CN110816783A - 一种航行体入水实验发射装置及其实现连续释放的方法 - Google Patents

Abstract

一种航行体入水实验发射装置及其实现连续释放的方法。大型异形物体因体积大，入水速度较低，较难利用现有设备精准地实验研究入水过程。本发明中的装置包括底座、主弹簧、移动座、触发拨杆、弹性释放夹和至少一根光轴，至少一根光轴固定安装在底座上，移动座套装在光轴上，移动座沿光轴的长度方向往复运动，底座的一端与移动座之间设置有主弹簧，触发拨杆靠近底座的另一端设置，弹性释放夹设置在移动座上，航行体夹持在弹性释放夹上，弹性释放夹与触发拨杆相配合作出释放航行体的动作；本发明还利用航行体入水实验发射装置实现了航行体连续释放方法。本发明用于大型异形物体的入水实验。

Description

一种航行体入水实验发射装置及其实现连续释放的方法

技术领域

本发明属于测试技术领域，具体涉及一种航行体入水实验发射装置及其实现连续释放的方法。

背景技术

入水问题一直是学术界广为关注的热点问题，涉及入水问题的科学实验项目较多，例如空投鱼雷入水、超空泡射弹入水、导弹尾罩入水、空投声纳浮标、固体火箭发动机壳体的海上回收等。

入水运动是指运动体由空气介质穿越自由液面进入到水介质的过程，属于典型的跨介质运动，涉及到冲击荷载、入水空泡、入水弹道等力学问题。入水运动是一个非定常的过程，在较短的时间内，涉及到固、液、气三相运动的流固耦合问题，研究这个复杂的多相流动过程对航行体入水的工程应用有着十分重要的理论支撑。

入水运动的航行体多种多样，其中最常见的当属长细比较大的导弹或鱼雷模型，可以利用倾斜的滑轨或人工投掷的方式，依靠航行体的自重提高入水速度；另外，高速的超空泡射弹可以用轻气炮，依靠压缩空气的方法提高入水实验速度。随着入水问题研究的不断深入，对于异形物体的入水问题逐渐受到重视，比如：长细比较小的圆柱壳体(液体火箭第一级)、碗状的轴对称回转体(火箭抛离的尾罩)、飞碟、杆系(钢桁架桥梁)等大型的复杂结构的入水问题。这类物体的特点是体积较大，入水速度较低，较难利用传统的方式对这些复杂物体的模型做精细的入水实验研究，发射这类模型的实验装置并不多见，获取的试验数据的准确性也有待提高。

发明内容：

针对上述问题，本发明公开了一种航行体入水实验发射装置及其实现连续释放的方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种航行体入水实验发射装置，包括底座、主弹簧、移动座、触发拨杆、弹性释放夹和至少一根光轴，至少一根光轴固定安装在底座上，移动座套装在光轴上，移动座沿光轴的长度方向往复运动，底座的一端与移动座之间设置有主弹簧，触发拨杆靠近底座的另一端设置，弹性释放夹设置在移动座上，航行体夹持在弹性释放夹上，弹性释放夹与触发拨杆相配合作出释放航行体的动作。

利用具体实施方式一所述的一种航行体入水实验发射装置实现的连续释放方法，其特征在于：所述连续释放方法包括以下步骤：

根据实验要求选择航行体的类型及尺寸，测量航行体的质量为M；

组装航行体入水实验发射装置，测量移动座的质量为m；

获取主弹簧的劲度系数k，记录主弹簧在底座上的自然长度，根据固定钩在底座上第一刻度的位置记录主弹簧的压缩长度Δx，将移动座沿光轴长度方向往后拉动使其挤压主弹簧，主弹簧处于压缩状态直至移动钩与固定钩相勾结；

间距调整：转动约束转板至竖直状态，并使其与微调螺丝的外端相贴靠，初步固定约束锥形杆，根据航行体的横向长度，调节两个侧立板之间的相对位置，使航行体的横向长度与两个侧立板之间的夹持空隙之间的相对距离的差值在1～2mm之间，再固定两个侧立板；

