要求,又满足零件加工简单、整机装调方便的工艺要求,且结构更加模块化,维修性和互换性都得到了提升。(The invention discloses a full-strapdown optical seeker structure which comprises a cabin body, a photoelectric detection assembly, an information processing assembly, a support frame, a base and a plurality of support rods, wherein the information processing assembly is fastened on the inner wall of the support frame, and the plurality of support rods are connected with the support frame to form a framework; the photoelectric detection assembly is fixedly arranged on the first positioning surface of the supporting frame, the supporting frame is arranged on the second positioning surface of the base, the cabin body is matched with the centering cylindrical surface of the photoelectric detection assembly and attached with an O-shaped ring to complete upper sealing, and then the cabin body is attached with the second positioning surface of the base and attached with the O-shaped ring to complete lower sealing. The seeker structure not only meets the strength requirement of the main bearing structure, but also meets the process requirements of simple part processing and convenient whole machine assembly and adjustment, and the seeker structure is more modular, and the maintainability and interchangeability are improved.)
技术领域
本发明属于光学导引头结构设计技术领域，具体地涉及一种全捷联光学导引头结构。
背景技术
二十一世纪以来，精确制导已成为现代武器系统必备的性能要求之一，传统的平台式导引头成本高且装调复杂，不适合大规模列装，因而低成本的全捷联导引头应运而生。但是，目前的全捷联光学导引头一般都是利用舱体作为主承力结构，将光学镜头、光电探测器、信息处理组件等部件直接安装在舱体上，因此，要求导引头舱体具备高强度和高精度，以保证光轴与机械安装轴的一致性，从而大大增加了导引头舱体的加工难度，提高了加工成本；同时，由于主要部件都是直接安装在导引头内部，使得导引头的装配、调试、维修等工作的操作难度增大。
发明内容
为了使导引头既满足主承力结构的强度要求，又满足零件加工简单、整机装调方便的工艺要求，本发明的目的是提供一种全新的全捷联光学导引头结构。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种全捷联光学导引头结构，包括舱体、光电探测组件、信息处理组件，其特征在于，所述导引头结构还包括支撑架、底座和多个支撑杆，所述信息处理组件通过螺钉紧固在支撑架内壁，提高了可达性和维修性，在调试和维修时可以不引起光轴跑动而完成信息处理组件测试和更换，所述多根支撑杆通过螺钉与支撑架连接形成骨架作为导引头的主承力结构；所述光电探测组件通过紧固件固定安装在支撑架的定位面一上，且光电探测组件的光轴与支撑架的机械轴一致；所述支撑架安装在底座的定位面二上，且光电探测组件的光轴与底座的安装轴一致，形成导引头核心；舱体通过与光电探测组件的定心柱面配合并附以O型圈完成上部密封，再与底座的定位面二贴合并附以O型圈完成下部密封，从而使得导引头核心在一个密闭空间得到保护。
