CN109178342B - 一种机动发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动发射装置，它包括发射车、发射箱、连接装置和弹射装置，弹射装置包括运载火箭、气缸、压缩空气机、气管和阀门，运载火箭的底部上设有提拉梁，提拉梁上设有活塞，活塞设于气缸内，并能在气缸内滑动，压缩空气机通过气管与气缸相连，气管上设有控制气管开合的阀门；弹射装置设于发射箱的内部，发射箱通过连接装置能转动地连接于发射车上。故本发明采用机动式发射方式，发射箱与运输车相连接，从而对发射场地没有太高的要求。同时，无需应用发射场地的发射架，大大提高了小运载火箭的发射速度和发射频率，降低了发射费用，提高了场地的利用率。

Description

一种机动发射装置

技术领域

本发明涉及发射装置技术领域，尤其是涉及一种机动发射装置。

背景技术

随着航天技术的不断发展，小运载的发射方式也正在逐渐改变。机动发射技术一直是运载火箭发射的研究方向，尤其是在商业航天蓬勃发展的今天，机动发射技术已经成为当前研究的热点问题。其中，机动发射指的是利用运输工具和发射装置适时改变地点发射导弹的方式。现有的机动发射装置场地限制大，前期准备时间长，尤其是对于商业用途的小运载火箭而言，固定发射所需的固定成本和时间成本都太过昂贵。同时，每次发射都需要占用发射场很长时间，而我国发射场场地有限，依赖于发射场固定设备的发射方式已经严重制约我国的航天事业发展。

其中，现有的弹射装置一般是双活塞杆式弹射，双活塞杆式弹射由于具有活塞杆的特殊结构，导致其对导弹的推力行程要低于总行程的一半，导致活塞式弹射发射的火箭出筒速度受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弹射装置，以解决现有技术中的推力行程短且运载火箭出筒速度受到限制的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种弹射装置，包括运载火箭、气缸、压缩空气机、气管和阀门，所述运载火箭的底部上设有提拉梁，所述提拉梁上设有活塞，所述活塞设于所述气缸内，并能在所述气缸内滑动，所述压缩空气机通过气管与所述气缸相连，所述气管上设有控制所述气管开合的阀门。

在接到发射命令后，压缩空气机向压缩空气机内部的初始容积充气，待初始容积压力达到所需要的的压力时，打开气缸和初始容积之间且位于气管上的阀门开关，压缩空气迅速通过气管进入气缸，在活塞上产生一定吨位的力，推动活塞在气缸内沿气缸壁滑动，活塞再通过提拉梁带动运载火箭加速运动。当活塞行程结束时，活塞运动到气缸的尾端，速度减为零。运载火箭以一定的出筒速度被弹射到空中，到一定距离后，运载火箭的发动机开始点火。至此，运载火箭弹射过程结束。

需要说明的是，本发明这种无杆气缸弹射方式，在总行程一定的情况下，可以增加火箭的推力行程，从而获得更高的出筒速度，增加火箭的射程。故本发明大大提高了运载火箭的出筒速度，可以有效提高火箭射程，增加火箭的有效载荷，进一步降低发射成本。

作为优选，所述气缸一端与所述气管相连通，另一端在所述气缸内壁上设有缓冲器。

缓冲器为具有弹性的物体，包括但不限于弹簧。缓冲器的设置可以使得活塞的减速过程加快，从而加快运载火箭的发射准备过程。

作为优选，所述气缸设有两个，且分别位于所述运载火箭的两侧。

气缸设有两个，则活塞设有两个，分别位于两个气缸中。气管也设有两个，而压缩空气机夹设在两个气缸之间，分别通过一个气管与两个气缸相通。即弹射装置为具有轴对称性的物品，不仅美观，且可以使得活塞及运载火箭的运动更为平稳。

本发明的目的还在于提供一种机动发射装置，以解决现有技术中的场地限制大且前期准备时间长的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种机动发射装置，包括发射车、发射箱、连接装置和上述的弹射装置，所述弹射装置设于所述发射箱的内部，所述发射箱通过连接装置能转动地连接于所述发射车上，所述连接装置包括起竖支架和电动缸，所述起竖支架与所述发射箱固定连接，所述起竖支架的尾端通过第一铰接件铰接在所述发射车的尾端,所述电动缸的底部通过第二铰接件铰接在所述发射车上，所述电动缸上的顶部设有伸缩杆，所述伸缩杆与所述起竖支架连接并能驱动所述起竖支架相对所述发射车翻转或者收合。

