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進行了一系列理論分析和實驗研究。其中，Lander通過風洞試驗證明了偏轉(zhuǎn)彈頭的氣動特性優(yōu)于鴨式彈丸的氣動特性，國內(nèi)研究人員王轔等人也通過實驗證明偏轉(zhuǎn)彈頭的氣動特性優(yōu)于鴨舵的氣動特性。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間內(nèi)進行快速飛行控制的目的。另外，關(guān)于基于電機控制、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，以實現(xiàn)高效飛行控制的目的。本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案：一種偏轉(zhuǎn)彈頭，包括擺動錐體、球面副外殼、彈頭外殼和驅(qū)動機構(gòu)；彈頭外殼為圓臺，圓臺設(shè)有貫穿其底面和頂面的空腔。所述的擺動錐體包括錐體、轉(zhuǎn)動球體和方軸，在轉(zhuǎn)動球體外表面車有一個平面，通過該平面，將轉(zhuǎn)動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)動球體上，另一端位于彈頭外殼內(nèi)；驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)包括兩個驅(qū)動單元，第一驅(qū)動單元包括：第一導軌、第一導桿、第一梁軸套、第一梁軸、第一絲杠和第一電機；第一梁軸為方型軸，所述的第一導桿的一端與第一梁軸相固連，第一導桿另一端設(shè)置在第一導軌內(nèi)，在第一導軌內(nèi)運動；第一絲杠一端與第一梁軸配合，另一端與第一電機的電機軸通過聯(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，第一導軌一端固定在方軸的端部；第二驅(qū)動單元包括第二導軌、第二導桿、第二梁軸套、第二梁軸、第二絲杠和第二電機；第二梁軸為方型軸，所述的第二導桿的一端與第二梁軸相固連，第二導桿另一端設(shè)置在第二導軌內(nèi)，在第二導軌內(nèi)運動；第二絲杠一端與第二梁軸配合，另一端與第二電機的電機軸通過聯(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，第二導軌一端固定在方軸的端部。所述的第一導軌和第二導軌相互垂直。所述的錐體、轉(zhuǎn)動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：(1)相對于用壓電材料制成的驅(qū)動器，本發(fā)明具有更大的擺動范圍，更能高效地控制飛行；(2)本發(fā)明采用微電機和絲杠作為驅(qū)動器，具有控制精度高、傳遞力大和響應快的優(yōu)點；(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)明的擺動錐體和驅(qū)動機構(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)動單元剖視圖。圖5為本發(fā)明擺動錐體無偏轉(zhuǎn)時剖視圖。圖6為本發(fā)明擺動錐體向左偏轉(zhuǎn)時剖視圖。圖7為本發(fā)明擺動錐體向右偏轉(zhuǎn)時剖視圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖說明對實施方式進行詳細描述結(jié)合圖1～圖4，一種偏轉(zhuǎn)彈頭，包括擺動錐體、球面副外殼3、彈頭外殼4和驅(qū)動機構(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。所述的擺動錐體包括錐體1、轉(zhuǎn)動球體2和方軸17，在轉(zhuǎn)動球體2外表面車有一個平面，通過該平面，將轉(zhuǎn)動球體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)動球體2上，另一端位于彈頭外殼4內(nèi)；驅(qū)動機構(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)動球體2的直徑。所述的驅(qū)動機構(gòu)包括兩個驅(qū)動單元，第一驅(qū)動單元包括：第一導軌5、第一導桿9、第一梁軸套8、第一梁軸10、第一絲杠6和第一電機7；第一導軌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，所述的第一導桿9的一端與第一梁軸10相固連，第一導桿9另一端設(shè)置在第一導軌5內(nèi)，在第一導軌5內(nèi)運動；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。另一端與第一電機7的電機軸通過聯(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，第一導軌5一端焊接在方軸17的端部；第二驅(qū)動單元包括第二導軌11、第二導桿15、第二梁軸套14、第二梁軸16、第二絲杠12和第二電機13；第二導軌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，所述的第二導桿15的一端與第二梁軸16相固連，第二導桿15另一端設(shè)置在第二導軌11內(nèi)，在第二導軌11內(nèi)運動；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，另一端與第二電機13的電機軸通過聯(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，第二導軌11一端焊接在方軸17的端部。第一導軌5為焊接在方軸上的兩根平行桿，第二導軌11為焊接在方軸上的兩根平行桿，第一導軌5和第二導軌11相互垂直。所述的擺動錐體是繞球面副中心偏轉(zhuǎn)，可實現(xiàn)上、下、左、右四個方向上的擺動，擺動角在–6°和+6°之間，可滿足飛行控制的需要。第一電機7和第二電機13為微電機。工作過程：結(jié)合圖5-圖7，當收到向上偏轉(zhuǎn)的信號后，第一電機7正轉(zhuǎn)，第一絲杠6驅(qū)動第一梁軸10向下運動，與第一梁軸10固連的第一導桿9帶動第一導軌5一起向下運動，與第一導軌5固連的方軸17向下偏轉(zhuǎn)，即錐體1向上偏轉(zhuǎn)；當收到向下偏轉(zhuǎn)的信號后，第一電機7反轉(zhuǎn)，第一絲杠6驅(qū)動第一梁軸10向上運動，與第一梁軸10固連的第一導桿9帶動第一導軌5一起向上運動，與第一導軌5固連的方軸17向上偏轉(zhuǎn)，即錐體1向下偏轉(zhuǎn)。當收到向右偏轉(zhuǎn)的信號后，第二電機13正轉(zhuǎn)，第二絲杠12驅(qū)動第二梁軸16向左運動，與第二梁軸16固連的第二導桿15帶動第二導軌11一起向左運動，與第二導軌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。當收到向左偏轉(zhuǎn)的號后，第二電機13反轉(zhuǎn)，第二絲杠12驅(qū)動第二梁軸16向右運動，與第二梁軸16固連的第二導桿15帶動第二導軌11一起向右運動，與第二導軌11固定連的方17軸向右偏轉(zhuǎn)，即錐體1向左偏轉(zhuǎn)。