初步夹持：将航行体放置在两个约束锥形杆的锥形端之间，调节微调螺丝，使约束锥形杆和微调螺丝之间的相对距离增大，直至两个约束锥形杆分别夹持在航行体的两侧；

二次夹紧：根据实验要求调整航行体的攻角θ，攻角θ调整完毕后，使微调螺丝与约束锥形杆之间的相对距离二次增大，直至两个约束锥形杆的锥形端夹持住航行体；

根据实验要求，以底座上的第一刻度为基准，调节触发拨杆在底座上的位置，确保触发拨杆所在位置与约束转板铰接点之间的水平投影距离在20～40cm；

最后将组装完毕的航行体入水实验发射装置根据实验要求调节光轴与水平面之间的夹角β，从而完成发射前的准备工作；

根据航行体的质量M、移动座的质量m、主弹簧的劲度系数k和主弹簧的压缩长度Δx，航行体的发射速度为v，结合航行体的发射速度公式v＝[kΔx²/(M+m)]^0.5，得出航行体的发射速度v；

发射工作：在底座的一端通过拉绳拉动固定钩使其与移动钩分离，使移动座上的航行体在主弹簧的推动下向水面运动，直至移动座运动到触发拨杆位置时，约束转板在触发拨杆的阻挡下发生转动，微调螺丝外端失去约束至悬空状态，从而在单弹簧作用下回弹，带动约束锥形杆向外弹出，释放航行体入水，移动座继续移动撞击底座的另一端为止，完成一次航行体入水的过程；

再次拉回移动座，使主弹簧处于压缩状态直至移动钩与固定钩相勾结，设置另一航行体，等待下一次航行体入水操作，实现连续释放航行体的过程。

本发明的有益效果为：

一、本发明用于实验的航行体为大型异形物体，本发明解决了异形物体的入水发射实验研究问题。以往的机构多是针对规则球状和柱状运动体的入水问题研究，本发明通过弹射的方式让大型异形物体通过底座、主弹簧、移动座、触发拨杆、弹性释放夹和光轴之间相互配合获得一个初始速度，释放以后实现入水运动。

二、本发明解决了航行体入水速度和入水攻角的问题。航行体的入水速度能够通过改变主弹簧的劲度系数或者压缩的距离改变，使入水速度满足0～10m/s的实验要求；入水攻角能够通过光轴的设置角度调节，或者通过航行体的弹性释放夹进行微调，实现航行体约束方式的改变。

三、本发明夹持尺寸能够进行大尺度调整和小尺度微调，通过两个侧立板与两组长孔相配合实现夹持尺寸大尺度调整过程，通过弹性释放夹中两个约束转板、两个约束锥形杆、两个单弹簧和两个微调螺丝之间相互配合实现夹持尺寸的小尺度微调过程。夹持尺寸的选择范围大，从而使航行体的选择范围大，增大了大型异性物体的夹持范围。

四、本发明中的连续释放方法解决了模型以既定速度连续释放的难题。通过安装在底座上的触发杆拨动约束转板，使得约束锥形杆的外侧突然失去约束，从而在单弹簧的作用下向外侧移动，实现对航行体的释放。

五、本发明的连续释放方法是在计算得到航行体的发射速度v前提下进行的，获取数据方式快捷且准确，为航行体入水后从水下轨迹中获取数据的准确性提供有利基础。

六、本发明中的连续释放方法操作方便，能够实现连续操作。能够实现同一实验条件下的重复测试，也能够实现同一类型的航行体在不同实验条件下的重复实验，为数据精确性提供稳定基础。

七、本发明中重复实验方法的操作步骤简单，航行体发射后，只需将滑车拉回并勾住，再次安装下一个航行体，准备进行下一次实验。

八、本发明适用的航行体尺寸范围大且形状不限，航行体为长细比较小的圆柱壳体、碗状的轴对称回转体、飞碟、桁架结构或其他大型异形物体。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为利用航行体入水实验发射装置进行释放航行体操作的主视结构示意图，图中箭头方向为移动座的移动方向；

