[发明专利]机翼展开启动器和锁定机制

说明书

机翼展开启动器在机翼展开期间启动导弹制导机翼对易碎盖密封件的穿透。启动器包括在基板上方延伸的中心能旋转毂。从毂延伸的叶片通过扭矩弹簧防止关联的鳍状体的旋转。锁定和展开凸片从鳍状体延伸到机翼近端的对应凹口中。锁定凸片防止机翼展开，直到中心毂旋转，然后鳍状体被释放，使展开凸片将展开能量从扭矩弹簧传递到机翼。毂可以通过螺线管或电机等电动致动器来旋转，或者叶片可以旋转偏移，从而来自鳍状体的反馈压力将扭矩施加到毂，并且导弹电子设备可以使机翼控制表面抑制毂旋转，然后通过摇杆连杆启用毂旋转。

发明人：K·D·克利夫兰

技术领域

本公开涉及弹道武器，并且更具体地涉及用于在折叠鳍片航空射弹、火箭和导弹上展开制导机翼的装置。

背景技术

包括折叠的、可展开的制导机翼或“襟副翼”的航空火箭、射弹和导弹是众所周知的。现代示例包括Hydra 70系列WAFAR(环绕式鳍片航空火箭)和激光制导导弹。图1示出了飞行中的APKWS 106，其制导机翼110在从攻击直升机100发射之后展开。射弹106跟随激光束102的反射108，射弹被制导到目标104上。

对于许多这样的武器，制导机翼或襟副翼在主机身内以收起配置折叠并通过锁定机构保持在适当位置，直到武器发射，此时锁定机构释放制导机翼以便它们可以通过机身上提供的槽向外展开。

通常，火箭或导弹在其飞行期间旋转以提高准确性和稳定性。对于许多具有折叠、可展开制导机翼的导弹和火箭来说，制导机翼在发射时会从其折叠和收起的配置中释放出来，并由飞行中射弹旋转产生的离心力而展开。

在一些情况下，机翼槽被易碎密封件覆盖，易碎密封件在储存、运输和处理期间保护导弹内部免受湿气和碎屑的影响。在这些情况下，制导机翼必须以足够的初始力而展开，以使其能够穿透易碎密封件，之后需要相对较小的力来完成展开。

当然，随着初始展开力的增加，通过易碎盖密封件展开机翼变得更加可靠。然而，导弹的旋转速度存在实际限制，不幸的是，在展开的初始阶段，当机翼位于机身内并靠近中心时，火箭或导弹旋转产生的离心力是最弱的。在一个示例中，在开始展开时制导机翼末端上的平均离心力在最小旋转速率下仅为大约7.7磅。该量的离心能量本身可能不足以使机翼能够通过易碎槽盖爆裂。如果可展开的折叠制导机翼不能快速打破易碎机翼槽盖并完全展开，射弹可能无法成功完成其任务。

打破易碎密封的一种方法是将机翼展开启动器结合到火箭或导弹中，其通过提供初始能量爆发来帮助制导机翼的展开以帮助机翼突破易碎盖。一些设计包括使用炸药将机翼推过易碎盖的机翼展开启动器。然而，由于炸药产生的猛烈力量，以及由于对安全性和武器储存期间炸药的长期化学稳定性的担忧，这种方法可能是不期望的。

已经提出了避免使用炸药的问题的弹簧驱动的机翼展开启动器。然而，希望最小化这种机构的尺寸和重量，以便最大化火箭或导弹的射程和有效载荷能力。此外，希望最小化展开启动器的复杂性，以降低生产成本，同时增加展开启动器的可靠性。

因此，需要一种紧凑、重量轻、可靠且设计相对简单的弹簧驱动的机翼展开启动器。

发明内容

本公开是一种弹簧驱动的机翼展开启动器，其结构紧凑、重量轻、可靠且设计简单。此外，本设计还是一种机翼锁定机构，其将机翼保持在其收起配置直到它们展开，从而通过消除对单独锁定机构的任何需要而进一步节省尺寸和重量并进一步降低复杂性。

应当理解，术语“机翼”和“制导机翼”在本文中一般用于指代任何机翼、襟副翼、鳍片或其它配置为装载在火箭、射弹、或导弹展开前，以及展开期间延伸到火箭、射弹或导弹机身外的枢转展开。还应理解，术语“火箭”和“导弹”在本文中可互换使用，泛指具有机身的任何机载系统，在该机身中，在发射前将制导机翼收起，并且在发射期间或发射之后在其上方展开制导机翼。