本發(fā)明屬于變形飛行器領(lǐng)域，具體涉及一種偏轉(zhuǎn)彈頭。

背景技術(shù)：
早在1946年，工程界就提出了“可動(dòng)鼻錐”的概念，這是偏轉(zhuǎn)彈頭的雛形。關(guān)于偏轉(zhuǎn)彈頭的研究，NASA進(jìn)行了一系列理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。其中，Lander通過風(fēng)洞試驗(yàn)證明了偏轉(zhuǎn)彈頭的氣動(dòng)特性優(yōu)于鴨式彈丸的氣動(dòng)特性，國內(nèi)研究人員王轔等人也通過實(shí)驗(yàn)證明偏轉(zhuǎn)彈頭的氣動(dòng)特性優(yōu)于鴨舵的氣動(dòng)特性。另外，彈翼和尾翼也可以控制飛行，但彈翼和尾翼的缺點(diǎn)是翼的面積較大，所需操縱力較大，修正效率較低。申請?zhí)枮?01210560135.4，名稱為“基于智能材料驅(qū)動(dòng)器的頭部能夠偏轉(zhuǎn)的彈藥”的專利，僅能夠?qū)崿F(xiàn)彈頭在較小的范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)，無法滿足彈丸在較短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速飛行控制的目的。另外，關(guān)于基于電機(jī)控制、能夠在較大范圍內(nèi)偏轉(zhuǎn)的彈頭結(jié)構(gòu)還沒有出現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種偏轉(zhuǎn)彈頭，用來解決彈翼和尾翼控制效率較低的問題，以實(shí)現(xiàn)高效飛行控制的目的。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案：一種偏轉(zhuǎn)彈頭，包括擺動(dòng)錐體、球面副外殼、彈頭外殼和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；彈頭外殼為圓臺，圓臺設(shè)有貫穿其底面和頂面的空腔。所述的擺動(dòng)錐體包括錐體、轉(zhuǎn)動(dòng)球體和方軸，在轉(zhuǎn)動(dòng)球體外表面車有一個(gè)平面，通過該平面，將轉(zhuǎn)動(dòng)球體固定在錐體的底面中心，與該平面相對的球面與球面副外殼配合形成球面副；球面副外殼一端與彈頭外殼底面積小的一端相連，方軸一端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)球體上，另一端位于彈頭外殼內(nèi)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于彈頭外殼內(nèi)，且位于方軸端部。上述球面副外殼為空心圓柱體，空心圓柱體的厚度小于其高度，高度小于轉(zhuǎn)動(dòng)球體的半徑；與上述車平面相對的球面與球面副外殼配合形成球面副。所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元包括：第一導(dǎo)軌、第一導(dǎo)桿、第一梁軸套、第一梁軸、第一絲杠和第一電機(jī)；第一梁軸為方型軸，所述的第一導(dǎo)桿的一端與第一梁軸相固連，第一導(dǎo)桿另一端設(shè)置在第一導(dǎo)軌內(nèi)，在第一導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)動(dòng)；第一絲杠一端與第一梁軸配合，另一端與第一電機(jī)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接；第一梁軸設(shè)置在第一梁軸套內(nèi)，第一梁軸套一端固定在彈頭外殼內(nèi)壁上，第一導(dǎo)軌一端固定在方軸的端部；第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二導(dǎo)軌、第二導(dǎo)桿、第二梁軸套、第二梁軸、第二絲杠和第二電機(jī)；第二梁軸為方型軸，所述的第二導(dǎo)桿的一端與第二梁軸相固連，第二導(dǎo)桿另一端設(shè)置在第二導(dǎo)軌內(nèi)，在第二導(dǎo)軌內(nèi)運(yùn)動(dòng)；第二絲杠一端與第二梁軸配合，另一端與第二電機(jī)的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接；第二梁軸設(shè)置在第二梁軸套內(nèi)，第二梁軸套一端固定在彈頭外殼內(nèi)壁上，第二導(dǎo)軌一端固定在方軸的端部。