一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置

1.本发明涉及航空设备技术领域，尤其涉及一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置。


背景技术：

2.随着航空事业的迅速发展，航空光学成像载荷已经广泛应用于军事、民用两大领域，如军事目标巡视侦查、大气环境采样监测、植被及生态环境测绘等。随着大量光学成像载荷如可见光相机、红外相机、高光谱相机等设备搭载到航空飞行器，航空飞行器外壳体必然需要开设光学窗口。光学窗口镜片的无尘保护、相机及光窗组件的沙石侵蚀，开窗引起飞行器气动布局破坏补偿等因素得不到充分合理解决，必将影响光学成像载荷成像质量、设备及飞行器的安全。
3.现有技术的光学窗口卷帘门装置采用双电机驱动，同步带传动形式，卷帘门中挡板采用间隙摩擦实现开合，主要存在问题包括：同步带易老化、结构及装调复杂、所需零部件加工精度要求高、传动效率低、经济性差和结构故障率高等。此类设计缺点将影响卷帘门防护装置生产成本控制和卷帘门防护装置使用稳定性、可靠性及使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，该装置结构简单紧凑、成本低、空间利用率高、寿命长、环境适应性好、安装调试方便，可用于航空飞行器光学窗口玻璃保护，并兼顾飞行安全，从而保证安全可靠的完成光学成像载荷图像采集任务。
5.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
6.一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，所述装置包括卷帘门固定板(401)，长轴支撑电机侧(402)，关闭到位开关(403)，第一挡板固定件(404)，第一滑块(405)，第二挡板固定件(406)，第一导轨(407)，第一链条(408)，第一主动链轮(409)，主动轴(410)，从动齿轮(411)，保护罩(412)，主动齿轮(413)，电机固定座(414)，电机(415)，轴承(416)，第二主动链轮(417)，第二链条(418)，打开到位开关(419)，第三挡板固定件(420)，第二滑块(421)，第四挡板固定件(422)，链条压片(423)，链轮压片(424)，第一从动链轮(425)，第二导轨(426)，从动轴(427)，挡板(428)，同步拉片(429)，螺钉(430)，动轴支撑(431)，第二从动链轮(432)，其中：
7.所述卷帘门固定板(401)作为所述装置的安装基板，承载所有零部件安装固定；
8.所述长轴支撑电机侧(402)与所述动轴支撑(431)实现所述电机固定座(414)、主动轴(410)、从动轴(427)的平行安装；
9.所述关闭到位开关(403)与所述打开到位开关(419)反馈到位信息，使所述电机(415)断电；
10.所述第一挡板固定件(404)与第四挡板固定件(422)配合，所述第二挡板固定件(406)与第三挡板固定件(420)配合通过螺钉固定所述挡板(428)，同时第一挡板固定件
(404)、第二挡板固定件(406)、第三挡板固定件(420)、第四挡板固定件(422)分别安装在相应的滑块上；
11.所述第一滑块(405)、第一导轨(407)组合与第二滑块(421)、第二导轨(426)组合平行安装在所述卷帘门固定板(401)上，实现所述挡板(428)的平行滑动；
12.所述第一链条(408)和第二链条(418)将电机旋转运动转变为所述挡板(428)沿导轨方向的直线运动；
13.所述第一主动链轮(409)、第二主动链轮(417)周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述从动齿轮(411)通过周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述主动齿轮(413)与电机(415)的输出轴轴肩固定，通过所述电机(415)直接驱动所述主动齿轮(413)；所述轴承(416)设计在所述主动轴(410)、从动轴(427)的轴肩位置，减小转动摩擦力；
14.所述链条压片(423)将链条与挡板固定连接，实现链条与挡板同步移动；
15.所述链轮压片(424)完成链轮轴向固定压接；
16.所述第一从动链轮(425)、第二从动链轮(432)周向穿销钉固定在所述从动轴(427)上，实现同步转动；
17.所述同步拉片(429)起导向作用；所述螺钉(430)起零部件固定连接作用。