本发明通过驱动电动缸令起竖支架绕着第一铰接件的旋转轴线旋转，起竖支架带动发射箱也绕着该旋转轴线旋转，实现发射箱相对发射车的翻转或者收合。其中，当需要发射时，可以令发射箱相对发射车翻转，从而使得发射箱的发射方向朝向天空，即发射箱相对于地面成倾斜或者垂直设置，以便发射；当需要运输时，可以令发射箱相对发射车收合，使得发射箱相对于发射车成上下平行设置相当于折叠收纳，以便运输。故本发明采用机动式发射方式，发射箱与运输车相连接，从而对发射场地没有太高的要求。同时，无需应用发射场地的发射架，只需要在发射前进行常规检查即可直接发射，大大提高了小运载火箭的发射速度和发射频率，降低了发射费用，提高了场地的利用率，对我国商业航天的发展有着巨大的推动价值。另外，本发明能快速转移，迅速准确定位和定向，发射准备时间短。

需要指出的是，发射车还包括车头、主车架、轮组、承力底架、悬挂系统、液压系统和电气系统等组成。同时安装各种电气设备、俯仰装置、升降移动装置等，主要用来运输、支撑、起竖和发射导弹，实现导弹的全天候条件下的快速移动和战斗发射。发射车可以是为整体式车架，还可以在车架上设置露天车厢，便于发射箱的翻转收合。

作为优选，所述连接装置还包括驱动杆和从动杆，所述驱动杆上设有第一连接部，所述伸缩杆铰接在所述第一连接部上，所述起竖支架上设有第二连接部，所述驱动杆的一端铰接在所述第二连接部上，另一端与所述从动杆的顶部铰接，所述从动杆的尾部通过第三铰接件铰接在所述发射车上。

以第一铰接件的旋转轴线为发射箱回转中心，起竖支架和发射箱可以绕该旋转轴线旋转。从动杆可以绕第三铰接件的旋转轴线相对于发射车旋转。电动缸可以绕第二铰接件的旋转轴线相对于发射车旋转，且电动缸可以相对驱动杆转动。驱动杆在A点与发射架铰接。其中，在接到发射命令后，在电动缸推力作用下，由驱动杆和从动杆驱动起竖支架旋转，起竖支架带动发射箱旋转，实现发射箱的翻转或者收合完成起竖动作。

需要指出的是，驱动杆和从动杆用于支撑发射箱，使得本发明结构更为稳固，运动更为平稳。第一铰接件、第二铰接件和第三铰接件包括但不限于万向节、合页，且三者的旋转轴线可以为平行设置。

作为优选，所述发射箱的底部设有伸缩支腿，所述伸缩支腿包括液压缸，用于在所述发射箱相对于所述发射车旋转后与地面相抵。

当需要发射时，即令发射箱相对发射车翻转，发射箱由平放状态转换成竖起状态，伸缩支腿伸长，用以支撑地面并传递导弹、发射箱的重力和弹射时产生的推力，同时承载导弹发射时的所有载荷。此时发射箱受底部伸缩支腿的支撑作用和起竖支架的移动约束作用，从而保持发射角度不变，保证弹道的精准性。

作为优选，所述伸缩支腿设有两个或两个以上，且成均匀分布在所述发射箱的底部。

伸缩支腿设有两个或两个以上，则可以通过精确控制各个的伸缩支腿，以使得发射箱的底面平行或者倾斜于地面，以适应不同的场地，并且便于控制发射箱的发射角度。

需要说明的是，本发明不仅可以适应地面平坦的场地，还可以适应地面不平坦的场地。其中，当发射箱为长方体结构，伸缩支腿设置有四个，分别位于发射箱底面的四个角，可以通过调节各个伸缩支腿的伸展量，使得发射箱成竖直设置，以便发射。

作为优选，所述发射箱包括发射筒和固弹机构，所述弹射装置通过所述固弹机构固定在所述发射筒内。

需要说明的是：发射箱用于发射前的装填、储存、固定和运输。固弹机构可以是一般的轴向快速定位锁紧机构，包括但不限于螺栓锁紧装置、螺钉锁紧装置、紧定螺钉锁紧装置等。发射筒主要是由金属焊接而成，内、外表面用蒙皮包围。发射筒可以是圆柱形或者长方体。其中，发射筒与起竖支架之间通过快速定位锁紧装置连接，包括但不限于螺栓锁紧装置、螺钉锁紧装置、紧定螺钉锁紧装置等。

