CN111981904A - 一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射前箱盖，该发射箱前盖通过AB胶胶合法兰座套和分离盖体，从而可以使火箭导弹发射箱前盖在压强扰动波作用下快速开启，做侧向翻转运动，从而快速从弹体运动通道中脱离，该结构安全可靠、制造工艺简单，能够有效避免盖体与弹体接触影响弹体和发射装置安全。

Description

一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖

技术领域

本发明涉及火箭导弹发射箱前盖领域，特别是涉及一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖。

背景技术

火箭导弹发射箱前盖是火箭导弹发射箱的重要组成部分。前盖要保证发射箱在储运过程中的有效密封，为火箭导弹提供合适的储运环境；在发射过程中前盖需要可靠开启和安全脱落，保证弹体的安全发射。

发射箱前盖设计一直是火箭导弹发射装置设计的一项重要内容，其关键点包括：1)导弹正常贮存时，导弹发射箱内存有惰性气体，因此要求箱盖在受到一定数值的内部压力作用下，首先要保证整体结构不受损伤，并且具备良好的气密性能；其次为了不与发射系统其他设备或仪器在空间发生冲突，要尽可能限制箱盖整体变形。2)当箱盖受到燃气流冲击等方式的开盖手段后，箱盖必须要在预置薄弱区处发生破坏后飞出，开盖后预留出足够大的空间通道能够让导弹顺利通过发射。

现有的火箭导弹发射箱前盖按开启方式分类有机电式、易碎式和爆破盖等几种。其中机电式前盖在发射前采用电机带动专门机构实现盖体的开启，因其复杂的结构，需要较长发射准备时间；易碎式前盖以燃气冲击波或弹头冲击力为动力实现前盖的开启和脱落，并碎裂为多片以减小对发射安全的影响，易碎式前盖需要预制碎裂凹槽并保证其储运密封时的强度，工艺实现上较为困难；现有爆破盖开盖情况，为了使爆破盖侧向抛掷出去，发射前需要先倾斜一定角度，等箱盖抛出后再调整回来，这也要耗费一定的时间，从而贻误战机。

压强扰动波开盖原理(如图1所示)为发射初期火箭导弹发动机喷出的燃气射流作用到后盖，产生的压强冲击波经后盖反射到前盖，并使前盖脱落部分沿预制薄弱环节断裂实现盖体开启。压强扰动波开启前盖具有结构简单、对弹体影响小等优点，但传统结构中脱落前盖在压强扰动波产生的初速和重力作用下做抛物线运动，在弹体运动通道内滞留时间长，对弹体离箱运动存在较大影响。

为此寻求一种既能发挥压强扰动波开盖优势，又能够使脱落前盖快速侧向运动翻转，为弹体发射运动留出有效通道的结构，是发射箱前盖设计发展的重要内容。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，该发射箱前盖通过AB胶胶合法兰座套和分离盖体，从而可以使火箭导弹发射箱前盖在压强扰动波作用下快速开启，做侧向翻转运动，从而快速从弹体运动通道中脱离，该结构安全可靠、制造工艺简单，能够有效避免盖体与弹体接触影响弹体和发射装置安全，从而完成本发明。

本发明的目的在于提供一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱盖结构，该发射箱盖结构包括法兰座套5和分离盖体1；

所述法兰座套5安装在发射箱体7的端部；

在所述发射箱体7中设置有弹体8，

所述法兰套套5一端与箱体7密封连接，所述法兰套作5另一端与分离盖体1密封连接，从而构成包覆在弹体8外部的密封空间；

当所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，弹体8产生的压强扰动波推动分离盖体1与法兰座套5分离，并侧向翻转。

其中，所述法兰座套5呈圆筒状，当该法兰座套5的轴线水平时，法兰座套5与发射箱体7相连的端面为竖直端面，法兰座套5与分离盖体1相连的端面为斜端面，所述斜端面与竖直方向之间的夹角为斜端面倾角；优选地，该斜端面倾角的角度为5°-10°，更优选为7°-9°，最优选为8°。

其中，在法兰座套5的竖直端面上开设有U型槽6，该U型槽6整体呈环状，其截面呈U型，在U型槽6中设置有O型密封圈；

优选地，所述法兰座套5与发射箱体7之间通过螺栓旋拧固定。

其中，当所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，在弹体8产生的压强扰动波的推动下，分离盖体1与法兰座套5的斜端面之间的所有接触部位同时分离。

