CN111174639B - 一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置及起竖方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置及起竖方法，属于飞行器发射起竖设备技术领域，解决了现有发射装置前、后空间浪费的问题。一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，包括底座、驱动装置和发射装置；底座固定于地面或者车辆上；发射装置通过驱动装置与底座连接；驱动装置用于将发射装置由水平状态驱动为竖直状态，并恢复至水平状态。本发明的结构简单，操作方便，能够在实现起竖动作的同时充分利用前后方向的空间。

Description

一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置及起竖方法

技术领域

本发明涉及起竖设备技术领域，尤其涉及一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置及起竖方法。

背景技术

发射起竖机构主要用于将发射装置起竖至一定角度，从而满足弹炮等飞行器的发射角度要求。

常用的发射起竖机构通过起竖油缸推动发射装置绕一固定铰点将发射装置起竖到所需角度，发射装置绕铰点做圆周运动，这种方式使得发射装置布局不灵活，会造成车载式发射装置前后空间浪费，尤其是发射装置水平状态和竖直状态有相对位置要求时。

目前，也有采用双油缸设置的起竖装置，两个油缸的直径相同，或者，将两个油缸分别设置为主油缸和辅助油缸。但是，采用双油缸起竖装置在使用过程中，两个油缸运动不能完全同步，控制难度大，而且两个油缸需要以车架轴线面对称布置，安装空间受到一定的限制。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置及起竖方法，用以解决现有射装置前后空间浪费的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，包括底座、驱动装置和发射装置；

底座固定于车辆上；

发射装置通过驱动装置与底座连接；

驱动装置用于将发射装置由水平状态驱动为竖直状态以及由竖直状态恢复至水平状态。

进一步地，驱动装置包括起竖油缸、第一支架和第二支架。

进一步地，起竖油缸的第一端、第一支架的第一端和第二支架的第一端均与底座转动连接；

起竖油缸的第二端、第一支架的第二端和第二支架的第二端均与发射装置转动连接。

进一步地，起竖油缸的第一端转动连接于底座上的第一下连接点、第二端转动连接于发射装置上的第一上连接点；

第一支架第一端转动连接于底座上的第二下连接点、第二端转动连接于发射装置上的第二上连接点；

第二支架的第一端转动连接于底座上的第三下连接点、第二端转动连接于发射装置上的第三上连接点。

进一步地，第一下连接点、第二下连接点和第三下连接点由底座的前端向后端方向依次设置；

第一上连接点、第二上连接点和第三上连接点由发射装置的顶端向底端方向依次设置。

进一步地，第一支架设有让位空间，让位空间为起竖油缸的活动空间。

进一步地，第一支架包括两根连杆，两根连杆对称设置于起竖油缸两侧，连杆的一端与底座铰接，另一端与发射装置铰接，两根连杆之间构成起竖油缸的活动空间。

进一步地，第一支架为板状结构，板状结构的一端与底座铰接，另一端与发射装置铰接，板状结构的对称轴位置设有缺口，缺口构成让位空间。

进一步地，第二支架为支撑架，支撑架的一端与底座铰接，另一端与发射装置铰接；

支撑架包括侧杆和横杆。

另一方面，还提供一种起竖方法，利用上述的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置进行起竖，包括如下步骤：

步骤一：起竖前准备；

步骤二：启动起竖油缸，起竖油缸伸出活塞，带动发射装置转动，直至发射装置起竖至90°。

进一步地，起竖方法还包括步骤三，完成起竖后，将发射装置恢复至水平状态。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：

a)本发明提供的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，采用单根单级起竖油缸，将发射装置、底座、第一支架、第二支架形成四连杆机构，结构简单，四连杆机构在单级起竖油缸的驱动下，实现发射装置在起竖过程中边转动边平动，使用单根单级起竖油缸作为驱动装置就能够实现发射装置的转动与平动的复合运动，完成起竖，整个起竖过程平稳，控制精度高。

