CN209013838U - 一种3d打印巡飞弹 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种3D打印巡飞弹，飞弹整个弹体是折叠起来，采用筒式气垫弹射发射，发射后上升段属于无动力弹道飞行，到达预定空域后，巡飞弹向上分速度为零，传感器识别3D打印单体壳体身上信息，将信息传递给飞控，飞控发出指令，解锁折叠式机翼和螺旋桨，就可以推动它，然后继续向前前进，利用弹载光电载荷对区域进行侦察、监视，并将探测到的信息通过数据链通信机构回传，3D打印巡飞弹利用弹载杀伤载荷对探测到的威胁目标快速实施摧毁，大幅提升对付机动目标的能力，该实用新型通过3D打印制造，可折叠管装，体积小、质量轻，便于携带、拆卸和安装，有图像制导，巡飞时间长，自动攻击的优点。

Description

一种3D打印巡飞弹

技术领域

本实用新型涉及一种巡飞弹，具体是一种3D打印巡飞弹。

背景技术

巡飞弹是一种利用现有武器投放，能在目标区进行巡逻飞行，可承担监视、侦察、战斗毁伤评估、空中无线中继及攻击目标等单一或多项任务的弹药，也是未来弹药领域发展的一个重要趋势。现有的巡飞弹一方面由于受设计手段与制造工艺的影响，巡飞弹弹体重，携带弹药量少，严重影响了毁伤效果和巡飞时长；另一方面现有巡飞弹在工厂制造组装交付部队全弹，其弹身、弹翼等尺寸过大不易存储运输，而且往往安装了战斗部，存储、运输过程中容易发生严重事故。另由此看来，在保证飞行性能基础，降低其弹体重，提高弹药携带量，将能大大提高其作战效果；巡飞弹采用现有零部件现场组装的模式将提高巡飞弹使用的高效性和安全性。但受到传统制造手段的影响，该型巡飞弹弹体轻量化很难实现，传统制造工艺周期长，制造地远离现场，及时补给维修困难。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种3D打印巡飞弹，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种3D打印巡飞弹，包括3D打印单体外壳，所述3D打印单体外壳由弹头、前翼、尾翼和弹身组成，弹身的顶部安装有弹头，弹身靠近弹头位置的上表面通过转轴转动连接有两个对称设置的前翼，弹身尾部通过金属架安装有推进装置，弹身靠近尾部两侧面分别通过铰链转动连接有尾翼，弹身上表面安装有前翼展开装置和尾翼展开装置，弹头的内部安装有战斗部，弹身的内部安装有光电载荷、数据链通信机构和传感器，光电载荷、数据链通信机构和传感器在弹身内部依次从头到尾排列。

作为本实用新型进一步的方案：所述推进装置由电动马达和高速折叠桨组成，电动马达安装在弹身尾部的金属架上，电动马达输出端连接有若干个均匀设置的高速折叠桨。

作为本实用新型进一步的方案：所述前翼展开装置由电动推杆一、摆动杆一和销轴一组成，安装在弹身上表面电动推杆一的输出端通过销轴一转动连接有两个对称设置的摆动杆一，电动推杆一与弹身平行设置，摆动杆一的另一端通过销轴一与相邻的前翼的上表面转动连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述尾翼展开装置由电动推杆二、摆动杆二和销轴二组成，安装在弹身上表面电机推杆二的输出端通过销轴二转动连接有两个对称设置的摆动杆二，电动推杆二与弹身垂直设置，摆动杆二的另一端通过销轴二与相邻的尾翼的侧壁转动连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述传感器包括气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器和光电传感器，弹身内部安装有控制器，控制器输入端分别与光电传感器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度和角速率传感器电连接，控制器输出端分别与电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接，弹身的内部安装有锂电池，锂电池分别与光电传感器、控制器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器、电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述光电传感器采用二轴稳定滚架和可见光/红外微型相机；光电载荷模块化。