18.由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述装置结构简单紧凑、成本低、空间利用率高、寿命长、环境适应性好、安装调试方便，可用于航空飞行器光学窗口玻璃保护，并兼顾飞行安全，从而保证安全可靠的完成光学成像载荷图像采集任务。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
20.图1为本发明实施例提供的航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置的结构示意图；
21.图2为本发明实施例所述装置应用于航空飞行器的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本发明的限制。基于本发明的实施例，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，都属于本发明的保护范围。
23.如图1所示为本发明实施例提供的航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置的结构示意图，所述装置主要包括卷帘门固定板(401)，长轴支撑电机侧(402)，关闭到位开关(403)，第一挡板固定件(404)，第一滑块(405)，第二挡板固定件(406)，第一导轨(407)，第一链条(408)，第一主动链轮(409)，主动轴(410)，从动齿轮(411)，保护罩(412)，主动齿轮(413)，电机固定座(414)，电机(415)，轴承(416)，第二主动链轮(417)，第二链条(418)，打开到位开关(419)，第三挡板固定件(420)，第二滑块(421)，第四挡板固定件(422)，链条压片
(423)，链轮压片(424)，第一从动链轮(425)，第二导轨(426)，从动轴(427)，挡板(428)，同步拉片(429)，螺钉(430)，动轴支撑(431)，第二从动链轮(432)，其中：
24.所述卷帘门固定板(401)作为所述装置的安装基板，承载所有零部件安装固定；
25.所述长轴支撑电机侧(402)与所述动轴支撑(431)实现所述电机固定座(414)、主动轴(410)、从动轴(427)的平行安装；
26.所述关闭到位开关(403)与所述打开到位开关(419)反馈到位信息，使所述电机(415)断电；
27.所述第一挡板固定件(404)与第四挡板固定件(422)配合，所述第二挡板固定件(406)与第三挡板固定件(420)配合通过螺钉固定所述挡板(428)，同时第一挡板固定件(404)、第二挡板固定件(406)、第三挡板固定件(420)、第四挡板固定件(422)分别安装在相应的滑块上；
28.所述第一滑块(405)、第一导轨(407)组合与第二滑块(421)、第二导轨(426)组合平行安装在所述卷帘门固定板(401)上，实现所述挡板(428)的平行滑动；
29.所述第一链条(408)和第二链条(418)将电机旋转运动转变为所述挡板(428)沿导轨方向的直线运动；
30.所述第一主动链轮(409)、第二主动链轮(417)周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述从动齿轮(411)通过周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述主动齿轮(413)与电机(415)的输出轴轴肩固定，通过所述电机(415)直接驱动所述主动齿轮(413)；所述轴承(416)设计在所述主动轴(410)、从动轴(427)的轴肩位置，减小转动摩擦力；
31.所述链条压片(423)将链条与挡板固定连接，实现链条与挡板同步移动；
32.所述链轮压片(424)完成链轮轴向固定压接；
33.所述第一从动链轮(425)、第二从动链轮(432)周向穿销钉固定在所述从动轴(427)上，实现同步转动；
34.所述同步拉片(429)起导向作用；所述螺钉(430)起零部件固定连接作用。
35.具体实现中，如图2所示为本发明实施例所述装置应用于航空飞行器的结构示意图，图2中包括：连接器(1)、光窗保护罩(2)、窗口玻璃(3)和本发明实施例所述卷帘门防护装置(4)；所述装置(4)通过连接器(1)连接机载上位机，实现所述机载上位机与所述装置(4)的信息传递，包括传输所述机载上位机下达的执行命令信息，并反馈卷帘门的状态信息。