图2为航行体入水实验发射装置处于平衡状态的主视结构示意图；

图3为航行体入水实验发射装置处于平衡状态的左视结构剖面示意图；

图4为图3中A处的放大结构示意图；

图5为图2的俯视结构示意图；

图6为航行体入水实验发射装置处于待发射状态的主视结构示意图，图中箭头方向表示移动座压缩主弹簧的方向；

图7为航行体入水实验发射装置处于发射航行体后的主视结构示意图，图中从左至右的第一个箭头表示移动座的移动方向，第二个箭头表示约束转板的转动方向，第三个箭头表示航行体的入水飞行方向；

图8为图7的左视结构剖面示意图。

以上图中标注如下：

1-底座；1-1-纵向梁；1-2-横向梁；2-光轴；3-主弹簧；4-移动座；4-1-底平板；4-2-侧立板；4-2-1-主支撑板；4-2-2-连接脚板；5-触发拨杆；6-弹性释放夹；6-1-约束转板；6-2-约束锥形杆；6-3-单弹簧；6-4-微调螺丝；7-航行体；8-移动钩；9-固定钩；10-第一刻度；11-单孔；14-第一连接支座；15-第二连接支座；16-缓冲弹簧；17-第三连接支座；18-第四连接支座；19-拉绳；20-第二刻度；21-第三刻度；22-数显坡度水平尺。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7说明本实施方式，本实施方式包括底座1、主弹簧3、移动座4、触发拨杆5、弹性释放夹6和至少一根光轴2，至少一根光轴2固定安装在底座1上，移动座4套装在光轴2上，移动座4沿光轴2的长度方向往复运动，底座1的一端与移动座4之间设置有主弹簧3，触发拨杆5靠近底座1的另一端设置，弹性释放夹6设置在移动座4上，航行体7夹持在弹性释放夹6上，弹性释放夹6与触发拨杆5相配合作出释放航行体7的动作。

具体实施方式二：结合图1至图7说明本实施方式，本实施方式的弹性释放夹6包括两个约束转板6-1、两个约束锥形杆6-2、两个单弹簧6-3和两个微调螺丝6-4，两个约束转板6-1分别竖直并列设置在移动座4的两侧，每个约束转板6-1铰接在移动座4的外侧壁上以实现360°的转动，两个约束锥形杆6-2分别穿设在移动座4的两侧，每个约束锥形杆6-2在移动座4的侧壁上的移动长度的取值范围为0～25mm，每个约束锥形杆6-2上套装有一个单弹簧6-3，每个约束锥形杆6-2朝向转板6-1的一端对应设置有一个微调螺丝6-4，每个微调螺丝6-4沿其对应的约束锥形杆6-2的轴向方向的移动长度为10mm，每个微调螺丝6-4与其靠近的约束转板6-1内侧壁相贴紧，每个约束锥形杆6-2的另一端为锥形端，两个约束锥形杆6-2的锥形端之间有配合航行体7的夹持空隙。

进一步的，约束转板6-1为板体结构。

具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，触发拨杆5的个数为两个，两个触发拨杆5分别设置在底座1的两侧，每个触发拨杆5对应拨动有一个约束转板6-1，每个触发拨杆5拨动其对应的约束转板6-1。两个触发拨杆5同时拨动各自对应的约束转板6-1，有利于提升弹性释放夹6中两个约束转板6-1转动角度的一致性，确保两个约束锥形杆6-2同时向外相向弹出，确保航行体7的发射的平稳性。

具体实施方式四：本实施方式为具体实施方式一、二或三的进一步限定，移动座4上设置有移动钩8，底座1上设置有固定钩9，固定钩9靠近主弹簧3设置，移动钩8与固定钩9之间可拆卸连接。

进一步，固定钩9的一端为固定端且该端固定连接在底座1上，固定钩9的中部铰接在底座1上，固定钩9的另一端为挂钩端，其钩部朝上设置，该钩部设置有拉绳19，用于拉动固定钩9的钩部，也作为实验的启动操作。