作为本实用新型进一步的方案：所述数据链通信机构包括图传数传合一电台、微型跳频通讯、机载微型鞭状天线。

作为本实用新型进一步的方案：所述弹身由钛合金骨架及连接件支撑，外壳与钛合金骨架契合紧固相连，方便拆卸与组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.采用3D打印单体外壳好处是：3D 打印技术通过材料的逐渐累积来实现零、部件的加工，尤其适合于制造传统工艺难以或无法加工的复杂结构件，并且可以有效简化生产工序、缩短制造周期。并基于制造手段对弹体进行重构设计，才能实现弹体的轻量化，全弹采用模块化设计，推进装置，传感器等电部件及战斗部预先制造，集中存储运输，弹身在预定作战区域附近通过3D打印制造，现场组装，大大提升巡飞弹的使用和维修效率；

2.该巡飞弹结构简单通过3D打印制造，可折叠管装，体积小、质量轻，便于携带、拆卸和安装，有图像制导，巡飞时间长，自动攻击的优点。

附图说明

图1为3D打印巡飞弹的局部三维结构示意图。

图2为3D打印巡飞弹的俯视屏幕结构示意图。

图3为3D打印巡飞弹的控制模块图。

图中：13D打印单体外壳、2光电载荷、3战斗部、4数据链通信机构、5传感器、6推进装置、7前翼展开装置、8尾翼展开装置、101弹头、102前翼、103尾翼、104弹身。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种3D打印巡飞弹，所述3D打印单体外壳1由弹头101、前翼102、尾翼103和弹身104组成，弹身104的顶部安装有弹头101，弹身104靠近弹头101位置的上表面通过转轴转动连接有两个对称设置的前翼102，弹身104尾部通过金属架安装有推进装置6，弹身104靠近尾部两侧面分别通过铰链转动连接有尾翼103，弹身104上表面安装有前翼展开装置7和尾翼展开装置8，弹头101的内部安装有战斗部3，弹身104的内部安装有光电载荷2、数据链通信机构4和传感器5，光电载荷2、数据链通信机构4和传感器5在弹身104内部依次从头到尾排列；

所述推进装置6由电动马达和高速折叠桨组成，电动马达安装在弹身104尾部的金属架上，电动马达输出端连接有若干个均匀设置的高速折叠桨；

所述前翼展开装置7由电动推杆一、摆动杆一和销轴一组成，安装在弹身104上表面电动推杆一的输出端通过销轴一转动连接有两个对称设置的摆动杆一，电动推杆一与弹身104平行设置，摆动杆一的另一端通过销轴一与相邻的前翼102的上表面转动连接；

所述尾翼展开装置8由电动推杆二、摆动杆二和销轴二组成，安装在弹身104上表面电机推杆二的输出端通过销轴二转动连接有两个对称设置的摆动杆二，电动推杆二与弹身104垂直设置，摆动杆二的另一端通过销轴二与相邻的尾翼103的侧壁转动连接；

所述传感器5包括气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器和光电传感器，弹身104内部安装有控制器，控制器输入端分别与光电传感器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度和角速率传感器电连接，控制器输出端分别与电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接，弹身104的内部安装有锂电池，锂电池分别与光电传感器、控制器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器、电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接，传感器5镶嵌于金属骨架内与弹身104紧固；

所述光电传感器采用二轴稳定滚架和可见光/红外微型相机；光电载荷模块化；

所述数据链通信机构包括图传数传合一电台、微型跳频通讯、机载微型鞭状天线；

所述弹身104由钛合金骨架及连接件支撑，外壳与钛合金骨架契合紧固相连，方便拆卸与组成；

弹头101为圆柱体加球面端部，内部镂空，圆柱体部分与弹身接触链接处有螺栓固定；弹身104为立方体，与弹头配套的套装孔，弹身104包含金属骨架，具体为钛合金，通过3D打印制造，形状为长条立方体，有与弹身104配套契合的轮廓，金属骨架间通过螺栓紧固链接；弹身104外壳由4块矩形板组成，与金属骨架契合，方便安装和拆卸；

