[发明专利]一种高超声速飞行器可折叠空气舵

说明书

本申请提供一种高超声速飞行器可折叠空气舵，包括舵面组件、舵柄组件、舵面固定组件。舵面固定组件通过传动轴与舵柄组件可转动连接，舵面组件设有径向锁紧结构，舵面固定组件设有轴向锁紧结构，配合舵柄组件上的径向锁紧孔、轴向锁紧孔，使舵面组件在自动展开后从多个方向同时锁紧，显著提高了舵面组件展开后连接处的强度；本申请采用模块化设计，便于装配，将传动轴及扭簧结构设计在空气舵内部，整体结构紧凑，密封性好；舵面组件、舵柄组件及舵面固定组件均设有防热层，可有效降低在高超声速飞行过程中气动热对内部结构的影响，提高飞行器在飞行过程中的稳定性、可靠性及轨迹精度，满足在高温大过载环境中高超声速稳定飞行要求。

技术领域

本发明涉及空气舵技术领域，特别涉及一种高超声速飞行器可折叠空气舵。

背景技术

近年来高超声速飞行器技术受到越来越多国家重视，已经从概念原理的基础研究探索阶段，发展到高超声速导弹、高超声速侦查机、高超声速运输机、跨大气层飞行器、空天飞机等工程技术开发应用阶段。随着应用场景增加，方便储藏运输的高超声速飞行器可折叠空气舵成为研究重点。

可折叠空气舵是高超声速飞行器实现姿态调整的重要执行机构，决定着飞行的可靠性、稳定性、操纵性及轨迹精度。随着飞行速度的增加，折叠舵面临着严苛的气动力热环境，目前能够满足高超声速应用条件的可折叠空气舵较少，也是该领域的研究难点和热点，所以开发一种可以快速展开锁紧可靠，能够承受高温大过载的折叠舵意义重大。

发明内容

鉴于以上问题，本申请旨在提供一种高超声速飞行器可折叠空气舵，可实现快速展开锁紧功能，连接稳定可靠性高，能够满足飞行器在高温大过载环境中高超声速稳定飞行要求。

本申请提供一种高超声速飞行器可折叠空气舵，所述空气舵包括，

舵柄组件，具有与飞行器连接的第一端和相对远离的第二端，以及第一中心面和用于隔热的舵柄防热层；所述第二端上设有传动轴，所述传动轴的轴线方向为第一方向；

舵面组件，具有第二中心面和用于隔热的舵面防热层，所述第二中心面具有与所述第一中心面呈第一夹角的折叠状态，和与所述第一中心面呈第二夹角的展开状态；所述第一夹角大于所述第二夹角；

舵面固定组件，包括用于连接舵面组件的舵面连接部和用于隔热的舵面固定组件防热层；所述舵面固定组件绕所述传动轴可转动连接；

所述舵面固定组件和舵柄组件上分别设置有配合使用的轴向锁紧结构和轴向锁紧孔，所述轴向锁紧孔的轴线平行于所述第一方向；所述舵面组件和舵柄组件上分别设置有配合使用的径向锁紧结构和径向锁紧孔，所述径向锁紧孔设置在所述第二端，且其轴线垂直于所述第一方向；

当所述舵面组件处于展开状态时，所述轴向锁紧结构和轴向锁紧孔配合锁紧，所述径向锁紧结构和径向锁紧孔配合锁紧。

根据本实施例提供的技术方案，所述轴向锁紧结构包括：

转筒，与所述传动轴可转动连接；

轴向锁紧腔，沿所述第一方向设置在所述转筒内邻近所述第二端的一侧，所述轴向锁紧腔邻近所述第二端的一侧设有轴向弹出口；

扭簧结构，沿所述第一方向设置在所述转筒内远离所述第二端的一侧；所述传动轴穿过所述转筒与所述扭簧结构的内部通过花键配合连接；所述扭簧结构与所述转筒可转动连接；

轴向压簧，在所述舵面组件呈折叠状态时，呈压缩状态，位于所述轴向锁紧腔内；所述轴向压簧的一端与所述轴向锁紧腔的内壁可拆卸连接；

轴向锁紧销，与所述轴向压簧的另一端可拆卸连接，对应所述轴向锁紧孔设置；所述轴向锁紧销在所述舵面组件呈折叠状态时，与所述轴向锁紧孔错开，在所述舵面组件呈展开状态时，从所述轴向弹出口弹出与所述轴向锁紧孔配合连接。