需要指出的是，起竖支架有本体结构、前后V型导轨、滚动导轨、推箱油缸、推箱拖板、边/中导向柱、耳轴座、基准平台等组成。在起竖支架上还可以设有用于安装发射筒的固定器或者夹具，以保证发射平台及承载的发射箱在运输过程中的平稳安全。

作为优选，所述发射箱还包括适配器，所述适配器设于所述发射筒内壁和所述弹射装置外壁之间，用于导向并减振缓冲。

弹射装置即小运载通过适配器支于发射筒内，适配器不仅起到令减振缓冲作用，而且起到导向作用。在弹射装置即小运载飞出发射筒后适配器脱落。适配器可以包括前适配器和后适配器，分别设于弹射装置的前半部分和后半部分。

作为优选，所述发射箱还包括插拔机构，所述插拔机构设于所述发射筒的内壁上，用于固定所述弹射装置。

插拔机构，用于固定弹射装置，则本发明在利用固弹机构实现固定弹射装置的基础上，再加上一道机械防护措施，从而使得弹射装置固定的更为牢固。

基于此，本发明较之原有技术，具有弹射装置推力行程长且运载火箭出筒速度快，机动发射装置机动性好，发射费用低，场地的利用率高，对场地要求少的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

附图1为本发明弹射装置的结构示意图；

附图2为本发明发射状态的结构示意图；

附图3为本发明运输状态的结构示意图；

附图4为本发明发射箱的结构示意图。

图标：1-发射车；2-发射箱；21-伸缩支腿；22-发射筒；23-固弹机构；24-适配器；25-插拔机构；31-起竖支架；311-第一铰接件；312-第二连接部；32-电动缸；321-第二铰接件；322-伸缩杆；33-驱动杆；331-第一连接部；34-从动杆；341-第三铰接件；4-弹射装置；41-运载火箭；411-提拉梁；412-活塞；42-气缸；421-缓冲器；43-压缩空气机；44-气管；45-阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“液平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

弹射装置的实施例一：

见图1，一种弹射装置4，包括运载火箭41、气缸42、压缩空气机43、气管44和阀门45，运载火箭41的底部上设有提拉梁411，提拉梁411上设有活塞412，活塞412设于气缸42内，并能在气缸42内滑动，压缩空气机43通过气管44与气缸42相连，气管44上设有控制气管44开合的阀门45。

在接到发射命令后，压缩空气机向压缩空气机内部的初始容积充气，待初始容积压力达到所需要的的压力时，打开气缸和初始容积之间且位于气管上的阀门开关，压缩空气迅速通过气管进入气缸，在活塞上产生一定吨位的力，推动活塞在气缸内沿气缸壁滑动，活塞再通过提拉梁带动运载火箭加速运动。当活塞行程结束时，活塞运动到气缸的尾端，速度减为零。运载火箭以一定的出筒速度被弹射到空中，到一定距离后，运载火箭的发动机开始点火。至此，运载火箭弹射过程结束。

需要说明的是，本发明这种无杆气缸弹射方式，在总行程一定的情况下，可以增加火箭的推力行程，从而获得更高的出筒速度，增加火箭的射程。故本发明大大提高了运载火箭的出筒速度，可以有效提高火箭射程，增加火箭的有效载荷，进一步降低发射成本。

见图1，气缸42一端与气管44相连通，另一端在气缸42内壁上设有缓冲器421。

缓冲器为具有弹性的物体，包括但不限于弹簧。缓冲器的设置可以使得活塞的减速过程加快，从而加快运载火箭的发射准备过程。

见图1，气缸42设有两个，且分别位于运载火箭41的两侧。

气缸设有两个，则活塞设有两个，分别位于两个气缸中。气管也设有两个，而压缩空气机夹设在两个气缸之间，分别通过一个气管与两个气缸相通。即弹射装置为具有轴对称性的物品，不仅美观，且可以使得活塞及运载火箭的运动更为平稳。