进一步地，所述底座为梯形台，其侧壁与舱体底部的内壁相吻合，当舱体罩在底座上时可形成密闭空间，使得导引头具有较好的整体密封性，起到保护内部各器件的作用；底座外表面与舱体外表面外形一致，保持整体的气动外形；且底座的边沿开设有安装孔，舱体的底部也开设有安装孔，底座边沿的安装孔的位置与舱体底部的安装孔的位置对应，当二者的安装孔安装到位时通过螺钉固定，可以加强导引头的牢固性。
进一步地，所述底座的中部为定位面二，定位面二的中部设置有环形的凹槽，定位面二的端面与柱面有相互垂直度要求，且柱面对外部接口有同轴度要求，从而完成对外部安装接口的基准转化；凹槽上开设有安装孔；凹槽与底座的内壁之间设置有多个加强筋，每个加强筋的高度高于凹槽，其中一个加强筋上设置有插座，通过设置加强筋可以在保证底座机械强度的前提下，减轻零件重量。
进一步地，所述支撑架为双层结构，支撑架的下部设置有环形的凸台，凸台上开设有安装孔；凸台的外沿设置有安装座，安装座上开设有安装孔，且安装座上安装孔的位置与凹槽上安装孔的位置对应；支撑架的上部为定位面一，定位面一与凸台之间通过多个支柱固定连接；定位面一的端面和柱面有垂直度要求，定位面一的下端面和外沿柱面也有垂直度要求；同时，两者的柱面有同轴度要求，从而完成从上到下的安装基准转化。定位面一、多个支柱、凸台上均开设有安装孔，其中支柱上的一组安装孔主要用于根据信息处理组件的厚度进行安装位置的上下调节，同时，未使用的安装孔可以用于电缆走线，使整体走线规范无干扰。
进一步地，所述支撑杆的端部和中部均开设有安装孔，且支撑杆的中部凸出，合理设计支撑杆的外形、尺寸以及材料选择后，使其刚度低于支撑架，在进行信息处理组件紧固安装时，支撑杆会自适应弹性变形，而不引起支撑架变形，从而保证安装基准转化后的唯一性。
进一步地，所述光电探测组件包括整流罩、整流罩压圈、镜筒、探测器安装座、四象限探测器，所述镜筒内安装有光学镜头；所述整流罩通过整流罩压圈固定在镜筒上，从而完成光电探测组件的上部密封；且整流罩压圈与整流罩外表面的外形一致，从而保持了整体的气动外形。所述四象限探测器安装在探测器安装座上，所述探测器安装座、四象限探测器和镜筒完成了光电探测组件的下部密封，从而使得光电探测组件形成整体密封结构。所述探测器安装座为非金属材质，既能完成四象限探测器的安装固定，又能实现绝缘性要求。当镜筒内光学镜头与四象限探测器整体气密后，可使密封结构独立于其他核心器件，从而提升整体的维修性，避免调试或维修时重复多次的充氮干燥操作。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几个方面：
（1）舱体不再作为主承力结构，光学镜头、光电探测器、信息处理组件等部件均安装在支撑架上，大大降低了舱体加工难度，节约了加工成本。
（2）安装时只需将光电探测组件的光轴与支撑架的机械轴调节一致，同时将光电探测组件的光轴与底座的安装轴调节一致，即可形成导引头核心，大大降低了导引头的装配调试难度，更加适合大规模生产。
（3）使光学导引头结构更加模块化，维修性和互换性都得到了提升。
（4）舱体作为罩体可在导引头核心上形成密闭空间，使得导引头具有较好的整体密封性。
附图说明
图1是本发明的结构简图；
图2是舱体的结构示意图；
图3是支撑架的结构示意图；
图4是底座的结构示意图；
图5是支撑杆的结构示意图；
图6是导引头的核心图；
图7是光电探测组件的结构示意图。
图中：1、舱体，2、支撑架，21、定位面一，22、支柱，23、凸台，24、安装座，3、底座，31、定位面二，32、凹槽，33、加强筋，34、插座，4、光电探测组件，41、整流罩，42、整流罩压圈，43、镜筒，44、探测器安装座，45、四象限探测器，5、信息处理组件，6、支撑杆，7、安装孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的全捷联光学导引头结构进行详细描述。