进一步，移动座4朝向主弹簧3的一端固定安装有移动钩8，移动钩8的钩部朝下，固定钩9的钩部与移动钩8的钩部之间可拆卸连接。

具体实施方式五：本实施方式为具体实施方式一、二、三或四的进一步限定，移动座4包括底平板4-1、轴承组件和两个侧立板4-2，所述底平板4-1的底部设置有轴承组件，底平板4-1的顶部可拆卸连接有两个侧立板4-2，两个侧立板4-2之间并列设置。

具体实施方式六：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四或五的进一步限定，底平板4-1上加工有两组长孔，每组长孔的长度方向与底平板4-1的宽度方向同向，每组长孔对应设置有一个侧立板4-2，每个侧立板4-2沿其对应的长孔的长度方向往复运动。侧立板4-2移动距离的取值范围为0～75mm，用以满足100～260mm直径物体的实验夹持要求，本发明的实验物体还可根据整个实验机构的尺度，进行等比例放大。

进一步的，每组长孔包括两个单孔11，每个单孔11为长孔结构，单孔11的长度方向与底平板4-1的宽度方向同向，为侧立板4-2在底平板4-1的宽度方向上往复移动提供通道，便于侧立板4-2的间距调整。

具体实施方式七：本实施方式为具体实施方式六的进一步限定，如图2、图3和图4所示，侧立板4-2的纵向截面为L形，每个侧立板4-2包括主支撑板4-2-1和两个连接脚板4-2-2，主支撑板4-2-1竖直设置在其对应的两个单孔11之间，两个连接脚板4-2-2水平设置在主支撑板4-2-1的底部两端，每个连接脚板4-2-2对应设置有一个单孔11，每个连接脚板4-2-2与其对应的单孔11可拆卸连接。

进一步的，如图2所示，主支撑板4-2-1为圆弧形板体，其顶端为圆弧形端或流线型端，底端为平面端，减小移动座4在快速移动时的阻力，有利于提高实验质量和测试数据的准确性。

进一步的，如图3所示，连接脚板4-2-2的形状为矩形。

具体实施方式八：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六或七的进一步限定，如图2所示，底座1包括两个纵向梁1-1和两个横向梁1-2，两个纵向梁1-1之间并列设置，每个纵向梁1-1的外壁沿其长度方向加工有第一刻度10，两个横向梁1-2并列设置在纵向梁1-1之间。

具体实施方式九：本实施方式为具体实施方式八的进一步限定，光轴2的最佳设置个数为两个，既能够保证移动座4的平衡性，还能够减轻整体重量。

进一步的，当底座1的宽度小于20cm时，光轴2的设置个数为一个或两个，光轴2的设置个数为一个时，为了保证移动座4的平衡性，光轴2的横向截面形状优选为方形。

进一步的，当底座1的宽度大于20cm且小于50cm时，光轴2的最佳设置个数为两个，以增加光轴2的外径以保持航行体的运动稳定性。

进一步的，底座1的宽度与航行体7的宽度相配合。

具体实施方式十：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本实施方式中光轴2的一端设置有第一连接支座14，光轴2的一端通过第一连接支座14与底座1相连接，移动座4朝向第一连接支座14的一端设置有第二连接支座15，主弹簧3套装在光轴2上，主弹簧3的一端固定安装在第一连接支座14上，主弹簧3的另一端固定安装在第二连接支座15上。

进一步的，第二连接支座15与移动座4的优选连接方式为固定连接。

进一步的，光轴2的另一端上设置有与移动座4相配合的缓冲构件。缓冲构件包括缓冲弹簧16、第三连接支座17和第四连接支座18，第三连接支座17固定连接在底座1上，光轴2的另一端设置在第三连接支座17上，第四连接支座18套装在光轴2上，缓冲弹簧16套装在光轴2上，缓冲弹簧16的两端分别固定安装在第三连接支座17和第四连接支座18上。

具体实施方式十一：本实施方式为具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八、九或十的进一步限定，航行体7的中心轴线与底平板4-1之间的夹角为攻角θ.攻角θ的取值根据实验要求可取0～90°，主支撑板4-2-1上加工有第三刻度21，第三刻度21为圆弧刻度，其形状为四分之一圆形，用于实时衡量攻角θ的设置角度是否合理，依靠主支撑板4-2-1上的刻度线可快速调整到所需攻角θ.