该专利涉及到电路和控制为现有技术；

实际应用，3D打印巡飞弹可根据是否携带战斗部进行攻击或侦查行动，在民用领域，根据搭载的定位、航拍、红外探测设备进行长航时精确无人信息技术作业，特别是危险区进行作业，如灾害现场等，目前3D打印巡飞弹可在动态三维测量、无人精确测绘、环境监测等领域应用广泛。在军用领域，3D打印巡飞弹可在指定区域上空长时间巡逻飞行，利用弹载光电有效载荷对区域进行侦察、监视，并将探测到的信息通过数据链回传，可显著提高作战人员及武器***的实时战场态势感知能力，3D打印巡飞弹利用弹载杀伤载荷对探测到的威胁目标快速实施摧毁，大幅提升对付机动目标的能力，对于我国边境边疆地区和少数民族地区的维稳任务、国际维和维稳任务、以及对于国内其它地区大规模恶性***、应急突发事件、极端犯罪活动等的紧急处理任务来说，3D打印巡飞弹是一种精确的低附带杀伤的致命或非致命弹药投送平台以及可配置伤害的单兵微型制导武器；根据不同的发射平台，3D打印巡飞弹可形成单兵或者集群作战***，3D打印巡飞弹小型便携式可拆装快速组装，携带方便，3D打印零部件快速成型，模块化结构可快速更换维修。

本实用新型的工作原理是：飞弹整个弹体是折叠起来，采用筒式气垫弹射发射，发射后上升段属于无动力弹道飞行，到达预定空域后，巡飞弹向上分速度为零，传感器5识别3D打印单体壳体1身上信息，将信息传递给飞控，飞控发出指令，解锁折叠式机翼和螺旋桨，就可以推动它，然后继续向前前进，利用弹载光电载荷2对区域进行侦察、监视，并将探测到的信息通过数据链通信机构4回传，可显著提高作战人员及武器***的实时战场态势感知能力，3D打印巡飞弹利用弹载杀伤载荷对探测到的威胁目标快速实施摧毁，大幅提升对付机动目标的能力，该实用新型通过3D打印制造，可折叠管装，体积小、质量轻，便于携带、拆卸和安装，有图像制导，巡飞时间长，自动攻击的优点。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种3D打印巡飞弹，包括3D打印单体外壳（1），其特征在于，所述3D打印单体外壳（1）由弹头（101）、前翼（102）、尾翼（103）和弹身（104）组成，弹身（104）的顶部安装有弹头（101），弹身（104）靠近弹头（101）位置的上表面通过转轴转动连接有两个对称设置的前翼（102），弹身（104）尾部通过金属架安装有推进装置（6），弹身（104）靠近尾部两侧面分别通过铰链转动连接有尾翼（103），弹身（104）上表面安装有前翼展开装置（7）和尾翼展开装置（8），弹头（101）的内部安装有战斗部（3），弹身（104）的内部安装有光电载荷（2）、数据链通信机构（4）和传感器（5），光电载荷（2）、数据链通信机构（4）和传感器（5）在弹身（104）内部依次从头到尾排列。

2.根据权利要求1所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述推进装置（6）由电动马达和高速折叠桨组成，电动马达安装在弹身（104）尾部的金属架上，电动马达输出端连接有若干个均匀设置的高速折叠桨。

3.根据权利要求1所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述前翼展开装置（7）由电动推杆一、摆动杆一和销轴一组成，安装在弹身（104）上表面电动推杆一的输出端通过销轴一转动连接有两个对称设置的摆动杆一，电动推杆一与弹身（104）平行设置，摆动杆一的另一端通过销轴一与相邻的前翼（102）的上表面转动连接。

4.根据权利要求1所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述尾翼展开装置（8）由电动推杆二、摆动杆二和销轴二组成，安装在弹身（104）上表面电机推杆二的输出端通过销轴二转动连接有两个对称设置的摆动杆二，电动推杆二与弹身（104）垂直设置，摆动杆二的另一端通过销轴二与相邻的尾翼（103）的侧壁转动连接。

5.根据权利要求1-4任一所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述传感器（5）包括气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器和光电传感器，弹身（104）内部安装有控制器，控制器输入端分别与光电传感器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度和角速率传感器电连接，控制器输出端分别与电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接，弹身（104）的内部安装有锂电池，锂电池分别与光电传感器、控制器、气压高度、姿态传感器、GPS、磁航向、IMJ加速度、角速率传感器、电动马达、电动推杆一和电动推杆二电连接。

6.根据权利要求5所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述光电传感器采用二轴稳定滚架和可见光/红外微型相机；光电载荷模块化。

7.根据权利要求1所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述数据链通信机构包括图传数传合一电台、微型跳频通讯、机载微型鞭状天线。

8.根据权利要求1所述的3D打印巡飞弹，其特征在于，所述弹身（104）由钛合金骨架及连接件支撑，外壳与钛合金骨架契合紧固相连，方便拆卸与组成。