所述的第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌相互垂直。所述的錐體、轉(zhuǎn)動(dòng)球體和方軸的中心線重合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的顯著優(yōu)點(diǎn)：(1)相對于用壓電材料制成的驅(qū)動(dòng)器，本發(fā)明具有更大的擺動(dòng)范圍，更能高效地控制飛行；(2)本發(fā)明采用微電機(jī)和絲杠作為驅(qū)動(dòng)器，具有控制精度高、傳遞力大和響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)；(3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，操作靈活，滿足小型化要求。附圖說明圖1為本發(fā)明偏轉(zhuǎn)彈頭整體示意圖。圖2為本發(fā)明的擺動(dòng)錐體和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接示意圖。圖3為本發(fā)明彈頭主視圖。圖4為本發(fā)明第一驅(qū)動(dòng)單元剖視圖。圖5為本發(fā)明擺動(dòng)錐體無偏轉(zhuǎn)時(shí)剖視圖。圖6為本發(fā)明擺動(dòng)錐體向左偏轉(zhuǎn)時(shí)剖視圖。圖7為本發(fā)明擺動(dòng)錐體向右偏轉(zhuǎn)時(shí)剖視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖說明對實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述結(jié)合圖1～圖4，一種偏轉(zhuǎn)彈頭，包括擺動(dòng)錐體、球面副外殼3、彈頭外殼4和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；彈頭外殼4為圓臺，圓臺上設(shè)有貫穿其底面和頂面的空腔。所述的擺動(dòng)錐體包括錐體1、轉(zhuǎn)動(dòng)球體2和方軸17，在轉(zhuǎn)動(dòng)球體2外表面車有一個(gè)平面，通過該平面，將轉(zhuǎn)動(dòng)球體2固定在錐體1的底面中心，與該平面相對的球面與球面副外殼3配合形成球面副，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)球體2的直徑等于球面副外殼3的內(nèi)徑；球面副外殼3一端與彈頭外殼4底面積小的一端相連，方軸17一端固定在轉(zhuǎn)動(dòng)球體2上，另一端位于彈頭外殼4內(nèi)；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于彈頭外殼4內(nèi)，且位于方軸17端部。錐體1、轉(zhuǎn)動(dòng)球體2和方軸17通過一次鑄造成型，也可以分別鑄造再焊接在一起。上述錐體1、轉(zhuǎn)動(dòng)球體2和方軸17的中心線重合。彈頭外殼4直徑大的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，用于連接彈身。上述球面副外殼3為空心圓柱體，空心圓柱體的厚度小于其高度，高度小于轉(zhuǎn)動(dòng)球體2的球徑；與上述車平面相對的球面與球面副外殼3配合形成球面副，該球面位于彈頭外殼4內(nèi)。其中1/6R≤h≤1/4R，1/10h≤t≤1/4h，R為轉(zhuǎn)動(dòng)球體2的半徑，h為球面副外殼3的高度，t為球面副外殼3的壁厚。