机动发射装置的实施例一：

见图2、图3、图4，一种机动发射装置，包括发射车1、发射箱2、连接装置和上述的弹射装置4，弹射装置4设于发射箱2的内部，发射箱2通过连接装置能转动地连接于发射车1上，连接装置包括起竖支架31和电动缸32，起竖支架31与发射箱2固定连接，起竖支架31的尾端通过第一铰接件311铰接在发射车1的尾端,电动缸32的底部通过第二铰接件321铰接在发射车1上，电动缸32上的顶部设有伸缩杆322，伸缩杆322与起竖支架31连接并能驱动起竖支架31相对发射车1翻转或者收合。

本发明通过驱动电动缸令起竖支架绕着第一铰接件的旋转轴线旋转，起竖支架带动发射箱也绕着该旋转轴线旋转，实现发射箱相对发射车的翻转或者收合。其中，当需要发射时，可以令发射箱相对发射车翻转，从而使得发射箱的发射方向朝向天空，即发射箱相对于地面成倾斜或者垂直设置，以便发射；当需要运输时，可以令发射箱相对发射车收合，使得发射箱相对于发射车成上下平行设置相当于折叠收纳，以便运输。故本发明采用机动式发射方式，发射箱与运输车相连接，从而对发射场地没有太高的要求。同时，无需应用发射场地的发射架，只需要在发射前进行常规检查即可直接发射，大大提高了小运载火箭的发射速度和发射频率，降低了发射费用，提高了场地的利用率，对我国商业航天的发展有着巨大的推动价值。另外，本发明能快速转移，迅速准确定位和定向，发射准备时间短。

需要指出的是，发射车还包括车头、主车架、轮组、承力底架、悬挂系统、液压系统和电气系统等组成。同时安装各种电气设备、俯仰装置、升降移动装置等，主要用来运输、支撑、起竖和发射导弹，实现导弹的全天候条件下的快速移动和战斗发射。发射车可以是为整体式车架，还可以在车架上设置露天车厢，便于发射箱的翻转收合。

见图2、图3，连接装置还包括驱动杆33和从动杆34，驱动杆33上设有第一连接部331，伸缩杆322铰接在第一连接部331上，起竖支架31上设有第二连接部312，驱动杆33的一端铰接在第二连接部312上，另一端与从动杆34的顶部铰接，从动杆34的尾部通过第三铰接件341铰接在发射车1上。

以第一铰接件的旋转轴线为发射箱回转中心，起竖支架和发射箱可以绕该旋转轴线旋转。从动杆可以绕第三铰接件的旋转轴线相对于发射车旋转。电动缸可以绕第二铰接件的旋转轴线相对于发射车旋转，且电动缸可以相对驱动杆转动。驱动杆在A点与发射架铰接。其中，在接到发射命令后，在电动缸推力作用下，由驱动杆和从动杆驱动起竖支架旋转，起竖支架带动发射箱旋转，实现发射箱的翻转或者收合完成起竖动作。

需要指出的是，驱动杆和从动杆用于支撑发射箱，使得本发明结构更为稳固，运动更为平稳。第一铰接件、第二铰接件和第三铰接件包括但不限于万向节、合页，且三者的旋转轴线可以为平行设置。

见图2、图3，发射箱2的底部设有伸缩支腿21，伸缩支腿21包括液压缸，用于在发射箱2相对于发射车1旋转后与地面相抵。

当需要发射时，即令发射箱相对发射车翻转，发射箱由平放状态转换成竖起状态，伸缩支腿伸长，用以支撑地面并传递导弹、发射箱的重力和弹射时产生的推力，同时承载导弹发射时的所有载荷。此时发射箱受底部伸缩支腿的支撑作用和起竖支架的移动约束作用，从而保持发射角度不变，保证弹道的精准性。

见图2、图3，伸缩支腿21设有两个或两个以上，且成均匀分布在发射箱的底部。

伸缩支腿设有两个或两个以上，则可以通过精确控制各个的伸缩支腿，以使得发射箱的底面平行或者倾斜于地面，以适应不同的场地，并且便于控制发射箱的发射角度。

需要说明的是，本发明不仅可以适应地面平坦的场地，还可以适应地面不平坦的场地。其中，当发射箱为长方体结构，伸缩支腿设置有四个，分别位于发射箱底面的四个角，可以通过调节各个伸缩支腿的伸展量，使得发射箱成竖直设置，以便发射。

