[发明专利]一种尾舱及舵控传动机构

说明书

本发明公开一种尾舱及舵控传动机构。尾舱及舵控传动机构包括尾舱壳体、舵机、空气舵组件、燃气舵组件、杆系传动组件等；舵机固定连接在尾舱壳体上，空气舵组件通过舵轴与舵机输出轴连接，杆系传动组件由连架杆I、连架杆II、连杆、套筒和拔销器组成，连架杆I与空气舵轴固定连接，连接杆II与燃气舵轴固定连接；杆系组件采用平行双曲柄结构，可实现空气舵与燃气舵同步转动；连杆与套筒通过拔销器连接为一体，当箭体达到一定飞行速度后，将拔销器从连杆内拔出，燃气舵不受舵机的控制，舵机只控制空气舵来实现箭体姿态控制。

技术领域

本发明属于运载火箭等技术领域，具体涉及一种尾舱及舵控传动机构。

背景技术

运载火箭尾舱连接在发动机后裙法兰处，箭体可以利用尾舱中的空气舵和燃气舵的偏转产生附加空气动力，形成对箭体的控制力，使箭体获得一定的操纵性和稳定性。其中，空气舵改变空气气流，产生改变箭体飞行姿态的侧向控制力，位于箭体表面；燃气舵改变发动机燃气流，产生改变箭体飞行的侧向控制力，燃气舵位于箭体尾部发动机后面。燃气舵具有结构简单、响应速度快和不受飞行高度影响等优点；但燃气舵控制箭体姿态也存在许多缺点，首先燃气舵翼面小，产生的控制力矩小，需要不停的调整，使控制力达到最佳，而这样会加剧燃气舵的烧蚀，使其控制力逐渐减小；其次，燃气舵阻力还会使发动机轴向推力产生较大的损失。

目前，较大直径的亚轨道运载火箭，一般采用垂直发射，发射后需要进行大转弯然后转向预定轨道飞行，但此时箭体刚发射，速度较慢，空气舵无法满足使用要求，只能通过燃气舵来实现小范围内大角度转弯。因此，一般箭体尾舱都采用空气舵与燃气舵两种舵面控制方法来满足使用要求，即，箭体刚发射时速度较低，主要通过燃气舵调整箭体姿态，当箭体速度达到一定值后，燃气舵被发动机喷管出口高温高压气流烧蚀完，箭体通过空气舵调整姿态。

在设计舵控传动系统时，一个空气舵和一个燃气舵分别由不同的舵机控制，该机构虽然控制精度高，但占用较大安装空间，而且成本高、可靠性差。

发明内容

本发明提供一种尾舱及舵控传动机构，该机构简单紧凑、传动效率高、可靠性大、易于加工、安装、操作方便。

尾舱及舵控传动机构主要包括尾舱壳体、舵机、控制器、电池、空气舵组件、燃气舵组件、杆系传动组件等；电池、控制器及舵机固定连接在尾舱壳体上，空气舵组件通过舵轴与舵机输出轴连接，燃气舵轴与空气舵轴通过平行双曲柄结构连接，实现空气舵与燃气舵同步转动。

所述空气舵组件由空气舵轴、空气舵骨架及蒙皮组成，通过铆钉连接；

所述燃气舵组件由燃气舵、燃气舵轴、燃气舵支架组成，燃气舵组件通过燃气舵支架固定连接在尾舱壳体上，并保证燃气舵面与空气舵面在同一平面上；

所述杆系传动组件由连架杆I、连架杆II、连杆、套筒和拔销器组成，连架杆I一端与空气舵轴固定连接，另一端通过销轴与连杆连接，连接杆II一端与燃气舵轴固定连接，另一端通过销轴与套筒连接，连杆与套筒通过拔销器连接为一体；杆系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，使燃气舵不受舵机的控制，此时，舵机只控制空气舵来实现箭体姿态控制。

该套舵控传动系统用一个舵机同时控制一个空气舵和一个燃气舵转动，不仅节省安装空间，而且降低了成本，使舵机控制简单化，可靠性得到了提高。

附图说明

图1为本发明结构图

图2为尾舱壳体结构图

图3为空气舵组件结构图

图4为杆系传动组件结构图

图5为本发明结构剖视图

图6为舵机与空气舵连接局部放大视图

图7为连杆与燃气舵连接局部放大视图