如图1-6所示，一种全捷联光学导引头结构，包括舱体1、支撑架2、底座3、光电探测组件4、信息处理组件5和两个支撑杆6；信息处理组件5通过螺钉紧固在支撑架2内壁，提高了可达性和维修性，在调试和维修时可以不引起光轴跑动而完成信息处理组件5测试和更换。两根支撑杆6通过螺钉与支撑架2连接形成骨架作为导引头的主承力结构；光电探测组件4通过紧固件固定安装在支撑架2的定位面一21上，且光电探测组件4的光轴与支撑架2的机械轴一致；支撑架2安装在底座3的定位面二31上，且光电探测组件4的光轴与底座3的安装轴一致，形成导引头核心；舱体1通过与光电探测组件4的定心柱面配合并附以O型圈完成上部密封，再与底座3的定位面二31贴合并附以O型圈完成下部密封，从而使得导引头核心在一个密闭空间得到保护。
如图4所示，底座3为梯形台，其侧壁与舱体1底部的内壁相吻合，当舱体1罩在底座3上时可形成密闭空间，使得导引头具有较好的整体气密性，起到保护内部各器件的作用；底座3的外表面与舱体1外表面外形一致，保持整体的气动外形。且底座3的边沿开设有安装孔7，舱体1的底部也开设有安装孔7，底座3边沿的安装孔7的位置与舱体1底部的安装孔7的位置对应，当二者的安装孔7安装到位时通过螺钉固定，可以加强导引头的牢固性。
底座3的中部为定位面二31，定位面二31的中部设置有环形的凹槽32，定位面二31的端面与柱面有相互垂直度要求，且柱面对外部接口有同轴度要求，从而完成对外部安装接口的基准转化；凹槽32上开设有安装孔7；凹槽32与底座3的内壁之间设置有多个加强筋33，每个加强筋33的高度高于凹槽32，其中一个加强筋33上设置有插座34，通过设置加强筋33可以在保证底座3的机械强度的前提下，减轻零件重量。
如图3所示，支撑架2为双层结构，支撑架2的下部设置有环形的凸台23，凸台23上开设有安装孔7；凸台23的外沿设置有安装座24，安装座24上开设有安装孔7，且安装座24上安装孔7的位置与凹槽32上安装孔7的位置对应；支撑架2的上部为定位面一21，定位面一21与凸台23之间通过四个支柱22固定连接；定位面一21的端面和柱面有垂直度要求，定位面一24的下端面和外沿柱面也有垂直度要求；同时，两者的柱面有同轴度要求，从而完成从上到下的安装基准转化。定位面一21、四个支柱22、凸台23上均开设有安装孔7，其中每个支柱22上的一组安装孔7主要用于根据信息处理组件5的厚度进行安装位置的上下调节，同时，未使用的安装孔可以用于电缆走线，使整体走线规范无干扰。
如图5所示，支撑杆6的端部和中部均开设有安装孔7，且支撑杆6的中部凸出，合理设计支撑杆6的外形、尺寸以及材料选择后，使其刚度低于支撑架2，在进行信息处理组件5紧固安装时，支撑杆6会自适应弹性变形，而不引起支撑架2变形，从而保证安装基准转化后的唯一性。
如图7所示，光电探测组件4包括整流罩41、整流罩压圈42、镜筒43、探测器安装座44、四象限探测器45，镜筒43内安装有光学镜头；整流罩41通过整流罩压圈42固定在镜筒43上，从而完成光电探测组件4的上部密封；且整流罩压圈42与整流罩41外表面的外形一致，从而保持了整体的气动外形。四象限探测器45安装在探测器安装座44上，探测器安装座44、四象限探测器45和镜筒43完成了光电探测组件4的下部密封，从而使得光电探测组件4形成整体密封结构。探测器安装座44为非金属材质，既能完成四象限探测器45的安装固定，又能实现绝缘性要求。当镜筒43内光学镜头与四象限探测器45整体气密后，可使密封结构独立于其他核心器件，从而提升整体的维修性，避免调试或维修时重复多次的充氮干燥操作。
工作原理：全捷联光学导引头结构的装配时，第一步先将信息处理组件5通过螺钉紧固在支撑架2的安装座24上，再将两根支撑杆6通过螺钉与支撑架2连接形成骨架，作为导引头主承力结构；第二步将光电探测组件4安装在支撑架2的定位面一21上，用紧固件固定，并保证光电探测组件4的光轴与支撑架2的机械轴一致；再将安装了光电探测组件4、信息处理组件5的支撑架2安装在底座3的定位面二31上，具体地，将凸台23外沿的安装座24安装在定位面二31中部的环形凹槽32内，并保证光电探测组件4光轴与底座3的安装轴一致，形成导引头核心；此时导引头已经具备调试条件，通过专用工装标定后，将舱体1罩在导引头核心上形成密闭空间。
本发明通过支撑架2、底座3、支撑杆6形成主骨架，舱体1仅作为密封体，不再成为导引头主承力结构，因而不需进行高强度和高精度的加工，大大降低了导引头的加工成本和难度，且由支撑架2、底座3、支撑杆6形成的骨架模式，使光学导引头结构更加模块化，更加便于日后的维修和互换。上述的镜筒43、光学镜头、四象限探测器45均为现有产品，不是本发明的保护范围，对其部件和结构在此不作详细描述。
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