球面副外殼直徑等于轉(zhuǎn)動(dòng)球體2的直徑。所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)驅(qū)動(dòng)單元，第一驅(qū)動(dòng)單元包括：第一導(dǎo)軌5、第一導(dǎo)桿9、第一梁軸套8、第一梁軸10、第一絲杠6和第一電機(jī)7；第一導(dǎo)軌5垂直于方軸17且沿水平方向設(shè)置，第一梁軸10為方型軸，所述的第一導(dǎo)桿9的一端與第一梁軸10相固連，第一導(dǎo)桿9另一端設(shè)置在第一導(dǎo)軌5內(nèi)，在第一導(dǎo)軌5內(nèi)運(yùn)動(dòng)；上述第一梁軸10內(nèi)加工有螺紋孔，第一絲杠6一端與第一梁軸10配合傳動(dòng)。另一端與第一電機(jī)7的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接；第一梁軸10設(shè)置在第一梁軸套8內(nèi)，第一梁軸套8一端焊接在彈頭外殼4內(nèi)壁，第一導(dǎo)軌5一端焊接在方軸17的端部；第二驅(qū)動(dòng)單元包括第二導(dǎo)軌11、第二導(dǎo)桿15、第二梁軸套14、第二梁軸16、第二絲杠12和第二電機(jī)13；第二導(dǎo)軌11垂直于方軸17且沿豎直方向設(shè)置，第二梁軸16為方型軸，所述的第二導(dǎo)桿15的一端與第二梁軸16相固連，第二導(dǎo)桿15另一端設(shè)置在第二導(dǎo)軌11內(nèi)，在第二導(dǎo)軌11內(nèi)運(yùn)動(dòng)；上述第二梁軸16內(nèi)加工有螺紋孔，第二絲杠12一端與第二梁軸16配合傳動(dòng)，另一端與第二電機(jī)13的電機(jī)軸通過聯(lián)軸器連接；第二梁軸16設(shè)置在第二梁軸套14內(nèi)，第二梁軸套14一端焊接在彈頭外殼4內(nèi)壁，第二導(dǎo)軌11一端焊接在方軸17的端部。第一導(dǎo)軌5為焊接在方軸上的兩根平行桿，第二導(dǎo)軌11為焊接在方軸上的兩根平行桿，第一導(dǎo)軌5和第二導(dǎo)軌11相互垂直。所述的擺動(dòng)錐體是繞球面副中心偏轉(zhuǎn)，可實(shí)現(xiàn)上、下、左、右四個(gè)方向上的擺動(dòng)，擺動(dòng)角在–6°和+6°之間，可滿足飛行控制的需要。第一電機(jī)7和第二電機(jī)13為微電機(jī)。工作過程：結(jié)合圖5-圖7，當(dāng)收到向上偏轉(zhuǎn)的信號后，第一電機(jī)7正轉(zhuǎn)，第一絲杠6驅(qū)動(dòng)第一梁軸10向下運(yùn)動(dòng)，與第一梁軸10固連的第一導(dǎo)桿9帶動(dòng)第一導(dǎo)軌5一起向下運(yùn)動(dòng)，與第一導(dǎo)軌5固連的方軸17向下偏轉(zhuǎn)，即錐體1向上偏轉(zhuǎn)；當(dāng)收到向下偏轉(zhuǎn)的信號后，第一電機(jī)7反轉(zhuǎn)，第一絲杠6驅(qū)動(dòng)第一梁軸10向上運(yùn)動(dòng)，與第一梁軸10固連的第一導(dǎo)桿9帶動(dòng)第一導(dǎo)軌5一起向上運(yùn)動(dòng)，與第一導(dǎo)軌5固連的方軸17向上偏轉(zhuǎn)，即錐體1向下偏轉(zhuǎn)。當(dāng)收到向右偏轉(zhuǎn)的信號后，第二電機(jī)13正轉(zhuǎn)，第二絲杠12驅(qū)動(dòng)第二梁軸16向左運(yùn)動(dòng)，與第二梁軸16固連的第二導(dǎo)桿15帶動(dòng)第二導(dǎo)軌11一起向左運(yùn)動(dòng)，與第二導(dǎo)軌11固定連的方軸17向左偏轉(zhuǎn)，即錐體1向右偏轉(zhuǎn)，如圖7所示。當(dāng)收到向左偏轉(zhuǎn)的號后，第二電機(jī)13反轉(zhuǎn)，第二絲杠12驅(qū)動(dòng)第二梁軸16向右運(yùn)動(dòng)，與第二梁軸16固連的第二導(dǎo)桿15帶動(dòng)第二導(dǎo)軌11一起向右運(yùn)動(dòng)，與第二導(dǎo)軌11固定連的方17軸向右偏轉(zhuǎn)，即錐體1向左偏轉(zhuǎn)。