b)本发明提供的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，相比于多油缸起竖机构，简化了系统组成并避免了多油缸协调导致的控制问题，尤其便于车载式起竖机构的总体布局；相对于固定铰点发射装置旋转中心不动，连杆式起竖装置随着起竖角度变化发射装置的瞬时旋转中心向上向前移动，发射装置在起竖过程中也向上向前运动，通过设计发射装置向前运动的距离，在车辆长度限制的情况下，在实现发射装置由水平状态起竖至90°功能的同时，充分利用了发射装置起竖过程中前、后空间。

c)本发明提供的起竖方法，利用了发射装置、底座、第一支架、第二支架形成四连杆机构的运动特点，起竖时，起竖油缸伸出活塞，推动发射装置运动，第一支架绕其与底座转动点转动、第二支架绕其与底座转动点转动，发射装置在第一支架和第二支架限制下，边转动边平动，使用单根单级起竖油缸作为驱动装置就能够实现发射装置的转动与平动的复合运动，平稳精准的完成起竖过程。相比固定铰点起竖方式发射装置只能绕铰点做圆周运动，使得发射装置布置的更加灵活，充分利用了发射装置起竖过程中前、后空间，降低了控制难度。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明实施例中用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的水平状态示意图；

图2本发明实施例中用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的起竖状态到50°示意图；

图3本发明实施例中用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的起竖状态到90°示意图；

图4本发明实施例中用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的布置图；

图5本发明实施例中用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的第二支架图。

附图标记：

1-底座；2-第二支架；3-第一支架；4-起竖油缸；5-发射装置。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。为了便于说明，对本实施例中表示位置关系的“底端”、“顶端”、后端和前端做如下约定：“底端”、“顶端”是指，发射装置5为竖直状态时的底端、顶端；后端和前端是指，当发射装置5位于水平状态时，发射装置5的底端对应底座1的后端，发射装置5的顶端对应底座1的前端。

本发明的一个具体实施例，公开了一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，如图1至图4所示，包括底座1、驱动装置和发射装置5，其中，底座1固定于车辆上，发射装置5通过驱动装置与底座1连接，驱动装置用于将发射装置5由水平状态驱动为竖直状态以及由竖直状态恢复至水平状态。

驱动装置包括起竖油缸4、第一支架3和第二支架2，底座1、第一支架3、第二支架2和发射装置5形成四连杆机构。起竖油缸4的第一端、第一支架3的第一端和第二支架2的第一端均与底座1转动连接，起竖油缸4的第二端、第一支架3的第二端和第二支架2的第二端均与发射装置5转动连接。具体的，起竖油缸4的第一端转动连接于底座1上的第一下连接点，起竖油缸4的第二端转动连接于发射装置5上的第一上连接点；第一支架3第一端转动连接于底座1上的第二下连接点，第一支架3的第二端转动连接于发射装置5上的第二上连接点；第二支架2的第一端转动连接于底座1上的第三下连接点，第二支架2的第二端转动连接于发射装置5上的第三上连接点。第一下连接点、第二下连接点和第三下连接点由底座1的前端向后端方向依次设置，第一上连接点、第二上连接点和第三上连接点由发射装置5的顶端向底端方向依次设置。

本实施例中，第一支架3设置有让位空间，让位空间为起竖油缸4的活动空间，避免起竖油缸4在运动过程中与第一支架3发生干涉，让位空间设置于第一支架3的中部。示例性的，第一支架3包括但不限定于以下两种结构：第一种结构的第一支架3，包括两根连杆，两根连杆对称布置于起竖油缸4两侧，连杆的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接，两根连杆之间构成起竖油缸4的活动空间，此结构的第一支架3在起到支撑作用的同时，能够降低起竖装置的整体重量；第二种结构的第一支架3，为一体结构的板状结构，板状结构的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接，板状结构的对称轴位置设有缺口，缺口构成让位空间，供起竖油缸4活动，板状结构的第一支架3与底座1和发射装置5的连接处均为线连接，较连接处为点连接的方式更稳固，板状结构整体刚度较大，铰接处受力面积较大，可更好的适应左右偏载工况，提升了起竖装置的运行稳定性和控制精度。