具体实施方式十二：本实施方式为具体实施方式十一的进一步限定，底座1还配合设置有数显坡度水平尺22，数显坡度水平尺22沿底座1的长度方向固定安装在底座1的底部，数显坡度水平尺22为现有产品，其测量原理与现有的数显坡度水平尺相同。

当底座1倾斜设置时，光轴2与水平面之间的夹角为倾角β。倾角β的取值根据实验要求可取0～90°，通过底座1上安置的数显坡度水平尺能够快速调整到最佳倾角β.

具体实施方式十三：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7说明本实施方式，所述连续释放方法包括以下内容：

根据实验要求选择航行体7的类型及尺寸，测量航行体7的质量为M；

组装航行体入水实验发射装置，测量移动座4的质量为m；

如图5所示，获取主弹簧3的劲度系数k，记录主弹簧3在底座1上的自然长度，根据移动钩8在底座1上的位置变化记录主弹簧3的压缩长度Δx，将移动座4沿光轴2长度方向往后拉动使其挤压主弹簧3，主弹簧3处于压缩状态直至移动钩8与固定钩9相勾结；

间距调整：转动约束转板6-1保持竖直状态，并使其与微调螺丝6-4的外端相贴靠，达到初步固定约束锥形杆6-2的作用。根据航行体7的横向长度，调节两个侧立板4-2之间的相对位置，使航行体7的横向长度与两个侧立板4-2之间的夹持空隙之间的相对距离的差值在1～2mm之间，再固定两个侧立板4-2；

初步夹持：将航行体7放置在两个约束锥形杆6-2的锥形端之间，调节微调螺丝6-4，使约束锥形杆6-2和微调螺丝6-4之间的相对距离增大，直至两个约束锥形杆6-2分别夹持在航行体7的两侧；

二次夹紧：根据实验要求调整航行体7的攻角θ，攻角θ调整完毕后，使微调螺丝6-4与约束锥形杆6-2之间的相对距离二次增大，直至约束锥形杆6-2的锥形端贴紧在航行体7并牢牢夹紧；

根据实验要求，以底座1上的第一刻度10为基准，调节触发拨杆5在底座1上的位置，确保触发拨杆5所在位置与转板6-1铰接点之间的水平投影距离在20～40cm，根据样品试验可知，当移动座4处于待发射状态时，主弹簧3被压缩，移动钩8与固定钩9相勾结，触发拨杆5所在位置与约束转板6-1铰接点之间的距离水平投影距离要不小于20cm，能够够保证航行体7有足够的发射速度，最大的水平投影距离要小于40cm；这个距离范围能够确保移动座4在惯性下继续做减速运动的状态前将航行体7释放；第一刻度10的设置便于操作人员观察该距离是否符合释放移动座4的条件。

或者，在约束锥形杆6-2的锥形端贴紧在航行体7牢牢夹紧后的另一种操作过程为：将移动座4向后推动，使移动钩8和固定钩9相勾结，根据实验要求，以底座1上的第一刻度10为基准，调节主弹簧3的压缩距离，控制发射速度。

在主弹簧3恢复到原长前释放航行体7。调节触发拨杆5在底座1上的位置，使触发拨杆5所在位置要处于主弹簧3保持原长时的约束转板6-1铰接点左侧0～10mm。保证触发拨5杆释放航行体7后，主弹簧3在移动座4的惯性运动下被拉伸，使移动座4开始减速而逐渐冲向缓冲弹簧16。航行体7被释放后失去了束缚，继续向水面发射。

最后将组装完毕的航行体入水实验发射装置根据实验要求调节光轴2与水平面之间的倾角β，倾角β范围为0～90°，从而完成发射前的准备工作。

根据航行体7的质量M、移动座4的质量m、主弹簧3的劲度系数k和主弹簧3的压缩长度Δx，航行体7的发射速度为v，结合航行体7的发射速度公式v＝[kΔx²/(M+m)]^0.5，得出航行体7的发射速度v；

