本实用新型专利技术公开了一种电机驱动的脉冲推力姿控装置，涉及制导弹箭技术领域，包括：支撑结构、电机定子、电机转子、脉冲发动机组件和点火控制电路板；所述支撑结构两端为圆盘结构，并同轴安装在外部飞行器的头部和机身之间；所述电机定子、电机转子、脉冲发动机组件和点火控制电路板顺序支撑在支撑结构两端圆盘之间；其中，点火控制电路板上设有角度传感器；点火控制电路板上设有点火控制电路，用于驱动脉冲发动机组件点火。发动机组件点火。发动机组件点火。
【技术实现步骤摘要】
一种电机驱动的脉冲推力姿控装置
[0001]本技术涉及制导弹箭
，具体涉及一种电机驱动的脉冲推力姿控装置。
技术介绍
[0002]弹箭类飞行器广泛应用于军事领域，而脉冲推力姿控装置是一种广泛应用于旋转类制导弹箭上的控制执行机构。目前的脉冲推力姿控装置一般在其表面排布若干脉冲发动机，其工作原理为：根据控制指令和飞行器的滚转角，生成脉冲发动机点火指令，控制相应位置上的脉冲发动机点火，依靠子发动机产生的推力改变飞行器姿态和飞行轨迹。由于脉冲发动机是一次性使用的，因此要在某一方向产生多次控制力就需要使脉冲推力姿控装置绕自身轴线旋转起来。传统的脉冲推力姿控装置与弹体固连，需要依靠弹箭本身绕弹轴的自旋来产生满足控制指令需要的指定方向的控制力。
[0003]但是，在需要保证飞行器滚转角稳定的条件下(如使用图像导引头或平台式导引头的弹箭飞行器上，为了保证导引头的可靠工作，弹体的转速不能超过1转/秒)，弹箭无法绕自身轴线进行自旋，传统脉冲推力姿控装置便无法产生期望的控制力。这大大限制了脉冲推力控制器的应用范围，因此，需要研制一种脉冲推力姿控装置，保证在脉冲推力姿控装置在采用图像导引头或平台式导引头的弹箭飞行器上可以有效工作。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本技术提供了一种电机驱动的脉冲推力姿控装置，用于弹箭飞行器姿态控制，通过电机旋转驱动脉冲推力姿控装置绕其自身轴线旋转，通过角度传感器测量脉冲推力姿控装置相对飞行器的旋转角度，由此确定每个控制周期工作的脉冲发动机的数量和位置，实现飞行器的姿态和轨迹控制。
[0005]本技术的技术方案为：一种电机驱动的脉冲推力姿控装置，包括：支撑结构、电机定子、电机转子、脉冲发动机组件和点火控制电路板；所述支撑结构两端为圆盘结构，并同轴安装在外部飞行器的头部和机身之间；所述电机定子、电机转子、脉冲发动机组件和点火控制电路板顺序支撑在支撑结构两端圆盘之间；其中，点火控制电路板上设有角度传感器；点火控制电路板上设有点火控制电路，用于驱动脉冲发动机组件点火。
[0006]优选地，所述支撑结构包括：支撑座和顶盖；
[0007]所述支撑座是一个由圆盘和圆柱轴组成的回转体结构；其中，圆盘的直径与飞行器的直径一致，其轴向两端分别一体连接有一圈环形翻边，圆盘下端的环形翻边与飞行器机身固连，上端的环形翻边与电机定子固连；圆柱轴的下端固定在圆盘上端中心，上端设有外螺纹，用于与顶盖连接；
[0008]所述顶盖为圆盘结构，其轴向上端一体连接有环形翻边，用于与飞行器头部固连；顶盖的下端端面上设有一个与支撑座的圆柱轴等直径的螺纹孔，用于与支撑座的圆柱轴连接。
[0009]优选地，所述支撑座中圆柱轴的外圆周面上设有一个矩形槽，作为点火控制电路板上的角度传感器的角度测量基准。
[0010]优选地，所述电机定子包括：电机壳体和定子磁铁；
[0011]所述电机壳体为一圆环形结构，其下端与支撑座1固连；电机壳体上端内壁面上设有卡槽，用于安装定子磁铁。
[0012]优选地，所述电机转子包括：转子支架和转子绕组；
[0013]所述转子支架为一个由圆盘和圆管复合而成的回转体结构，圆盘设有圆管一端的相对端设有环形翻边，用于与脉冲发动机组件固连；支撑座上的圆柱轴能穿过转子支架的圆管，圆管上安装有转子绕组；
[0014]其中，转子绕组由外部包裹绝缘材料的导线缠绕而成，定子磁铁采用磁性材质，定子磁铁与通电的转子绕组相互作用产生电磁驱动力。
[0015]优选地，所述电机壳体内壁面上沿周向均匀设有三个以上定子磁铁，转子支架的圆管的外圆周面上沿周向均匀设有三个以上安装臂，用于安装三个以上转子绕组；其中，定子磁铁为圆弧形。
[0016]优选地，所述脉冲发动机组件包括：脉冲发动机安装座和脉冲发动机；所述脉冲发动机安装座为圆筒结构，其下端与转子支架固连，上端内部设有台阶，用于安装点火控制电路板；脉冲发动机安装座的壁面上沿轴向设有一排以上阶梯孔组，每排阶梯孔组沿周向分布有两个以上阶梯通孔；
[0017]其中，每个阶梯通孔的直径较大端设有内螺纹，用于与脉冲发动机大端的外螺纹配合，直径较小端为光孔，用于放置脉冲发动机的小端。
[0018]优选地，所述脉冲发动机组件包括：脉冲发动机安装座和脉冲发动机；所述脉冲发动机安装座为圆筒结构，其下端与电机转子固连，上端内部设有台阶，用于安装点火控制电路板；脉冲发动机安装座的壁面上沿轴向设有一排以上阶梯孔组，每排阶梯孔组沿周向分布有两个以上阶梯通孔；