本实施例中，第二支架2为一体结构的支撑架，支撑架的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接。为了降低起竖装置的重量，同时降低第一支架3结构带来的累积误差，支撑架包括侧杆和横杆，多根侧杆和多根横杆焊接为一体，如图5所示，此结构的支撑架，相对于板状结构的支撑架，本实施例的支撑架，横杆与侧杆能够形成空间，在保证刚强度的同时，降低重量，便于加工和安装。

本实施例中，第一支架3、第二支架2和起竖油缸4的长度具有如下关系：第一支架3长度1948mm，第二支架2长度1040mm，起竖油缸行程916mm，起竖油缸根据实际情况调整布置位置。当起竖油缸4活塞未伸出时，发射装置5位于水平位置，随着起竖油缸4活塞的不断伸出，第一支架3和第二支架2分别绕第二下连接点和第三下连接点转动，使发射装置5在第一支架3和第二支架2限制下，边转动边平动，控制起竖油缸4的活塞运动，从而控制发射装置5的起竖角度。

本实施例中，第一支架3、第二支架2与发射装置5的连接点之间的距离为300mm，起竖油缸4、第一支架3与发射装置5的连接点之间的距离为763mm，也即第二上连接点与第三上连接点之间的距离为300mm、第一上连接点与第二上连接点之间的距离为763mm。第一支架3、第二支架2与底座1的连接点之间的距离为1300mm，起竖油缸4、第一支架3与底座1的连接点之间的距离为488mm，也即第二下连接点与第三下连接点之间的距离为1300mm、第一下连接点与第二下连接点的距离488mm。

本实施例中，起竖油缸4采用单级油缸，行程为916mm。发射装置5起竖到90°后，发射装置5整体在底座1范围内，要达到相同的效果，相比采用绕固定铰点做圆周运动的起竖形式，要将发射装置5起竖到相同位置，采用固定铰点起竖形式时，发射装置5水平状态尾部比采用连杆式起竖装置水平状态发射装置尾部5需要向前布置约900mm，固定铰点起竖形式无法利用这900mm的前后空间，是发射装置起竖过程的让位空间。因此，本实施例提供的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置能够充分利用发射装置5后部空间。

发射装置5水平状态时与底座1平行，发射装置5与底座1之间的距离相同，在第一支架3的第一端、第二支架2的第一端与底座1的两连接点之间间距不变的前提下，设计时，根据需要设计调整第一支架3的第二端、第二支架2的第二端与发射装置5的两连接点之间的间距，以实现发射装置5起竖到90°后相对于底座1的前后位置。起竖油缸4作为起竖驱动装置，不影响发射装置5的起竖过程运动轨迹，其布置可根据实际情况调整。设计时，根据需要调整第一支架3与底座1连接点的位置，也即调整第二下连接点的位置，从而实现调整发射装置5竖直状态的底端与底座1上表面的距离。

本实施例提供的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置的工作过程包括起竖过程和回平过程，具体为：

起竖过程工作过程为，起竖时，起竖油缸4伸出活塞，推动发射装置5运动，第一支架3绕其与底座1转动点转动、第二支架2绕其与底座1转动点转动，发射装置5在第一支架3和第二支架2限制下，边转动边平动，当发射装置5起竖到90°后，起竖油缸4锁紧将发射装置5固定，与第一支架3、第二支架2共同限制发射装置5位置，将发射装置5稳定地固定在竖直状态。

回平过程工作过程为，起竖油缸4活塞收缩，拉动发射装置5运动，发射装置5从竖直90°回平至水平状态，回平后，起竖油缸4锁紧，和第一支架3、第二支架2共同限制发射装置5位置，将发射装置5稳定地固定在水平状态。

