新型可折叠翼板展开机构的设计及动力学研究

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1、制造技术研究航天制造技术新型可折叠翼板展开机构的设计及动力学研究钟世宏孙巍张崇耿（西安长峰机电研究所，西安710065）摘要：根据可折叠翼板展开机构的工作特性，提出增力型展开机构的设计方案，通过描述机构的运动方程和翼板驱动力矩的表达式，对新展开机构的动力特性作出详细分析，为可折叠翼板展开机构的设计方法提出了新的思路。关键词：可折叠翼板；展开机构；动力特性DesignandDynamicsStudyoftheNew-typeFoldingBombWingExpansionDeviceZhongShihongSunWeiZhangChonggeng

2、(Xi’anchangfengResearchInstituteofMechanismandElectricity,Xi’an710065)Abstract：Accordingtotheworkcharacteristicofthefolding-bombwingexpansiondevice,thedesignschemeoftheincreasing-forcetypeexpansiondeviceispresented.Bydiscussingthemovementequationofthedeviceanddrivingmomentex

3、pressionofbombwing,thedynamicalcharacteristicofthenew-typeexpansiondeviceisanalyzedindetail.Sothatthenewdesignideaofthefolding-bombwingexpansiondeviceisprovided.Keywords：folding-bombwing；expansiondevice；dynamicalcharacteristic1引言应关系，横坐标为翼板展开时的转角值，纵坐标为对应的气动升力F升值。由图可知，随着翼板展开时转

4、角随着可折叠翼技术的应用日益增多，对翼板支架值θ的增加，翼板所产生的气动升力F升值亦随之增大，的性能提出了更高的要求。设计出原理科学、结构合并随产品攻角值的增大，气动升力F升曲线愈接近直理，能够确保导弹发射升空后，可折叠翼板按照预定线，且直线的斜率明显增大。同时，在转角θ接近终要求可靠展开的翼板支架，已经成为我们在新产品研点的后三分之一区域时，翼板产生的气动升力F升值明制工作中亟待解决的课题。伴随着现代武器装备性能显增大。的不断完善，未来新型产品向大型化发展的趋势，翼板展开时产生的气动升力大幅增加，所产生的阻力矩亦相应增大，使得折叠翼板展开的难

5、度越来越高。展开机构作为翼板支架传递功率的核心组件，理应成为我们在翼板支架设计工作中重点关注的目标。2翼板展开时的气动升力如图1所示，为折叠翼板在不同攻角条件下，翼图1设计要求的加载力值曲线板展开时产生的气动升力F升与翼板转角θ之间的对作者简介：钟世宏（1957-），高级工程师，机械制造工艺及自动化专业；研究方向：燃气作动筒与折叠翼展开技术。收稿日期：2013-07-1017制造技术研究2013年10月第5期3折叠翼展开机构的设计2所示的双摇杆滑块机构，作为导轨中可移动组件的滑块B，在燃气作动筒活塞的推动下，将沿着直线导如何将燃气作动筒所提供的

6、推力，稳定、可靠、轨C-C作直线运动，并通过滑块上的铰链B，带动两侧高效地转换为翼板展开所需的驱动力矩，是翼板支架的连杆AB，推动与翼板固连的摇杆OA，绕翼板转轴展开机构的主要任务。作为连接驱动装置和翼板之间的回转中心O旋转，实现翼板旋转展开之目的。由于承上启下的重要机构，除了要求它具有足够的强度、两侧翼板的结构完全对称，所以展开机构也采用完全刚度之外，其方案的科学性和结构的合理性应该成为对称的结构，以直线导轨C-C为对称轴，两侧对应的更加重要的指标。这不仅关系到如何最大限度地提高连杆AB和摇杆OA的长度均保持一致。在图2中，设翼板支架的工作效

7、率，能否确保折叠翼板按照设计要连杆AB与直线导轨C-C之间的夹角αi为连杆展开角，求顺利展开，也是展开机构设计时必须遵循的基本原OA0为摇杆初始位置，对应的翼板初始角为θ0，此时则之一。翼板呈折叠状态。OAi为摇杆在展开过程中的任意位3.1折叠翼展开机构的方案设计置，对应的翼板转角为θi，翼板位于展开过程的任意由于翼板气动升力F升值随着翼板转角θ的增加位置。OAt为摇杆的终点位置，对应的翼板转角为θt，而增大，由此产生的阻力矩也相应增大，如前所述，当摇杆旋转展开至该位置时，翼板位于正常工作状翼板产生的气动升力F升，在转角θ的后三分之一区域态。内

8、取得较大值，所以，阻力矩的较大值也位于翼板转对于设计某一具体的翼板支架结构，如何选择摇角θ的后三分之一区域。为了更好地适应翼板气动载杆的长度和终点位置