CN113566658A - 一种模块尾舱及舵控传动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种一种模块化尾舱及舵控传动机构。尾舱及尾舱舵控传动机构包括尾舱壳体、舵机安装座、舵机、空气舵、燃气舵、连杆组件等;舵机安装座固定连接在尾舱壳体上,舵机一端通过销轴与舵机安装座铰接,并通过销轴可进行摆动;另一端与连杆组件通过销轴连接,舵机的输出方式为直线输出方式;空气舵通过轴套及轴端锁紧螺母连接在尾舱壳体上;燃气舵通过燃气舵支架连接在尾舱壳体后端框上;连杆组件可将舵机的直线运动转化为空气舵与燃气舵的同步转动。该机构简单紧凑,各零部件紧贴在尾舱壳体内壁,并在发动机喷管的最大外包络线外,尾舱内部设备安装调试后,直接与发动机进行连接,实现箭体模块化装配。
Description
技术领域
本发明属于运载火箭等技术领域,具体涉及一种模块尾舱及舵控传动机构。
背景技术
尾舱是火箭结构的最后一个舱体,通过螺栓与发动机后法兰连接,将发动机喷管包住,保护发动机喷管在贮存和运输过程中,不受外部机械损伤;在飞行过程中不受外部气流的冲击,避免喷管被气流吹坏;尾舱也作为仪器设备的安装空间,安装向量控制系统的舵机、燃气舵、空气舵、传动系统、电源,安装控制系统和其他系统的仪器设备。
由于发动机喷管的出口直径较喉部直径大,尾舱内的仪器设备如果较大,就需要先将尾舱壳体安装在发动机上,然后再对尾舱内的仪器设备进行安装调试,该结构形式仪器的安装调试困难,不利于箭体的模块化装配。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种模块尾舱及舵控传动机构,该机构简单紧凑、传动效率高、安装方便,有利于箭体的模块化装配。
尾舱及尾舱舵控传动机构主要由尾舱壳体、舵机安装座、舵机、连杆组件、空气舵和燃气舵及电池、控制器等组成;电池、控制器及舵机安装座连接在尾舱壳体内壁上;舵机连接在舵机安装座上;空气舵通过轴套和锁紧螺母固定在尾舱壳体内壁上;燃气舵通过燃气舵支架连接在尾舱壳体后端面上;连杆组件将舵机的直线运动转化为燃气舵和空气舵的旋转运动,并保证燃气舵和空气舵同步转动。
所述舵机的输出方式为直线输出,舵机一端通过销轴铰接在舵机安装座上,并通过销轴可进行摆动;另一端与连杆组件通过销轴铰接;
所述连杆组件由连架杆I、连架杆II、连杆、套筒和拔销器组成,连架杆I通过锥形销与空气舵轴固定连接,连架杆I两端分别于与舵机输出轴、连杆铰接;连架杆II通过锥形销与燃气舵舵轴固定连接,并通过销轴与套筒铰接;连杆与套筒通过拔销器连接为一体;连杆组件采用平行双曲柄结构,可实现空气舵与燃气舵转动方向相同、转动速度相同;当箭体达到一定飞行速度后,将拔销器从连杆内拔出,舵机只控制空气舵来实现箭体姿态控制。
该机构简单紧凑,各零部件紧贴在尾舱内壁,并都在发动机喷管的最大外包络线外,可以实现尾舱内部设备安装调试完成后与发动机直接进行对接,实现箭体的模块化装配。
附图说明
图1为本发明结构图
图2为本发明舵控传动结构图
图3为空气舵与燃气舵连接结构图
图4为尾舱壳体结构图
图5为空气舵结构图
图6为燃气舵连接结构图
其中,1-空气舵,2-尾舱壳体,3-控制器,4-舵机安装座,5-舵机,6-连杆组件,7-燃气舵,8-发动机喷管,9-销轴,10-锥形销I,11-锥形销II,12-空气舵轴套I,13-空气舵轴套II,14-止动垫圈,15-锁紧螺母;
101-空气舵轴,102-空气舵骨架,103-上蒙皮,104-下蒙皮,105-止动槽;
201-舵机安装凸台,202-空气舵安装孔,203-仪器安装凸台;
601-连架杆I,602-连杆,603-拔销器,604-套筒,605-连架杆II;
701-燃气舵支架,702-燃气舵轴,703-燃气舵,704-轴端挡圈,705-轴套;
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
如图1~6所示,本发明提供了一种模块尾舱及舵控传动机构,该机构主要包括尾舱壳体2、控制器3、舵机安装座4、空气舵1、舵机5、连杆组件6、燃气舵7等;
控制器3固定连接在尾舱壳体2的仪器安装凸台203上,舵机安装座4固定连接在尾舱壳体2的舵机安装凸台201上;
舵机5的输出方式为直线输出,舵机5通过销轴9铰接在舵机安装座4上,并通过销轴可进行摆动;舵机5输出轴与连杆组件通过销轴铰接;
