一种飞行器双自由度操纵面制造技术

本发明专利技术公开了一种飞行器双自由度操纵面，包括：T形转轴、轴向摇臂、横向舵机、横向支撑轴承、操纵面、舵机电缆、横向摇臂、轴向支撑轴承、基座和轴向舵机；其中，所述T形转轴包括横向转轴和纵向转轴，其中，横向转轴和纵向转轴相连接，其中，所述纵向转轴位于所述基座内；所述纵向转轴通过轴向支撑轴承与基座相连接；所述操纵面通过所述横向支撑轴承与所述横向转轴相连接。本发明专利技术解决了现有操纵面控制力矩单一的问题，实现操纵面绕着飞行器轴向和横向双自由度转动。

【技术实现步骤摘要】
一种飞行器双自由度操纵面
本专利技术涉及飞行器总体设计领域，尤其涉及一种飞行器双自由度操纵面。
技术介绍
常规飞行器常采用多个操纵面产生力和力矩，以保持或改变飞行器的姿态。通常，操纵面受到结构形式的限制，处于不同位置的操纵面，产生力矩的方向不同，完成的控制功能也不同。先进的飞行器气动布局取消了不利于隐身的多个操纵面，通常具有高度融合的外形，雷达散射截面得到了大幅减缩，同时却要求飞行器具有理想控制效率的新型操纵面或推力矢量装置来实现飞行器良好的操纵性，现有的技术方案是采用开裂式方向舵/翼尖方向舵和多组升降副翼组合的方式。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：相比于现有技术，提供了一种飞行器双自由度操纵面，解决了现有操纵面控制力矩单一的问题，实现操纵面绕着飞行器轴向和横向双自由度转动。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种飞行器双自由度操纵面，其特征在于包括：T形转轴、轴向摇臂、横向舵机、横向支撑轴承、操纵面、舵机电缆、横向摇臂、轴向支撑轴承、基座和轴向舵机；其中，所述T形转轴包括横向转轴和纵向转轴，其中，横向转轴和纵向转轴相连接，其中，所述纵向转轴位于所述基座内；所述纵向转轴通过轴向支撑轴承与基座相连接；所述操纵面通过所述横向支撑轴承与所述横向转轴相连接；所述纵向转轴通过所述轴向摇臂与轴向舵机相连接，所述轴向舵机设置于所述基座内；所述横向转轴通过所述横向摇臂与横向舵机相连接，所述横向舵机与所述操纵面相连接；所述纵向转轴的上半部开设有第一空腔，所述横向转轴开设有第二空腔，所述第一空腔与所述第二空腔相连通，所述舵机电缆穿设于所述第一空腔和所述第二空腔并与所述横向舵机相连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述轴向摇臂套设于所述纵向转轴，其中，所述轴向摇臂开设有通孔，所述纵向转轴开设有与轴向摇臂的通孔相对应的另一通孔，通过销钉穿过轴向摇臂的通孔与纵向转轴的通孔将轴向摇臂与纵向转轴固定连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述横向摇臂套设于所述横向转轴，其中，所述横向摇臂开设有通孔，所述横向转轴开设有与横向摇臂的通孔相对应的另一通孔，通过销钉穿过横向摇臂的通孔与横向转轴的通孔将横向摇臂与横向转轴固定连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述轴向摇臂设置有第一叉形耳片，所述轴向舵机的轴与所述第一叉形耳片相连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述横向摇臂设置有第二叉形耳片，所述横向舵机的轴与所述第二叉形耳片相连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述操纵面设置有第一安装支架，所述横向舵机与所述安装支架固定连接。上述飞行器双自由度操纵面中，所述基座内设置有第二安装支架，所述轴向舵机与所述第二安装支架相连接。上述飞行器双自由度操纵面中，还包括：转轴支撑座，所述转轴支撑座设置于所述基座内，所述T形转轴设置于所述转轴支撑座内。