航行体7的发射速度公式的推导过程为：航行体7的质量为M，移动座4的质量为m，航行体7的运动速度为v，主弹簧3的劲度系数为k，主弹簧3的压缩长度为Δx，主弹簧3选用轻质弹簧，质量可忽略不计，根据能量公式有：

0.5kΔx²＝0.5(M+m)v²

因此，航行体7的运动速度v＝[kΔx²/(M+m)]^0.5，通过改变主弹簧3的劲度系数k、移动座4的质量m、航行体7的质量M以及主弹簧3的压缩距离Δx来改变航行体7的释放速度，确保航行体7的发射速度达到0～10m/s.

发射工作：如图6所示，在底座1的一端处通过拉绳19拉动固定钩9使其与移动钩8分离，使移动座4上的航行体7在主弹簧3的推动下向水面运动，直至移动座4运动到触发拨杆5位置时，约束转板6-1在触发拨杆5的阻挡下发生转动，微调螺丝6-4外端失去约束，并在单弹簧6-3作用下回弹，从而带动约束锥形杆6-2向外弹出，释放航行体7入水，移动座4继续移动撞击底座1的缓冲弹簧16为止，完成一次航行体7入水的过程；

再次拉回移动座4，使主弹簧3处于压缩状态直至移动钩8与固定钩9相勾结，设置另一航行体7，等待下一次航行体7入水操作，实现连续释放航行体7的过程。

具体实施方式十四：本实施方式为具体实施方式十三的进一步限定，主弹簧3为现有产品，市场购买可得，获取主弹簧3的劲度系数k的方式为根据购买时相关说明获取，或进行现有弹力试验进一步验证计算获取。

具体实施方式十五：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，弹性释放夹6包括两个约束转板6-1、两个约束锥形杆6-2、两个单弹簧6-3和两个微调螺丝6-4，两个约束转板6-1分别竖直并列设置在移动座4的两侧，每个转板6-1铰接在移动座4的外侧壁上，两个约束锥形杆6-2分别穿设在移动座4的两侧，每个约束锥形杆6-2上套装有一个单弹簧6-3，每个约束锥形杆6-2朝向转板6-1的一端对应设置有一个微调螺丝6-4，每个微调螺丝6-4与其靠近的约束转板6-1内侧壁相贴紧，二者依靠静摩擦力实现相对位置不变，每个约束锥形杆6-2的另一端为锥形端，两个约束锥形杆6-2的锥形端之间有配合航行体7的夹持空隙。

具体实施方式十六：本实施方式为具体实施方式二的进一步限定，本实施方式中弹性释放夹6包括两个约束转板6-1、两个约束锥形杆6-2、两个单弹簧6-3和两个微调螺丝6-4，两个约束转板6-1分别竖直并列设置在移动座4的两侧，每个约束转板6-1铰接在移动座4的外侧壁上，每个约束转板6-1的内侧壁上设置有卡口，两个约束锥形杆6-2分别穿设在移动座4的两侧，每个约束锥形杆6-2上套装有一个单弹簧6-3，每个约束锥形杆6-2朝向转板6-1的一端对应设置有一个微调螺丝6-4，每个微调螺丝6-4与其靠近的卡口可拆卸连接，每个约束锥形杆6-2的另一端为锥形端，两个约束锥形杆6-2的锥形端之间有配合航行体7的夹持空隙。

进一步的，卡口为约束转板6-1配合微调螺丝6-4的卡接口，具体为形状与微调螺丝6-4相配合的凹坑或盲孔。

具体实施方式十七：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，航行体7的结构为长细比较小的圆柱壳体，例如液体火箭第一级结构。

进一步的，航行体7的结构还为碗状的轴对称回转体，例如火箭抛离的尾罩结构。

进一步的，航行体7的结构还为飞碟或杆系，例如桥梁的结构。

具体实施方式十八：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本发明中移动座4为轻质材料制成的构件，轻质材料优选为铝合金，能够有效降低本发明移动座4的整体重量，提高航行体7的发射速度。