36.基于所述装置的结构，当光学成像载荷进行图像采集工作时，机载上位机通过连接器(1)发送打开所述装置(4)的指令，执行卷帘门防护装置打开操作；
37.所述装置中的电机(415)通电转动，所述主动齿轮(413)旋转带动所述从动齿轮(411)，固定所述从动齿轮(411)的主动轴(410)转动，带动固定在所述主动轴(410)两端的第一主动链轮(409)、第二主动链轮(417)转动，两个链轮与第一链条(408)、第二链条(418)同步啮合转动，在链条的带动下所述第一从动链轮(425)、第二从动链轮(432)随所述从动轴(427)转动，实现电机旋转运动到链条的直线平移运动；
38.此时链条压片(423)将两条链条压接在第一挡板固定件(404)与第四挡板固定件(422)上，所述第一挡板固定件(404)、第二挡板固定件(406)、第三挡板固定件(420)、第四
挡板固定件(422)分别通过螺钉固定所述挡板(428)；链条的直线平移运动带动所述挡板(428)沿所述第一导轨(407)、第二导轨(426)直线方向运动；
39.当所述第四挡板固定件(422)触碰到所述打开到位开关(419)时，形成开关反馈到位信息，该开关反馈到位信息通过连接器(1)反馈至所述机载上位机，所述机载上位机收到开关反馈到位信息后下发停止指令，所述电机(415)断电停止，此时所述挡板(428)完成打开操作，利用无遮挡的光学窗口实现光学成像载荷图像信息的采集。
40.具体实现中，当光学成像载荷无图像采集工作或者完成图像采集工作后，所述装置执行关闭操作，关闭操作工作原理和打开操作原理一致，区别在于所述电机(415)的正传与反转。
41.如图2所示，根据航空飞行器上光学成像载荷安装位置及飞行器外包络形状，设计光窗保护罩(2)的结构形式，光窗保护罩(2)上安装窗口玻璃(3)，该部分应具备结构高强度、高刚度，并满足一定的气动布局。窗口玻璃(3)用于隔绝飞行器外侧沙尘、霉菌、湿热等因素影响光学成像载荷，同时通过窗口玻璃(3)表面光学镀膜，改善玻璃光学透过率，保证光学成像载荷具备良好的成像环境和成像质量。
42.值得注意的是，本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。例如选用不同类型或不同尺寸的卷帘门，以及不同材料和型号的链条和导轨滑块，这些更改和变化不脱离本发明的实质范围。
43.综上所述，本发明实施例所述卷帘门防护装置具有如下优点：
44.1、采用链条传动，相比以往带传动，链传动无弹性滑动、打滑现象，保证准确的传动比，同时链传动可在高温、低温、沙尘等环境恶劣条件下工作，环境适应性强；
45.2、采用链条传动结构形式，链传动能满足中心距较大两平行轴转动，当光学窗口开设较大的情况下，可采用该卷帘门防护装置设计形式，应用性广；
46.3、本发明实施例所述装置中链条拉动挡板直线平移运动，采用滑块导轨设计，提高平移运动的直线度，减少运动中摩擦力，避免各轴系产生大力矩，从而损伤电机；
47.4、本发明实施例所述装置空间尺寸较小，结构简单紧凑，避免了复杂机械传动机构失效问题，具有较高可靠性和稳定性，降低了卷帘门装置故障率。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文背景技术部分公开的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术特征：
1.一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，其特征在于，所述装置包括卷帘门固定板(401)，长轴支撑电机侧(402)，关闭到位开关(403)，第一挡板固定件(404)，第一滑块(405)，第二挡板固定件(406)，第一导轨(407)，第一链条(408)，第一主动链轮(409)，主动轴(410)，从动齿轮(411)，保护罩(412)，主动齿轮(413)，电机固定座(414)，电机(415)，轴承(416)，第二主动链轮(417)，第二链条(418)，打开到位开关(419)，第三挡板固定件(420)，第二滑块(421)，第四挡板固定件(422)，链条压片(423)，链轮压片(424)，第一从动链轮(425)，第二导轨(426)，从动轴(427)，挡板(428)，同步拉片(429)，螺钉(430)，动轴支撑(431)，第二从动链轮(432)，其中：所述卷帘门固定板(401)作为所述装置的安装基板，承载所有零部件安装固定；所述长轴支撑电机侧(402)与所述动轴支撑(431)实现所述电机固定座(414)、主动轴(410)