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术通过T形转轴实现了飞行器的操作面绕着飞行器轴向和横向双自由度转动，实现对飞行器俯仰、滚转和偏航3个方向的控制力矩；(2)本专利技术通过轴向舵机和横向舵机能够使得操作面自动绕着飞行器轴向和横向双自由度转动。附图说明图1是本专利技术的飞行器双自由度操纵面的结构示意图；图2是本专利技术的飞行器双自由度操纵面的另一结构示意图；图3是本专利技术的飞行器双自由度操纵面的部分结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是本专利技术的飞行器双自由度操纵面的结构示意图。图2是本专利技术的飞行器双自由度操纵面的另一结构示意图。如图1和图2所示，该飞行器双自由度操纵面包括T形转轴1、轴向摇臂2、横向舵机3、操纵面横向支撑轴承4、操纵面5、舵机电缆6、横向摇臂7、轴向支撑轴承8、基座9、转轴支撑座10和轴向舵机11；其中，T形转轴1包括横向转轴110和纵向转轴120，其中，横向转轴110和纵向转轴120相连接，其中，横向转轴110位于基座9内。具体的，横向转轴110和纵向转轴120相互垂直连接；纵向转轴120为简支梁结构，为动轴；横向转轴110为悬臂梁结构，是定轴。需要说明的是，该飞行器双自由度操纵面安装于飞行器上，横向转轴110与飞行器横向平行，纵向转轴120与飞行器轴向平行。纵向转轴120通过轴向支撑轴承8与基座9相连接。具体的，支撑轴承8与基座9固定连接，纵向转轴120设置于轴向支撑轴承8内，纵向转轴120的轴向与轴向支撑轴承8的轴向相同，纵向转轴120可围绕其轴向转动。操纵面5通过横向支撑轴承4与横向转轴110相连接。具体的，横向转轴110设置于横向支撑轴承4内，横向转轴110的轴向与横向支撑轴承4的轴向相同，操纵面5可围绕横向转轴110的轴向转动。进一步的，由于操纵面5与横向转轴110相连接，当纵向转轴120转动时，会带动横向转轴110围绕纵向转轴120转动，从而带动操纵面5围绕纵向转轴120转动。纵向转轴120通过轴向摇臂2与轴向舵机11相连接，轴向舵机11设置于基座9内。具体的，轴向摇臂2与纵向转轴120固定连接，轴向舵机11与轴向摇臂2转动连接，轴向舵机11工作时，会使得轴向摇臂2在图1中左右运动，从而带动纵向转轴120围绕其轴向转动。需要理解的是，轴向舵机11通过电缆还需与外部的控制器相连接，通过控制器控制轴向舵机11的运动。横向转轴110通过横向摇臂7与横向舵机3相连接，横向舵机3与操纵面5相连接。具体的，横向摇臂7与横向转轴110固定连接，横向舵机3与横向摇臂7转动连接，横向舵机3与操纵面5另一端固定连接，横向舵机3工作时，由于横向摇臂7与横向转轴110固定连接，横向摇臂7与横向转轴110处于静止状态，横向舵机3会运动，由于横向舵机3与操纵面5固定连接，从而横向舵机3带动操纵面5围绕横向转轴110转动。纵向转轴120的上半部开设有第一空腔121，横向转轴110开设有第二空腔111，第一空腔121与第二空腔111相连通，舵机电缆6穿设于第一空腔121和第二空腔111并与横向舵机3相连接。具体的，通过舵机电缆6这种布置方式，从而节省了空间，也很好的保护了舵机电缆6。舵机电缆6还需与控制器相连接，通过控制器控制横向舵机3的运动。工作时，在轴向舵机11的控制下，通过轴向摇臂2带动纵向转轴120转动，实现操纵面5绕纵向转轴120的轴向转动；在横向舵机3的控制下，通过横向摇臂7带动操纵面5绕着横向转轴110转动；在轴向舵机11和横向舵机3的复合控制，可以实现操纵面绕着飞行器轴向和横向双自由度转动，实现对飞行器俯仰、滚转和偏航3个方向的控制力矩。