与现有技术相比，本实施例提供的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，结构简单，采用单根单级起竖油缸4，将发射装置5、底座1、第一支架3、第二支架2形成四连杆机构，四连杆机构在单级起竖油缸4的驱动下，实现发射装置5在起竖过程中边转动边平动，使用单根单级起竖油缸4作为驱动装置就能够实现发射装置5的转动与平动的复合运动，完成起竖，整个起竖过程平稳，控制精度高。传统起竖装置能够通过多油缸控制发射装置实现发射装置的复合运动，但在实际应用时，起竖装置上多油缸形式解决的是初始起竖推力过大、油缸级数过多、控制复杂且难度大等问题，而本发明采用单级油缸连杆式起竖装置就能实现多级油缸起竖装置的起竖功能，而且相比于多油缸起竖装置，简化了系统组成并避免了多油缸协调控制问题，尤其便于车载式起竖装置的总体布局。另外，本发明的起竖装置相对于固定铰点发射装置旋转中心不动，连杆式起竖装置随着起竖角度变化发射装置的瞬时旋转中心向上向前移动，发射装置在起竖过程中也向上向前运动，通过设计发射装置向前运动的距离，在车辆长度限制的情况下，在实现发射装置由水平状态起竖至90°功能的同时，充分利用了发射装置起竖过程中前、后空间。

实施例二

本发明的又一实施例，公开了一种起竖方法，基于实施例一中的用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，包括如下步骤：

步骤一：起竖前准备。

将起竖装置移动至工作区，将起竖装置置于水平地面或置于车辆上，调整起竖装置使底座1位于水平状态，检测起竖装置的连接状态，保证起竖装置为正常工作状态。

步骤二：完成起竖前准备后，启动起竖油缸4，起竖油缸4伸出活塞，带动第一支架3、第二支架2以及发射装置5转动，直至发射装置5起竖至90°。

起竖时，起竖油缸4伸出活塞，推动发射装置5运动，第一支架3绕其与底座1转动点转动、第二支架2绕其与底座1转动点转动，发射装置5在第一支架3和第二支架2限制下，边转动边平动，当发射装置5起竖到90°后，起竖油缸4锁紧将发射装置5固定，并与第一支架3、第二支架2共同限制发射装置5位置，将发射装置5稳定地固定在竖直状态。

步骤三：完成起竖后，将发射装置5恢复至水平状态。

发射装置5的回平过程工作过程为，起竖油缸4活塞收缩，拉动发射装置5运动，发射装置5从竖直90°回平至水平状态。回平后，起竖油缸4锁紧，并与第一支架3、第二支架2共同限制发射装置5位置，将发射装置5稳定地固定在水平状态。

本实施例中，用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置，如图1至图4示，包括底座1、驱动装置和发射装置5，其中，底座1固定于车辆上，发射装置5通过驱动装置与底座1连接，驱动装置用于将发射装置5由水平状态驱动为竖直状态以及由竖直状态恢复至水平状态。

驱动装置包括起竖油缸4、第一支架3和第二支架2，底座1、第一支架3、第二支架2和发射装置5形成四连杆机构。起竖油缸4的第一端、第一支架3的第一端和第二支架2的第一端均与底座1转动连接，起竖油缸4的第二端、第一支架3的第二端和第二支架2的第二端均与发射装置5转动连接。具体的，起竖油缸4的第一端转动连接于底座1上的第一下连接点，起竖油缸4的第二端转动连接于发射装置5上的第一上连接点；第一支架3第一端转动连接于底座1上的第二下连接点，第一支架3的第二端转动连接于发射装置5上的第二上连接点；第二支架2的第一端转动连接于底座1上的第三下连接点，第二支架2的第二端转动连接于发射装置5上的第三上连接点。第一下连接点、第二下连接点和第三下连接点由底座1的前端向后端方向依次设置，第一上连接点、第二上连接点和第三上连接点由发射装置5的顶端向底端方向依次设置。

