[发明专利]一种用于超音速巡航导弹的可变弹翼布局

说明书

一种用于超音速巡航导弹的可变弹翼布局，各弹翼由上层翼和下层翼组成。所述上层翼倒置，使该上层翼弦向中心的顶角与下层翼弦向中心的顶角相对应。上层翼和下层翼均有独立的驱动机构。每个驱动机构中的二级齿轮减速器分别与安装在弹身内的4个传动机构固连。所述各驱动电机均采用双向电机。采用本发明的技术方案，导弹能够通过改变自身的弹翼分布，在导弹飞行全过程，包括爬升阶段、巡航阶段和俯冲阶段，均能保持较低的激波阻力。

技术领域

本发明涉及航空、航天技术领域，具体是一种用于超音速巡航导弹的可变弹翼布局。

背景技术

超音速巡航导弹以其突防能力强、命中精度高、射程远、机动灵活等优势，已经成为对敌纵深重要战略目标实施精确打击的主要工具和世界各军事强国关注的发展方向，极可能在未来的高技术战争中起到“杀手锏”的作用。

阻力尤其是激波阻力对超音速巡航导弹有着重要的影响。比如，巡航导弹大部分时间都会在设计马赫数下以巡航状态下超音速飞行，起飞爬升和俯冲阶段所占时间极小。在巡航阶段，激波阻力占总阻力很大一部分。因此，减小激波阻力，既能节省发动机推力，又可以实现超音速巡航导弹“更快、更高、更远”飞行。

1935年在罗马举行的第五届空气动力学国际大会上，德国空气动力学家Busemann提出双翼消波的概念，他将传统的菱形机翼由弦线分开，反对称放置，形成双翼。通过双翼之间激波和膨胀波的相互干扰，在设计马赫数下激波阻力几乎为零。但是，Busemann双翼在加、减速过程中，会出现严重的流动壅塞现象，激波阻力急剧增大。

发明内容

为了解决的超音速状态下Busemann双翼激波阻力急剧增大的技术难题，本发明提出了一种用于超音速巡航导弹的可变弹翼布局。

本发明包含弹身、分别位于弹身两侧的弹翼、驱动机构和传动机构。

其特征在于，所述各弹翼由上层翼和下层翼组成。所述上层翼倒置，使该上层翼弦向中心的顶角与下层翼弦向中心的顶角相对应。

所述两个下层翼分别安装在弹身的两侧，并使该下层翼的三角形的顶点处与弹身母线之间的垂直距离为0.15倍的弹翼弦长；所述上层翼分别安装在弹身的两侧，并使该上层翼的三角形的顶点处与弹身母线之间的垂直距离为0.15倍的弹翼弦长。所述驱动机构有4个，每个弹翼均有独立的驱动机构。

每个驱动机构分别包括一个驱动电机和一个二级齿轮减速器。所述各驱动电机均采用双向电机。

各所述驱动机构中的二级齿轮减速器分别与安装在弹身内的4个传动机构固连。通过各所述传动机构分别控制所述各弹翼的偏转角度。

所述的双翼是将展向横截面为菱形的翼沿该翼的前缘至后缘之间沿弦向水平剖分，得到两个展向横截面为三角形的弹翼。将得到的两个展向横截面为三角形的弹翼分别作为上层翼和下层翼。

所述各弹翼弦长为弹身长度的0.15倍，各弹翼展长为弹身长度的0.075倍，各弹翼的最大厚度为弹翼长度的0.05倍。各弹翼安装在弹翼中心距离弹身尾部0.2倍弹身长度处，安装角均为3°。

所述的4个传动机构分别由电机连杆和弹翼连杆组成，其中：各所述电机连杆的一端分别与各所述驱动电机的输出轴通过通过联轴器与驱动机构固连，另一端分别与各弹翼连杆固连；所述各弹翼连杆的另一端分别与所述弹翼翼根侧表面的螺纹孔固连。各所述电机连杆的轴线平行于所述弹身的轴线；各所述弹翼连杆的轴线垂直于各所述电机连杆的轴线。

所二级齿轮减速器的传动比为40，其中的第一直齿圆柱齿轮与第二直齿圆柱齿轮啮合。第二直齿圆柱齿轮与第三直齿圆柱齿轮共轴。第三直齿圆柱齿轮与第四直齿圆柱齿轮啮合。传动机构通过联轴器与第四直齿圆柱齿轮相连。

各所述传动机构中电机连杆的长度均为0.3倍弹身直径；各所述传动机构中弹翼连杆的长度亦均为0.3倍弹身直径。