其中，在所述斜端面上开设有容纳分离盖体1的呈环状的容纳槽，

所述分离盖体1的端部嵌入到所述容纳槽中，并通过胶水将分离盖体1固定在法兰座套5的容纳槽中。

其中，所述分离盖体1呈类圆顶形，

所述分离盖体1的端部嵌入到所述法兰座套5的容纳槽中，

在所述分离盖体1的端部开设有斜置薄弱应力槽，

在所述斜置薄弱应力槽中填充有胶水，通过该斜置薄弱应力槽及其中的胶水将分离盖体1固定在法兰座套5上。

其中，当所述法兰座套5的轴线水平时，容纳槽与竖直方向之间的夹角为容纳槽倾角，斜置薄弱应力槽与竖直方向之间的夹角为应力槽倾角；

所述斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角大小相等；

优选地，通过设置斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角，在所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，弹体8产生的压强扰动波作用到分离盖体1上生成沿着发射箱体7轴线方向的轴向力和垂直于该轴向力的侧向力，从而使得分离盖体1与法兰座套5分离后侧向翻转。

其中，所述斜置薄弱应力槽设置有两个，包括矩形槽3和梯形槽4，

矩形槽3和梯形槽4整体都呈环状，

所述矩形槽3的截面呈矩形，

所述梯形槽4的截面呈梯形。

其中，所述矩形槽3设置在分离盖体1端部的径向方向上；

所述梯形槽4设置在分离盖体1端部的轴向方向上。

其中，在所述分离盖体1上设置有多个铅条槽2；

通过在所述铅条槽2中固定安装铅块来调整分离盖体1的重心，使得分离盖体1的重心偏向分离盖体1的侧翻方向。

根据本发明，斜置分离盖体的质心为偏心设置，在所述质心的下方设置有配重。

本发明所具有的有益效果包括：

1)开盖方式简单方便；

2)相较于传统压强扰动波开盖方式下，前盖的只有水平方向的初速度，本发明设置的发射箱前盖同时具有轴向和侧向初速度，可以更快地远离弹体通道；

3)本发明提供的发射箱前盖还具有侧向翻转运动可以进一步地缩短发射箱前盖远离弹体通道的时间。

4)还能避免发生二次碰撞。

附图说明

图1示出现有技术中压强扰动波传递及开盖原理示意图；

图2示出本发明发射箱盖结构示意图；

图3示出截面图中位于上方的矩形槽与梯形槽的结构示意图；

图4示出截面图中位于下方的矩形槽与梯形槽的结构示意图；

图5示出铅条槽结构示意图；

图6示出图5中I区域的局部放大图；

图7示出U型槽结构示意图；

图8示出图7中G区域的局部放大图；

图9示出斜置分离盖体侧向运动翻转示意图。

附图标记说明

1-分离盖体，2-铅条槽，3-矩形槽，4-梯形槽，5-法兰座套，6-U型槽，7-发射箱体，8-弹体，9-发射箱前盖，10-发射箱后盖。

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

现有技术中，在压强扰动波开启发射箱前盖的结构中，发射初期火箭导弹发动机喷出的燃气射流作用到后盖，产生的压强冲击波经后盖反射到前盖，发射箱前盖9在压强扰动波产生的初速和重力作用下与发射箱体脱离，做抛物线运动。而发射箱前盖9在弹体运动通道内滞留时间长以及开盖后一些做无序运动的易碎盖瓣体会掉落到弹体通道内，对弹体8离箱运动存在较大影响，如图1所示。本申请中所述的弹体通道是指弹体从发射箱体中出来后所需经过的空间区域。

为了解决上述问题，本发明提供了一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，该发射箱前盖结构主要包括法兰座套5和分离盖体1，所述法兰座套5固定安装在发射箱体7的端部，在所述发射箱体7中设置有弹体8，所述法兰套套5一端与箱体7密封连接，所述法兰套作5另一端与分离盖体1密封连接，从而构成包覆在弹体8外部的密封空间，如图2所示。

当所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，弹体8产生的压强扰动波推动分离盖体1与法兰座套5分离，并侧向翻转，如图9中所示。

在一个优选的实施方式中，所述法兰座套5呈圆筒状，当该法兰座套5的轴线水平时，法兰座套5与发射箱体7相连的端面为竖直端面，法兰座套5与分离盖体1相连的端面为斜端面，所述斜端面与竖直方向之间的夹角为斜端面倾角；优选地，该斜端面倾角的角度为5°-10°，更优选为7°-9°，最优选为8°。通过该倾斜角度使得作用在分离盖体1上的力不再是沿着发射箱体7的轴线方向，在发射箱体7的径向方向也存在分力，从而便于分离盖体1快速脱离弹体通道。本发明人发现，当该倾斜角度为8°时，分离盖体1脱离弹体通道的速度最快。

在一个优选的实施方式中，如图7和图8中所示，在法兰座套5的竖直端面上开设有U型槽6，该U型槽6整体呈环状，其截面呈U型，在U型槽6中设置有O型密封圈；通过设置该U型槽和O型密封圈能够提高法兰座套5和发射箱体7之间的密封性能，确保日常运输及储存过程中发射箱体7中的保护气体不从法兰座套5和发射箱体7的接触位置逸散，也能够确保弹体8在发射箱体7中点火发射时高温气体都从分离盖体1处排出，冲击力都作用在分离盖体1上。