本实施例中，第一支架3设置有让位空间，让位空间为起竖油缸4的活动空间，避免起竖油缸4在运动过程中与第一支架3发生干涉，让位空间设置于第一支架3的中部。示例性的，第一支架3包括但不限定于以下两种结构：第一种结构的第一支架3，包括两根连杆，两根连杆对称布置于起竖油缸4两侧，连杆的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接，两根连杆之间构成起竖油缸4的活动空间，此结构的第一支架3在起到支撑作用的同时，能够降低起竖装置的整体重量；第二种结构的第一支架3，为一体结构的板状结构，板状结构的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接，板状结构的对称轴位置设有缺口，缺口构成让位空间，供起竖油缸4活动，板状结构的第一支架3与底座1和发射装置5的连接处均为线连接，较连接处为点连接的方式更稳固，板状结构整体刚度较大，铰接处受力面积较大，可更好的适应左右偏载工况，提升了起竖装置的运行稳定性和控制精度。

本实施例中，第二支架2为一体结构的支撑架，支撑架的一端与底座1铰接，另一端与发射装置5铰接。为了降低起竖装置的重量，同时降低第一支架3结构带来的累积误差，支撑架包括侧杆和横杆，多根侧杆和多根横杆焊接为一体，如图5所示，此结构的支撑架，相对于板状结构的支撑架，本实施例的支撑架，横杆与侧杆能够形成空间，在保证刚强度的同时，降低重量，便于加工和安装。

本实施例中，第一支架3、第二支架2和起竖油缸4的长度具有如下关系：第一支架3长度1948mm，第二支架2长度1040mm，起竖油缸行程916mm，起竖油缸根据实际情况调整布置位置。当起竖油缸4活塞未伸出时，发射装置5位于水平位置，随着起竖油缸4活塞的不断伸出，第一支架3和第二支架2分别绕第二下连接点和第三下连接点转动，使发射装置5在第一支架3和第二支架2限制下，边转动边平动，控制起竖油缸4的活塞运动，从而控制发射装置5的起竖角度。

本实施例中，第一支架3、第二支架2与发射装置5的连接点之间的距离为300mm，起竖油缸4、第一支架3与发射装置5的连接点之间的距离为763mm，也即第二上连接点与第三上连接点之间的距离为300mm、第一上连接点与第二上连接点之间的距离为763mm。第一支架3、第二支架2与底座1的连接点之间的距离为1300mm，起竖油缸4、第一支架3与底座1的连接点之间的距离为488mm，也即第二下连接点与第三下连接点之间的距离为1300mm、第一下连接点与第二下连接点的距离488mm。

本实施例中，起竖油缸4采用单级油缸，行程为916mm。发射装置5起竖到90°后，发射装置5整体在底座1范围内，要达到相同的效果，相比采用绕固定铰点做圆周运动的起竖形式，要将发射装置5起竖到相同位置，采用固定铰点起竖形式时，发射装置5水平状态尾部比采用连杆式起竖装置水平状态发射装置尾部5需要向前布置约900mm，固定铰点起竖形式无法利用这900mm的前后空间，是发射装置起竖过程的让位空间。

与现有技术相比，本实施例提供的连杆式起竖方法，利用了发射装置5、底座1、第一支架3、第二支架2形成四连杆机构的运动特点，起竖时，起竖油缸4伸出活塞，推动发射装置5运动，第一支架3绕其与底座1转动点转动、第二支架2绕其与底座1转动点转动，发射装置5在第一支架3和第二支架2限制下，边转动边平动，使用单根单级起竖油缸4作为驱动装置就能够实现发射装置5的转动与平动的复合运动，平稳精准的完成起竖过程。相比固定铰点起竖方式发射装置只能绕铰点做圆周运动，使得发射装置布置的更加灵活，充分利用了发射装置起竖过程中前、后空间，降低了控制难度。