底座1中两个纵向梁1-1和两个横向梁1-2均为铝合金型材，两个纵向梁1-1和两个横向梁1-2交替固定连接形成长方形框架式座体。

具体实施方式十九：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本发明的底部设置有转轴，方便其实现0～90°转动。增强其发射航行体7的多向性，有利于在短时间内实现不同倾角入水实验。

具体实施方式二十：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，本发明的夹持尺寸能够进行大尺度调整和小尺度微调，通过两个侧立板4-2与两组长孔相配合实现夹持尺寸大尺度调整过程，通过弹性释放夹6中两个约束转板6-1、两个约束锥形杆6-2、两个单弹簧6-3和两个微调螺丝6-4之间相互配合实现夹持尺寸的小尺度微调过程。

当两个微调螺丝6-4的外径较粗，即3～5cm时，微调螺丝6-4均为空心圆杆体，配合其外圆周壁上的第二刻度20，形成螺旋测量的结构，从而实现微调螺丝6-4的小尺度的微调结构，通过螺距来实现转动幅度的调整。

当第二刻度20为36等分格时，微调螺丝6-4每旋转一圈，就代表微调螺丝6-4前进1mm，那么每一个刻度代表1/36mm，有效增强微调螺丝6-4的测量精度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：包括底座(1)、主弹簧(3)、移动座(4)、触发拨杆(5)、弹性释放夹(6)和至少一根光轴(2)，至少一根光轴(2)固定安装在底座(1)上，移动座(4)套装在光轴(2)上，移动座(4)沿光轴(2)的长度方向往复运动，底座(1)的一端与移动座(4)之间设置有主弹簧(3)，触发拨杆(5)靠近底座(1)的另一端设置，弹性释放夹(6)设置在移动座(4)上，航行体(7)夹持在弹性释放夹(6)上，弹性释放夹(6)与触发拨杆(5)相配合作出释放航行体(7)的动作。

2.根据权利要求1所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：弹性释放夹(6)包括两个约束转板(6-1)、两个约束锥形杆(6-2)、两个单弹簧(6-3)和两个微调螺丝(6-4)，两个约束转板(6-1)分别竖直并列设置在移动座(4)的两侧，每个约束转板(6-1)铰接在移动座(4)的外侧壁上，两个约束锥形杆(6-2)分别穿设在移动座(4)的两侧，每个约束锥形杆(6-2)上套装有一个单弹簧(6-3)，每个约束锥形杆(6-2)朝向约束转板(6-1)的一端对应设置有一个微调螺丝(6-4)，每个微调螺丝(6-4)与其靠近的约束转板(6-1)内侧壁相贴紧，每个约束锥形杆(6-2)的另一端为锥形端，两个约束锥形杆(6-2)的锥形端之间有配合航行体(7)的夹持空隙。

3.根据权利要求2所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：触发拨杆(5)的个数为两个，两个触发拨杆(5)分别设置在底座(1)的两侧，每个触发拨杆(5)对应设置一个约束转板(6-1)。

4.根据权利要求1所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：移动座(4)上设置有移动钩(8)，底座(1)上设置有固定钩(9)，固定钩(9)靠近主弹簧(3)设置，移动钩(8)与固定钩(9)之间可拆卸连接。

5.根据权利要求2所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：移动座(4)包括底平板(4-1)、轴承组件和两个侧立板(4-2)，所述底平板(4-1)的底部设置有轴承组件，底平板(4-1)的顶部可拆卸连接有两个侧立板(4-2)，两个侧立板(4-2)之间并列设置。

6.根据权利要求5所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：底平板(4-1)上加工有两组长孔，每组长孔的长度方向与底平板(4-1)的宽度方向同向，每组长孔对应设置有一个侧立板(4-2)，每个侧立板(4-2)沿其对应的长孔的长度方向往复移动。