[0019]其中，每个阶梯通孔的直径较大端设有内螺纹，用于与脉冲发动机大端的外螺纹配合，直径较小端为光孔，用于放置脉冲发动机的小端；点火控制电路板上设有点火控制电路，用于控制脉冲发动机点火。
[0020]优选地，所述点火控制电路板为圆盘形，其中心设有通孔，用于使支撑座的圆柱轴穿过。
[0021]优选地，所述脉冲发动机由壳体、推进剂和点火具组成；所述壳体为阶梯轴状结构，大端设有外螺纹，小端的外圆周面为光面，用于与脉冲发动机安装座中的阶梯通孔轴孔配合；壳体大端内部为喇叭状喷口，小端内部为圆孔，推进剂设置在小端内部；点火具设置在壳体小端内部，其与点火控制电路板相连。
[0022]有益效果：
[0023]1、本技术的脉冲推力姿控装置采用电机驱动其自身旋转，同时使脉冲推力姿控装置的旋转运动与飞行器本体的滚转运动隔离，实现了在飞行器本身不滚转的条件下，脉冲推力姿控装置的有效工作，扩展了脉冲推力姿控装置的使用范围，使得脉冲推力姿控装置在滚转稳定飞行器上使用成为可能。
[0024]2、本技术中支撑机构的具体设计，既有利于将脉冲推力姿控装置稳定地安装
在飞行器的头部和机身之间，又能够有效安装电机、脉冲发动机组件和点火控制电路板，有效简化结构安装。
[0025]3、本技术中电机定子的结构设计，既能够保证稳定安装在支撑座的圆柱轴上，又能够与电子转子准确配合，从而驱动脉冲发动机组。
[0026]4、本技术中电机转子的结构设计，既能够保证稳定安装在支撑座的圆柱轴上，又能够与电子定子准确配合；同时，转子绕组和定子磁铁的材质选择有利于二者之间相互作用产生电磁驱动力，从而驱动脉冲发动机组。
[0027]5、本技术中脉冲发动机组件的具体设计，有效将点火控制电路板和多个脉冲发动机集成在一个脉冲发动机安装座上，便于电机控制不同脉冲发动机动作，从而实现高效的姿态控制。
附图说明
[0028]图1为本技术所提出的脉冲推力姿控装置在飞行器上的安装位置示意图。
[0029]图2为本技术所提出的脉冲推力姿控装置的整体结构爆炸图。
[0030]图3为本技术所提出的脉冲推力姿控装置的整体结构等轴测图。
[0031]图4为本技术中支撑座的结构示意图。
[0032]图5为本技术中电机定子的示意图。
[0033]图6为本技术中电机壳体的示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电机驱动的脉冲推力姿控装置，其特征在于，包括：支撑结构、电机定子(2)、电机转子(3)、脉冲发动机组件(4)和点火控制电路板(5)；所述支撑结构两端为圆盘结构，并同轴安装在外部飞行器的头部和机身之间；所述电机定子(2)、电机转子(3)、脉冲发动机组件(4)和点火控制电路板(5)顺序支撑在支撑结构两端圆盘之间；其中，点火控制电路板(5)上设有角度传感器；点火控制电路板(5)上设有点火控制电路，用于驱动脉冲发动机组件(4)点火。2.如权利要求1所述的电机驱动的脉冲推力姿控装置，其特征在于，所述支撑结构包括：支撑座(1)和顶盖(6)；所述支撑座(1)是一个由圆盘和圆柱轴组成的回转体结构；其中，圆盘的直径与飞行器的直径一致，其轴向两端分别一体连接有一圈环形翻边，圆盘下端的环形翻边与飞行器机身固连，上端的环形翻边与电机定子(2)固连；圆柱轴的下端固定在圆盘上端中心，上端设有外螺纹，用于与顶盖(6)连接；所述顶盖(6)为圆盘结构，其轴向上端一体连接有环形翻边，用于与飞行器头部固连；顶盖(6)的下端端面上设有一个与支撑座(1)的圆柱轴等直径的螺纹孔，用于与支撑座(1)的圆柱轴连接。3.如权利要求2所述的电机驱动的脉冲推力姿控装置，其特征在于，所述支撑座(1)中圆柱轴的外圆周面上设有一个矩形槽，作为点火控制电路板(5)上的角度传感器的角度测量基准。4.如权利要求2或3所述的电机驱动的脉冲推力姿控装置，其特征在于，所述电机定子(2)包括：电机壳体(7)和定子磁铁(8)；所述电机壳体(7)为一圆环形结构，其下端与支撑座(1)固连；电机壳体(7)上端内壁面上设有卡槽，用于安装定子磁铁(8)。5.如权利要求4所述的电机驱动的脉冲推力姿控装置，其特征在于，所述电机转子(3)包括：转子支架(9)和转子绕组(10)；所述转子支架(9)为一个由圆盘和圆管复合而成的回转体结构，圆盘设有圆管一端的相对端设有环形翻边，用于与脉冲发动机组件(4)固连；支撑座(1)上的圆柱轴能穿过转子支架(9)的圆管，圆管上安装有转子绕组(10)；其中，转子绕组(10)由外部包裹绝缘材料的导线缠绕而成，定子磁铁(8)采用磁性材质，定子磁铁(8)与通电的转子绕组(10)相互作用产生电磁驱动力。6.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：于剑桥，李世鹏，胡俊，吴小胜，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：
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