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揭露的技术范围内，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。

Claims (3)

1.一种车载起竖装置的起竖方法，利用一种用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置进行起竖，其特征在于，所述用于飞行器发射的连杆式车载起竖装置包括底座（1）、驱动装置和发射装置（5）；

所述底座（1）固定于车辆上；

所述发射装置（5）通过所述驱动装置与底座（1）连接；

所述驱动装置用于将发射装置（5）由水平状态驱动为竖直状态以及由竖直状态恢复至水平状态；

所述驱动装置包括起竖油缸（4）、第一支架（3）和第二支架（2）；

所述起竖油缸（4）的第一端、第一支架（3）的第一端和第二支架（2）的第一端均与所述底座（1）转动连接；

所述起竖油缸（4）的第二端、第一支架（3）的第二端和第二支架（2）的第二端均与所述发射装置（5）转动连接；

所述起竖油缸（4）的第一端转动连接于底座（1）上的第一下连接点、第二端转动连接于发射装置（5）上的第一上连接点；所述第一支架（3）第一端转动连接于底座（1）上的第二下连接点、第二端转动连接于发射装置（5）上的第二上连接点；所述第二支架（2）的第一端转动连接于底座（1）上的第三下连接点、第二端转动连接于发射装置（5）上的第三上连接点；所述第二上连接点与第三上连接点之间的距离为300mm、所述第一上连接点与第二上连接点之间的距离为763mm；

所述第一支架（3）为板状结构，所述板状结构的一端与底座（1）铰接，另一端与发射装置（5）铰接，板状结构的对称轴位置设有缺口，所述缺口构成让位空间；所述让位空间供所述起竖油缸（4）活动，所述第一支架（3）与所述底座（1）和所述发射装置（5）的连接处均为线连接；

包括如下步骤：

步骤一：起竖前准备；将起竖装置移动至工作区，将起竖装置置于车辆上，调整起竖装置使底座（1）位于水平状态，检测起竖装置的连接状态，保证起竖装置为正常工作状态；

步骤二：完成起竖前准备后，启动起竖油缸（4），起竖油缸（4）伸出活塞，带动第一支架（3）、第二支架（2）以及发射装置（5）转动，直至发射装置（5）起竖至90°；起竖时，起竖油缸（4）伸出活塞，推动发射装置（5）运动，第一支架（3）绕其与底座（1）转动点转动、第二支架（2）绕其与底座（1）转动点转动，发射装置（5）在第一支架（3）和第二支架（2）限制下，边转动边平动，当发射装置（5）起竖到90°后，起竖油缸（4）锁紧将发射装置（5）固定，并与第一支架（3）、第二支架（2）共同限制发射装置（5）位置，将发射装置（5）稳定地固定在竖直状态；

步骤三：完成起竖后，将发射装置（5）恢复至水平状态；发射装置（5）的回平过程工作过程为，起竖油缸（4）活塞收缩，拉动发射装置（5）运动，发射装置（5）从竖直90°回平至水平状态；回平后，起竖油缸（4）锁紧，并与第一支架（3）、第二支架（2）共同限制发射装置（5）位置，将发射装置（5）稳定地固定在水平状态。

2.根据权利要求1所述的车载起竖装置的起竖方法，其特征在于，所述第一下连接点、第二下连接点和第三下连接点由底座（1）的前端向后端方向依次设置；

所述第一上连接点、第二上连接点和第三上连接点由发射装置（5）的顶端向底端方向依次设置。

3.根据权利要求1所述的车载起竖装置的起竖方法，其特征在于，所述第二支架（2）为支撑架，所述支撑架的一端与底座（1）铰接，另一端与发射装置（5）铰接；

所述支撑架包括侧杆和横杆。

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