一种偏转弹头制造技术

本发明专利技术公开了一种偏转弹头，包括摆动锥体、球面副外壳、弹头外壳和驱动机构；弹头外壳为圆台，设有贯穿其底面和顶面的空腔；所述的摆动锥体包括锥体、转动球体和方轴，在转动球体外表面车有一个平面，通过该平面，将转动球体固定在锥体的底面中心，与该平面相对的球面与球面副外壳配合形成球面副；球面副外壳另一端与弹头外壳底面积小的一端相连，方轴一端固定在转动球体上，另一端位于弹头外壳内；驱动机构位于弹头外壳内。本发明专利技术可实现摆动锥体的在较大范围内摆动的目的，具有控制精度高、响应快的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种偏转弹头
本专利技术属于变形飞行器领域，具体涉及一种偏转弹头。
技术介绍
早在1946年，工程界就提出了“可动鼻锥”的概念，这是偏转弹头的雏形。关于偏转弹头的研究，NASA进行了一系列理论分析和实验研究。其中，Lander通过风洞试验证明了偏转弹头的气动特性优于鸭式弹丸的气动特性，国内研究人员王辚等人也通过实验证明偏转弹头的气动特性优于鸭舵的气动特性。另外，弹翼和尾翼也可以控制飞行，但弹翼和尾翼的缺点是翼的面积较大，所需操纵力较大，修正效率较低。申请号为201210560135.4，名称为“基于智能材料驱动器的头部能够偏转的弹药”的专利，仅能够实现弹头在较小的范围内偏转，无法满足弹丸在较短时间内进行快速飞行控制的目的。另外，关于基于电机控制、能够在较大范围内偏转的弹头结构还没有出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种偏转弹头，用来解决弹翼和尾翼控制效率较低的问题，以实现高效飞行控制的目的。本专利技术实现目的的技术方案：一种偏转弹头，包括摆动锥体、球面副外壳、弹头外壳和驱动机构；弹头外壳为圆台，圆台设有贯穿其底面和顶面的空腔。所述的摆动锥体包括锥体、转动球体和方轴，在转动球体外表面车有一个平面，通过该平面，将转动球体固定在锥体的底面中心，与该平面相对的球面与球面副外壳配合形成球面副；球面副外壳一端与弹头外壳底面积小的一端相连，方轴一端固定在转动球体上，另一端位于弹头外壳内；驱动机构位于弹头外壳内，且位于方轴端部。上述球面副外壳为空心圆柱体，空心圆柱体的厚度小于其高度，高度小于转动球体的半径；与上述车平面相对的球面与球面副外壳配合形成球面副。所述的驱动机构包括两个驱动单元，第一驱动单元包括：第一导轨、第一导杆、第一梁轴套、第一梁轴、第一丝杠和第一电机；第一梁轴为方型轴，所述的第一导杆的一端与第一梁轴相固连，第一导杆另一端设置在第一导轨内，在第一导轨内运动；第一丝杠一端与第一梁轴配合，另一端与第一电机的电机轴通过联轴器连接；第一梁轴设置在第一梁轴套内，第一梁轴套一端固定在弹头外壳内壁上，第一导轨一端固定在方轴的端部；第二驱动单元包括第二导轨、第二导杆、第二梁轴套、第二梁轴、第二丝杠和第二电机；第二梁轴为方型轴，所述的第二导杆的一端与第二梁轴相固连，第二导杆另一端设置在第二导轨内，在第二导轨内运动；第二丝杠一端与第二梁轴配合，另一端与第二电机的电机轴通过联轴器连接；第二梁轴设置在第二梁轴套内，第二梁轴套一端固定在弹头外壳内壁上，第二导轨一端固定在方轴的端部。所述的第一导轨和第二导轨相互垂直。所述的锥体、转动球体和方轴的中心线重合。本专利技术与现有技术相比，具有的显著优点：(1)相对于用压电材料制成的驱动器，本专利技术具有更大的摆动范围，更能高效地控制飞行；(2)本专利技术采用微电机和丝杠作为驱动器，具有控制精度高、传递力大和响应快的优点；(3)本专利技术结构简单，操作灵活，满足小型化要求。附图说明图1为本专利技术偏转弹头整体示意图。图2为本专利技术的摆动锥体和驱动机构连接示意图。图3为本专利技术弹头主视图。图4为本专利技术第一驱动单元剖视图。图5为本专利技术摆动锥体无偏转时剖视图。图6为本专利技术摆动锥体向左偏转时剖视图。图7为本专利技术摆动锥体向右偏转时剖视图。具体实施方式下面结合附图说明对实施方式进行详细描述结合图1～图4，一种偏转弹头，包括摆动锥体、球面副外壳3、弹头外壳4和驱动机构；弹头外壳4为圆台，圆台上设有贯穿其底面和顶面的空腔。所述的摆动锥体包括锥体1、转动球体2和方轴17，在转动球体2外表面车有一个平面，通过该平面，将转动球体2固定在锥体1的底面中心，与该平面相对的球面与球面副外壳3配合形成球面副，所述的转动球体2的直径等于球面副外壳3的内径；球面副外壳3一端与弹头外壳4底面积小的一端相连，方轴17一端固定在转动球体2上，另一端位于弹头外壳4内；驱动机构位于弹头外壳4内，且位于方轴17端部。锥体1、转动球体2和方轴17通过一次铸造成型，也可以分别铸造再焊接在一起。上述锥体1、转动球体2和方轴17的中心线重合。弹头外壳4直径大的一端设有内螺纹，用于连接弹身。上述球面副外壳3为空心圆柱体，空心圆柱体的厚度小于其高度，高度小于转动球体2的球径；与上述车平面相对的球面与球面副外壳3配合形成球面副，该球面位于弹头外壳4内。