本实施例通过T形转轴实现了飞行器的操作面绕着飞行器轴向和横向双自由度转动，实现对飞行器俯仰、滚转和偏航3个方向的控制力矩；并且本实施例通过轴向舵机和横向舵机能够使得操作面自动绕着飞行器轴向和横向双自由度转动。如图1所示，轴向摇臂2套设于纵向转轴120，其中，轴向摇臂2开设有通孔，纵向转轴120开设有与轴向摇臂2的通孔相对应的另一通孔，通过第一销钉121穿过轴向摇臂2的通孔与纵向转轴120的通孔将轴向摇臂2与纵向转轴120固定连接。如图1所示，横向摇臂7套设于横向转轴110，其中，横向摇臂7开设有通孔，横向转轴110开设有与横向摇臂7的通孔相对应的另一通孔，通过第二销钉111穿过横向摇臂7的通孔与横向转轴110的通孔将横向摇臂7与横向转轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器双自由度操纵面，其特征在于包括：T形转轴(1)、轴向摇臂(2)、横向舵机(3)、横向支撑轴承(4)、操纵面(5)、舵机电缆(6)、横向摇臂(7)、轴向支撑轴承(8)、基座(9)和轴向舵机(11)；其中，所述T形转轴(1)包括横向转轴(110)和纵向转轴(120)，其中，横向转轴(110)和纵向转轴(120)相连接，其中，所述纵向转轴(120)位于所述基座(9)内；所述纵向转轴(120)通过轴向支撑轴承(8)与基座(9)相连接；所述操纵面(5)通过所述横向支撑轴承(4)与所述横向转轴(110)相连接；所述纵向转轴(120)通过所述轴向摇臂(2)与轴向舵机(11)相连接，所述轴向舵机(11)设置于所述基座(9)内；所述横向转轴(110)通过所述横向摇臂(7)与横向舵机(3)相连接，所述横向舵机(3)与所述操纵面(5)相连接；所述纵向转轴(120)的上半部开设有第一空腔(121)，所述横向转轴(110)开设有第二空腔(111)，所述第一空腔(121)与所述第二空腔(111)相连通，所述舵机电缆(6)穿设于所述第一空腔(121)和所述第二空腔(111)并与所述横向舵机(3)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种飞行器双自由度操纵面，其特征在于包括：T形转轴(1)、轴向摇臂(2)、横向舵机(3)、横向支撑轴承(4)、操纵面(5)、舵机电缆(6)、横向摇臂(7)、轴向支撑轴承(8)、基座(9)和轴向舵机(11)；其中，所述T形转轴(1)包括横向转轴(110)和纵向转轴(120)，其中，横向转轴(110)和纵向转轴(120)相连接，其中，所述纵向转轴(120)位于所述基座(9)内；所述纵向转轴(120)通过轴向支撑轴承(8)与基座(9)相连接；所述操纵面(5)通过所述横向支撑轴承(4)与所述横向转轴(110)相连接；所述纵向转轴(120)通过所述轴向摇臂(2)与轴向舵机(11)相连接，所述轴向舵机(11)设置于所述基座(9)内；所述横向转轴(110)通过所述横向摇臂(7)与横向舵机(3)相连接，所述横向舵机(3)与所述操纵面(5)相连接；所述纵向转轴(120)的上半部开设有第一空腔(121)，所述横向转轴(110)开设有第二空腔(111)，所述第一空腔(121)与所述第二空腔(111)相连通，所述舵机电缆(6)穿设于所述第一空腔(121)和所述第二空腔(111)并与所述横向舵机(3)相连接。2.根据权利要求1所述的飞行器双自由度操纵面，其特征在于：所述轴向摇臂(2)套设于所述纵向转轴(120)，其中，所述轴向摇臂(2)开设有通孔，所述纵向转轴(120)开设有与轴向摇臂(2)的通孔相对应的另一通孔，通过销钉穿过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王阳，刘辉，任怀宇，邓帆，付秋军，王兰松，张云昊，杜新，
申请(专利权)人：北京临近空间飞行器系统工程研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11