、从动轴(427)的平行安装；所述关闭到位开关(403)与所述打开到位开关(419)反馈到位信息，使所述电机(415)断电；所述第一挡板固定件(404)与第四挡板固定件(422)配合，所述第二挡板固定件(406)与第三挡板固定件(420)配合通过螺钉固定所述挡板(428)，同时第一挡板固定件(404)、第二挡板固定件(406)、第三挡板固定件(420)、第四挡板固定件(422)分别安装在相应的滑块上；所述第一滑块(405)、第一导轨(407)组合与第二滑块(421)、第二导轨(426)组合平行安装在所述卷帘门固定板(401)上，实现所述挡板(428)的平行滑动；所述第一链条(408)和第二链条(418)将电机旋转运动转变为所述挡板(428)沿导轨方向的直线运动；所述第一主动链轮(409)、第二主动链轮(417)周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述从动齿轮(411)通过周向穿销钉固定在所述主动轴(410)上，实现同步转动；所述主动齿轮(413)与电机(415)的输出轴轴肩固定，通过所述电机(415)直接驱动所述主动齿轮(413)；所述轴承(416)设计在所述主动轴(410)、从动轴(427)的轴肩位置，减小转动摩擦力；所述链条压片(423)将链条与挡板固定连接，实现链条与挡板同步移动；所述链轮压片(424)完成链轮轴向固定压接；所述第一从动链轮(425)、第二从动链轮(432)周向穿销钉固定在所述从动轴(427)上，实现同步转动；所述同步拉片(429)起导向作用；所述螺钉(430)起零部件固定连接作用。2.根据权利要求1所述航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，其特征在于，所述装置通过连接器连接机载上位机，实现所述机载上位机与所述装置的信息传递，包括传输所述机载上位机下达的执行命令信息，并反馈卷帘门的状态信息。3.根据权利要求2所述航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，其特征在于，基于所述装置的结构，当光学成像载荷进行图像采集工作时，机载上位机通过连接器发送打开所述装置的指令，执行卷帘门防护装置打开操作；所述装置中的电机(415)通电转动，所述主动齿轮(413)旋转带动所述从动齿轮(411)，固定所述从动齿轮(411)的主动轴(410)转动，带动固定在所述主动轴(410)两端的第一主
动链轮(409)、第二主动链轮(417)转动，两个链轮与第一链条(408)、第二链条(418)同步啮合转动，在链条的带动下所述第一从动链轮(425)、第二从动链轮(432)随所述从动轴(427)转动，实现电机旋转运动到链条的直线平移运动；此时链条压片(423)将两条链条压接在第一挡板固定件(404)与第四挡板固定件(422)上，所述第一挡板固定件(404)、第二挡板固定件(406)、第三挡板固定件(420)、第四挡板固定件(422)分别通过螺钉固定所述挡板(428)；链条的直线平移运动带动所述挡板(428)沿所述第一导轨(407)、第二导轨(426)直线方向运动；当所述第四挡板固定件(422)触碰到所述打开到位开关(419)时，形成开关反馈到位信息，该开关反馈到位信息通过连接器(1)反馈至所述机载上位机，所述机载上位机收到开关反馈到位信息后下发停止指令，所述电机(415)断电停止，此时所述挡板(428)完成打开操作，利用无遮挡的光学窗口实现光学成像载荷图像信息的采集。

技术总结
本发明公开了一种航空飞行器光学窗口卷帘门防护装置，卷帘门固定板作为所述装置的安装基板，承载所有零部件安装固定；长轴支撑电机侧与动轴支撑实现电机固定座、主动轴、从动轴的平行安装；关闭到位开关与打开到位开关反馈到位信息，使电机断电；第一挡板固定件、第二挡板固定件、第三挡板固定件、第四挡板固定件分别安装在相应的滑块上；第一滑块、第一导轨组合与第二滑块、第二导轨组合平行安装在所述卷帘门固定板上，实现挡板的平行滑动；链条压片将链条与挡板固定连接，实现链条与挡板同步移动；链轮压片完成链轮轴向固定压接。该装置结构简单紧凑、成本低、空间利用率高、寿命长、环境适应性好、安装调试方便。安装调试方便。安装调试方便。


技术研发人员：钱路路 黄旻 王光明 赵益昕 王占超 温勤
受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院
技术研发日：2023.02.24
技术公布日：2023/5/4