优选地，所述法兰座套5与发射箱体7之间通过螺栓旋拧固定，对应地，在法兰座套5和发射箱体7上都设置有法兰盘，用以增大接触面积和安置螺栓。

在一个优选的实施方式中，当所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，在弹体8产生的压强扰动波的推动下，分离盖体1与法兰座套5的斜端面之间的所有接触部位同时分离，按照预定的轨迹侧向翻转运动。所述接触部位整体呈环状，在环状的各个区域中，接触部位的牢固程度都是一致的，所以在冲击力作用下同步分离。本申请所述的整体分离式设计使得该发射箱前盖和发射箱体可以分别加工，加工完成后再进行胶接，相对于现有技术中将前盖和发射箱体加工成一体结构以后再切割薄弱槽的加工方案，本申请中盖体1的制备过程更为简单方便。

在一个优选的实施方式中，如图3和图4中所示，在所述斜端面上开设有容纳分离盖体1的呈环状的容纳槽，所述容纳槽包括底面和侧面，其底面基本为平面，朝向发射箱体7的轴线方向，其侧面为弧面，整体呈环状。

所述分离盖体1的端部嵌入到所述容纳槽中，并通过胶水将分离盖体1固定在法兰座套5的容纳槽中。在该斜端面上，所述容纳槽的深度及宽度尺寸都保持不变，从而确保粘接强度保持不变。

在一个优选的实施方式中，如图2、图3和图4中所示，所述分离盖体1呈类圆顶形；所述分离盖体1的截面形状呈弧形，其弧度为π/2左右，该弧度能够有助于分离盖体1快速脱离弹体通道，即在同样大小的推力作用下，该弧度的分离盖体能够最快地脱离弹体通道。

所述分离盖体1的端部嵌入到所述法兰座套5的容纳槽中，

在所述分离盖体1的端部开设有斜置薄弱应力槽，

在所述斜置薄弱应力槽中填充有胶水，通过该斜置薄弱应力槽及其中的胶水将分离盖体1固定在法兰座套5上。所述胶水优选为AB胶。胶水的粘接力比分离盖体1自身的强度弱，在压强扰动波的作用下，胶水处的粘接力不足以维持法兰座套5与分离盖体1之间的位置关系，从而使得分离盖体1与法兰座套5之间分离。

在一个优选的实施方式中，当所述法兰座套5的轴线水平时，容纳槽与竖直方向之间的夹角为容纳槽倾角，斜置薄弱应力槽与竖直方向之间的夹角为应力槽倾角；

所述斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角大小相等；

优选地，通过设置斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角，在所述弹体8在发射箱体7中点火发射时，弹体8产生的压强扰动波作用到分离盖体1上生成沿着发射箱体7轴线方向的轴向力和垂直于该轴向力的侧向力，从而使得分离盖体1与法兰座套5分离后侧向翻转。

在一个优选的实施方式中，所述斜置薄弱应力槽设置有两个，包括矩形槽3和梯形槽4，矩形槽3和梯形槽4整体都呈环状，

所述矩形槽3的截面呈矩形，优选地，所述矩形与容纳槽接触的边长为容纳槽深度的2/3，所述矩形另一边的边长为容纳槽宽度的1/5。

所述梯形槽4的截面呈梯形，优选地，所述梯形槽的深度即梯形的高为容纳槽深度的3/5，所述梯形的上底边长度为容纳槽宽度的3/5，所述梯形的上底边长度为容纳槽宽度的1/5。在一个优选的实施方式中，所述矩形槽3设置在分离盖体1端部的径向方向上；即所述矩形槽3与容纳槽的侧面接触。

所述梯形槽4设置在分离盖体1端部的轴向方向上；即所述梯形槽4与容纳槽的底面接触。本发明人发现，将薄弱应力槽设置为上述位置及尺寸的矩形槽3和梯形槽4时，能够使得分离盖体1与法兰座套5之间具有两侧条胶合区域，即能够确保在移动运输过程中分离盖体1能够承受足够大的压力而不变形，具有足够的强度，还且具备良好的气密性能，不会漏气，在弹体点火发射时还能够在预定时间内使得分离盖体1脱离弹体通道。