7.根据权利要求5或6所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：底座(1)包括两个纵向梁(1-1)和两个横向梁(1-2)，两个纵向梁(1-1)之间并列设置，每个纵向梁(1-1)的外壁沿其长度方向加工有第一刻度(10)，两个横向梁(1-2)并列设置在纵向梁(1-1)之间；微调螺丝(6-4)的外圆周壁上加工有第二刻度(20)，侧立板(4-2)的外壁上加工有第三刻度(21)。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：光轴(2)上套装有与移动座(4)相配合的缓冲构件。

9.根据权利要求8所述的一种航行体入水实验发射装置，其特征在于：航行体(7)的中心轴线与底平板(4-1)之间的夹角为攻角θ；当底座(1)倾斜设置时，光轴(2)与水平面之间的夹角为β。

10.利用权利要求1所述的一种航行体入水实验发射装置实现的连续释放方法，其特征在于：所述连续释放方法包括以下步骤：

根据实验要求选择航行体(7)的类型及尺寸，测量航行体(7)的质量为M；

组装航行体入水实验发射装置，测量移动座(4)的质量为m；

获取主弹簧(3)的劲度系数k，记录主弹簧(3)在底座(1)上的自然长度，根据固定钩(9)在底座(1)上第一刻度(10)的位置记录主弹簧(3)的压缩长度Δx，将移动座(4)沿光轴(2)长度方向往后拉动使其挤压主弹簧(3)，主弹簧(3)处于压缩状态直至移动钩(8)与固定钩(9)相勾结；

间距调整：转动约束转板(6-1)至竖直状态，并使其与微调螺丝(6-4)的外端相贴靠，初步固定约束锥形杆(6-2)，根据航行体(7)的横向长度，调节两个侧立板(4-2)之间的相对位置，使航行体(7)的横向长度与两个侧立板(4-2)之间的夹持空隙之间的相对距离的差值在1～2mm之间，再固定两个侧立板(4-2)；

初步夹持：将航行体(7)放置在两个约束锥形杆(6-2)的锥形端之间，调节微调螺丝(6-4)，使约束锥形杆(6-2)和微调螺丝(6-4)之间的相对距离增大，直至两个约束锥形杆(6-2)分别夹持在航行体(7)的两侧；

二次夹紧：根据实验要求调整航行体(7)的攻角θ，攻角θ调整完毕后，使微调螺丝(6-4)与约束锥形杆(6-2)之间的相对距离二次增大，直至两个约束锥形杆(6-2)的锥形端夹持住航行体(7)；

根据实验要求，以底座(1)上的第一刻度(10)为基准，调节触发拨杆(5)在底座(1)上的位置，确保触发拨杆(5)所在位置与约束转板(6-1)铰接点之间的水平投影距离在20～40cm；

最后将组装完毕的航行体入水实验发射装置根据实验要求调节光轴(2)与水平面之间的夹角β，从而完成发射前的准备工作；

根据航行体(7)的质量M、移动座(4)的质量m、主弹簧(3)的劲度系数k和主弹簧(3)的压缩长度Δx，航行体(7)的发射速度为v，结合航行体(7)的发射速度公式v＝[kΔx²/(M+m)]^0.5，得出航行体(7)的发射速度v；

发射工作：在底座(1)的一端通过拉绳(19)拉动固定钩(9)使其与移动钩(8)分离，使移动座(4)上的航行体(7)在主弹簧(3)的推动下向水面运动，直至移动座(4)运动到触发拨杆(5)位置时，约束转板(6-1)在触发拨杆(5)的阻挡下发生转动，微调螺丝(6-4)外端失去约束至悬空状态，从而在单弹簧(6-3)作用下回弹，带动约束锥形杆(6-2)向外弹出，释放航行体(7)入水，移动座(4)继续移动撞击底座(1)的另一端为止，完成一次航行体(7)入水的过程；

再次拉回移动座(4)，使主弹簧(3)处于压缩状态直至移动钩(8)与固定钩(9)相勾结，设置另一航行体(7)，等待下一次航行体(7)入水操作，实现连续释放航行体(7)的过程。

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