连杆组件6由连架杆I601、连杆602、拔销器603、套筒604、连接杆II605等组成,连架杆I601通过锥形销I10与空气舵1固定连接,连架杆I601两端分别于与舵机5输出轴、连杆602铰接;连架杆II 605通过锥形销II11与燃气舵7固定连接,并与套筒604铰接;连杆602与套筒604通过拔销器603连接为一体;连杆组件采用平行双曲柄结构,可实现空气舵与燃气舵转动方向相同、转动速度相同;当箭体达到一定飞行速度后,将拔销器603从连杆602内拔出,使燃气舵7不受舵机5的控制,此时,舵机5只控制空气舵1来实现箭体姿态控制。
空气舵1通过轴套I12、轴套II13及锁紧螺母15安装在尾舱壳体2的空气舵安装孔202内,止动垫圈14分别卡在空气舵1止动槽105和锁紧螺母上,防止锁紧螺母15在空气舵连续正反转转动过程中松动;空气舵1结构可以采用硬壳式结构一体加工成型,或者蒙皮骨架式结构,如图5所示,还可以采用蜂窝夹层结构,根据箭体的飞行需求及载荷大小,选择合适的加工方式。
燃气舵7通过燃气舵支架701固定连接在尾舱壳体2的后端面上,并通过限位槽保证空气舵轴与燃气舵轴在一安装面内,燃气舵结构及连接方式如图6所示。
Claims (10)
1.一种模块化尾舱及舵控传动机构,其特征在于:该机构主要包括尾舱壳体2、控制器3、舵机安装座4、舵机5、空气舵1、连杆组件6、燃气舵7等。
2.如权利要求1所述的尾舱壳体2,其特征在于:尾舱壳体3内壁上加工有舵机安装凸台201、空气舵安装孔202、仪器安装凸台203等,控制器3通过螺钉安装在仪器安装凸台203上;舵机安装座4通过螺钉安装在舵机安装凸台201上。
3.如权利要求1所述的舵机5,其特征在于:舵机5的输出方式为直线输出,舵机5通过销轴9铰接在舵机安装座4上,通过销轴9可进行摆动;舵机5输出轴与连杆组件通过销轴铰接;连杆组件绕空气舵轴O3正反转转动时,舵机绕转轴O1左右摆动;当舵机绕转轴O1左右摆动时,不能碰到尾舱壳体内部的结构及仪器设备。
4.如权利要求1所述的连杆组件6,其特征在于:连杆组件6由连架杆I 601、连杆602、拔销器603、套筒604、连接杆II 605等组成;连架杆I 601通过锥形销I 10与空气舵1固定连接,连架杆I 601分别于与舵机5输出轴、连杆602铰接;舵机5与连杆602根据实际安装空间和载荷大小,可以安装在空气舵轴O3的一侧或者两侧,安装在两侧,连接舵机5的一端O2O3根据空间设计的更大一些,为舵机5的选型提供更大的选择空间;连接连杆602的一端O2O3设计的小一点,使结构更加紧凑,传动效率更高。
5.如权利要求1、4所述的连杆602和套筒604,其特征在于:连杆602一端与连架杆I铰接,另一端通过拔销器603与套筒604固定连接,套筒604的另一端与连架杆II 605铰接。
6.如权利要求1、4所述的连架杆II 605,其特征在于:连架杆II 605通过锥形销II 11与燃气舵7固定连接,并与套筒604铰接;连架杆II 605两回转中心距离O5O6与连架杆I 601两回转中心距离O3O4相等,O3O6与O4O5距离相等,O3O6O4O5组成一个平行双曲柄结构,实现空气舵和燃气舵同时转动,且转动角速度相等。
7.如权利要求1、4、所述的拔销器603,其特征在于:拔销器603安装在套筒604上,将连杆602与套筒604连为一体;当箭体达到一定飞行速度后,将拔销器603从连杆602内拔出,使舵机只控制空气舵来实现箭体姿态控制。
8.如权利要求1所述的空气舵1,其特征在于:空气舵1通过轴套I 12、轴套II 13及锁紧螺母15安装在尾舱壳体2的空气舵安装孔202内,止动垫圈14分别卡在空气舵1止动槽105和锁紧螺母上,防止锁紧螺母15在空气舵1连续正反转转动过程中松动;空气舵1结构可以采用硬壳式结构一体加工成型,或者蒙皮骨架式结构,还可以采用蜂窝夹层结构,根据箭体的飞行需求及载荷大小,选择合适的加工方式。
9.如权利要求1所述的燃气舵组件7,其特征在于:燃气舵7通过燃气舵支架701固定连接在尾舱壳体2的后端面上,并通过限位装置保证空气舵轴与燃气舵轴在一安装面内。
10.如权利要求1所述的尾舱舵控传动机构,其特征在于:尾舱内的各零部件都紧贴尾舱内壁安装,并都在发动机喷管8的最大外包络线外,可以实现尾舱内部设备安装调试完成后与发动机直接进行对接,实现箭体的模块化装配。
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