其中1/6R≤h≤1/4R，1/10h≤t≤1/4h，R为转动球体2的半径，h为球面副外壳3的高度，t为球面副外壳3的壁厚。球面副外壳直径等于转动球体2的直径。所述的驱动机构包括两个驱动单元，第一驱动单元包括：第一导轨5、第一导杆9、第一梁轴套8、第一梁轴10、第一丝杠6和第一电机7；第一导轨5垂直于方轴17且沿水平方向设置，第一梁轴10为方型轴，所述的第一导杆9的一端与第一梁轴10相固连，第一导杆9另一端设置在第一导轨5内，在第一导轨5内运动；上述第一梁轴10内加工有螺纹孔，第一丝杠6一端与第一梁轴10配合传动。另一端与第一电机7的电机轴通过联轴器连接；第一梁轴10设置在第一梁轴套8内，第一梁轴套8一端焊接在弹头外壳4内壁，第一导轨5一端焊接在方轴17的端部；第二驱动单元包括第二导轨11、第二导杆15、第二梁轴套14、第二梁轴16、第二丝杠12和第二电机13；第二导轨11垂直于方轴17且沿竖直方向设置，第二梁轴16为方型轴，所述的第二导杆15的一端与第二梁轴16相固连，第二导杆15另一端设置在第二导轨11内，在第二导轨11内运动；上述第二梁轴16内加工有螺纹孔，第二丝杠12一端与第二梁轴16配合传动，另一端与第二电机13的电机轴通过联轴器连接；第二梁轴16设置在第二梁轴套14内，第二梁轴套14一端焊接在弹头外壳4内壁，第二导轨11一端焊接在方轴17的端部。第一导轨5为焊接在方轴上的两根平行杆，第二导轨11为焊接在方轴上的两根平行杆，第一导轨5和第二导轨11相互垂直。所述的摆动锥体是绕球面副中心偏转，可实现上、下、左、右四个方向上的摆动，摆动角在–6°和+6°之间，可满足飞行控制的需要。第一电机7和第二电机13为微电机。工作过程：结合图5-图7，当收到向上偏转的信号后，第一电机7正转，第一丝杠6驱动第一梁轴10向下运动，与第一梁轴10固连的第一导杆9带动第一导轨5一起向下运动，与第一导轨5固连的方轴17向下偏转，即锥体1向上偏转；当收到向下偏转的信号后，第一电机7反转，第一丝杠6驱动第一梁轴10向上运动，与第一梁轴10固连的第一导杆9带动第一导轨5一起向上运动，与第一导轨5固连的方轴17向上偏转，即锥体1向下偏转。当收到向右偏转的信号后，第二电机13正转，第二丝杠12驱动第二梁轴16向左运动，与第二梁轴16固连的第二导杆15带动第二导轨11一起向左运动，与第二导轨11固定连的方轴17向左偏转，即锥体1向右偏转，如图7所示。当收到向左偏转的号后，第二电机13反转，第二丝杠12驱动第二梁轴16向右运动，与第二梁轴16固连的第二导杆15带动第二导轨11一起向右运动，与第二导轨11固定连的方17轴向右偏转，即锥体1向左偏转。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏转弹头，其特征在于：包括摆动锥体、球面副外壳(3)、弹头外壳(4)和驱动机构；弹头外壳(4)为圆台，圆台设有贯穿其底面和顶面的空腔；所述的摆动锥体包括锥体(1)、转动球体(2)和方轴(17)，在转动球体(2)外表面车有一个平面，通过该平面，将转动球体(2)固定在锥体(1)的底面中心，与该平面相对的球面与球面副外壳(3)配合形成球面副；球面副外壳(3)一端与弹头外壳(4)底面积小的一端相连，方轴(17)一端固定在转动球体(2)上，另一端位于弹头外壳(4)内；驱动机构位于弹头外壳(4)内，且位于方轴(17)端部。

【技术特征摘要】
1.一种偏转弹头，其特征在于：包括摆动锥体、球面副外壳（3）、弹头外壳（4）和驱动机构；弹头外壳（4）为圆台，圆台设有贯穿其底面和顶面的空腔；所述的摆动锥体包括锥体（1）、转动球体（2）和方轴（17），在转动球体（2）外表面车有一个平面，通过该平面，将转动球体（2）固定在锥体（1）的底面中心，与该平面相对的球面与球面副外壳（3）配合形成球面副；球面副外壳（3）一端与弹头外壳（4）底面积小的一端相连，方轴（17）一端固定在转动球体（2）上，另一端位于弹头外壳（4）内；驱动机构位于弹头外壳（4）内，且位于方轴（17）端部；所述的驱动机构包括两个驱动单元，第一驱动单元包括第一导轨（5）、第一导杆（9）、第一梁轴套（8）、第一梁轴（10）、第一丝杠（6）和第一电机（7）；第一梁轴（10）为方型轴，所述的第一导杆（9）的一端与第一梁轴（10）相固连，第一导杆（9）另一端设置在第一导轨（5）内，沿第一导轨（5）运动；第一丝杠（6）一端与第一梁轴（10）配合，另一端与第一电机（7）的电机轴通过联轴器连接；第一梁轴（10）设置在第一梁轴套（8）内，第一梁轴套（8）一端固定在弹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恒，郭锐，刘荣忠，吕胜涛，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32