见图4，发射箱2包括发射筒22和固弹机构23，弹射装置4通过固弹机构23固定在发射筒22内。

需要说明的是：发射箱用于发射前的装填、储存、固定和运输。固弹机构可以是一般的轴向快速定位锁紧机构，包括但不限于螺栓锁紧装置、螺钉锁紧装置、紧定螺钉锁紧装置等。发射筒主要是由金属焊接而成，内、外表面用蒙皮包围。发射筒可以是圆柱形或者长方体。其中，发射筒与起竖支架之间通过快速定位锁紧装置连接，包括但不限于螺栓锁紧装置、螺钉锁紧装置、紧定螺钉锁紧装置等。

需要指出的是，起竖支架有本体结构、前后V型导轨、滚动导轨、推箱油缸、推箱拖板、边/中导向柱、耳轴座、基准平台等组成。在起竖支架上还可以设有用于安装发射筒的固定器或者夹具，以保证发射平台及承载的发射箱在运输过程中的平稳安全。

见图4，发射箱2还包括适配器24，适配器24设于发射筒22内壁和弹射装置4外壁之间，用于导向并减振缓冲。

弹射装置即小运载通过适配器支于发射筒内，适配器不仅起到令减振缓冲作用，而且起到导向作用。在弹射装置即小运载飞出发射筒后适配器脱落。适配器可以包括前适配器和后适配器，分别设于弹射装置的前半部分和后半部分。

见图4，发射箱2还包括插拔机构25，插拔机构25设于发射筒22的内壁上，用于固定弹射装置4。

插拔机构，用于固定弹射装置，则本发明在利用固弹机构实现固定弹射装置的基础上，再加上一道机械防护措施，从而使得弹射装置固定的更为牢固。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种机动发射装置，其特征在于：包括发射车、发射箱、连接装置和弹射装置，

所述弹射装置包括运载火箭、气缸、压缩空气机、气管和阀门，所述运载火箭的底部上设有提拉梁，所述提拉梁上设有活塞，所述活塞设于所述气缸内，并能在所述气缸内滑动，所述压缩空气机通过气管与所述气缸相连，所述气管上设有控制所述气管开合的阀门；

所述弹射装置设于所述发射箱的内部，所述发射箱通过连接装置能转动地连接于所述发射车上；

所述连接装置包括起竖支架和电动缸，所述起竖支架与所述发射箱固定连接，所述起竖支架的尾端通过第一铰接件铰接在所述发射车的尾端，所述电动缸的底部通过第二铰接件铰接在所述发射车上，所述电动缸上的顶部设有伸缩杆，

所述连接装置还包括驱动杆和从动杆，所述驱动杆上设有第一连接部，所述伸缩杆铰接在所述第一连接部上，所述起竖支架上设有第二连接部，所述驱动杆的一端铰接在所述第二连接部上，另一端与所述从动杆的顶部铰接，所述从动杆的尾部通过第三铰接件铰接在所述发射车上；

所述伸缩杆与所述起竖支架连接并能驱动所述起竖支架相对所述发射车翻转或者收合，以使所述发射箱具有平放状态和竖起状态；

所述发射箱的底部设有伸缩支腿，所述伸缩支腿包括液压缸，用于在所述发射箱相对于所述发射车旋转后并处于所述竖起状态时与地面相抵。

2.根据权利要求1所述的机动发射装置，其特征在于：所述气缸一端与所述气管相连通，另一端在所述气缸内壁上设有缓冲器。

3.根据权利要求1或2所述的机动发射装置，其特征在于：所述气缸设有两个，且分别位于所述运载火箭的两侧。

4.根据权利要求1所述的机动发射装置，其特征在于：所述伸缩支腿设有两个或两个以上，且成均匀分布在所述发射箱的底部。

5.根据权利要求1所述的机动发射装置，其特征在于：所述发射箱包括发射筒和固弹机构，所述弹射装置通过所述固弹机构固定在所述发射筒内。

6.根据权利要求5所述的机动发射装置，其特征在于：所述发射箱还包括适配器，所述适配器设于所述发射筒内壁和所述弹射装置外壁之间，用于导向并减振缓冲。

7.根据权利要求5所述的机动发射装置，其特征在于：所述发射箱还包括插拔机构，所述插拔机构设于所述发射筒的内壁上，用于固定所述弹射装置。

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