在一个优选的实施方式中，如图5和图6中所示，在所述分离盖体1上设置有多个铅条槽2；

通过在所述铅条槽2中固定安装铅块来调整分离盖体1的重心，使得分离盖体1的重心偏向分离盖体1的侧翻方向。所述铅条槽2均布在分离盖体1，分离盖体1由为复合材料制成，其重量较轻，在分离盖体1安装到法兰座套5上以后，再通过有选择地在铅条槽2中添加铅块，能够很容易地调节器重心。从而进一步促使分离盖体1在与法兰座套5分离后做侧向翻转。优选地，通过添加铅块使得分离盖体1的重心相对于几何中心向下偏移距离为分离盖体弦长的1/4～1/2，因为不同的铅条孔位置不同，不同位置处增加铅条，改变后的重心位置不同，具体下降距离也不同。通过增加铅条能够使得分离盖体重心处于发射箱轴线以下，能够大角度侧向翻转。

将发射箱设置为水平状态，此时盖体的几何重心位置位于几何中心下方1/4直径处，分离盖体的斜端面与竖直方向之间的倾角为8°。在弹体发射的过程中，弹体点火后，在弹体移动前，高温气体从内向外冲击分离盖体，分离盖体在承受冲击的3ms～5ms以后与法兰座套分离并侧向翻转，分离盖体脱离弹体通道后，所述弹体从射箱体内射出。

以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，该发射箱盖结构包括法兰座套(5)和分离盖体(1)；

所述法兰座套(5)安装在发射箱体(7)的端部；

在所述发射箱体(7)中设置有弹体(8)，

所述法兰套套(5)一端与箱体(7)密封连接，所述法兰套作(5)另一端与分离盖体(1)密封连接，从而构成包覆在弹体(8)外部的密封空间；

当所述弹体(8)在发射箱体(7)中点火发射时，弹体(8)产生的压强扰动波推动分离盖体(1)与法兰座套(5)分离，并侧向翻转。

2.根据权利要求1所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

所述法兰座套(5)呈圆筒状，当该法兰座套(5)的轴线水平时，法兰座套(5)与发射箱体(7)相连的端面为竖直端面，法兰座套(5)与分离盖体(1)相连的端面为斜端面，所述斜端面与竖直方向之间的夹角为斜端面倾角；优选地，该斜端面倾角的角度为5°-10°，更优选为7°-9°，最优选为8°。

3.根据权利要求2所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

在法兰座套(5)的竖直端面上开设有U型槽(6)，该U型槽(6)整体呈环状，其截面呈U型，在U型槽(6)中设置有O型密封圈；

优选地，所述法兰座套(5)与发射箱体(7)之间通过螺栓旋拧固定。

4.根据权利要求2所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

当所述弹体(8)在发射箱体(7)中点火发射时，在弹体(8)产生的压强扰动波的推动下，分离盖体(1)与法兰座套(5)的斜端面之间的所有接触部位同时分离并做侧向翻转运动。

5.根据权利要求4所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

在所述斜端面上开设有容纳分离盖体(1)的呈环状的容纳槽，

所述分离盖体(1)的端部嵌入到所述容纳槽中，并通过胶水将分离盖体(1)固定在法兰座套(5)的容纳槽中。

6.根据权利要求5所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

所述分离盖体(1)呈类圆顶形，

所述分离盖体(1)的端部嵌入到所述法兰座套(5)的容纳槽中，

在所述分离盖体(1)的端部开设有斜置薄弱应力槽，

在所述斜置薄弱应力槽中填充有胶水，通过该斜置薄弱应力槽及其中的胶水将分离盖体(1)固定在法兰座套(5)上。

7.根据权利要求6所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

当所述法兰座套(5)的轴线水平时，容纳槽与竖直方向之间的夹角为容纳槽倾角，斜置薄弱应力槽与竖直方向之间的夹角为应力槽倾角；

所述斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角大小相等；

优选地，通过设置斜端面倾角、容纳槽倾角和应力槽倾角，在所述弹体(8)在发射箱体(7)中点火发射时，弹体(8)产生的压强扰动波作用到分离盖体(1)上生成沿着发射箱体(7)轴线方向的轴向力和垂直于该轴向力的侧向力，从而使得分离盖体(1)与法兰座套(5)分离后侧向翻转。

8.根据权利要求7所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

所述斜置薄弱应力槽设置有两个，包括矩形槽(3)和梯形槽(4)，

矩形槽(3)和梯形槽(4)整体都呈环状，

所述矩形槽(3)的截面呈矩形，

所述梯形槽(4)的截面呈梯形。

9.根据权利要求8所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

所述矩形槽(3)设置在分离盖体(1)端部的径向方向上；

所述梯形槽(4)设置在分离盖体(1)端部的轴向方向上。

10.根据权利要求1所述的侧向运动翻转的压强扰动波开启发射箱前盖，其特征在于，

在所述分离盖体(1)上设置有多个铅条槽(2)；

通过在所述铅条槽(2)中固定安装铅块来调整分离盖体(1)的重心，使得分离盖体(1)的重心偏向分离盖体(1)的侧翻方向。

Images