CN112762769A - 一种可展开式伴飞诱饵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导弹突破反导技术领域，具体涉及一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：至少包括：可展开骨架、基层薄膜、红外辐射器件、弹性薄膜支撑圈、雷达波反射弹头、控制系统；弹性薄膜支撑圈由多组不同直径组成，由小直径到大直径从伞端到伞底间隔固定在可展开骨架中心轴的外圈，伞体形状的基层薄膜包围绕着弹性薄膜支撑圈，伞体的底部是控制系统，可展开骨架为依靠弹性势能展开的无源可展开伞状结构。它提供一种较高收纳比的可展开式伴飞诱饵，用来增加诱饵弹的携带数量，提高突防率。

Description

一种可展开式伴飞诱饵
技术领域
本发明涉及导弹突破反导技术领域，具体涉及一种可展开式伴飞诱饵。
背景技术
反导系统拦截导弹时，分为高空拦截和低空拦截。前者用于拦截进入大气层外的导弹；后者用于拦截进入目标上空的导弹。由于末端拦截难度较高，且在拦截搭载了大规模杀伤性弹头时可能伴随冲击波和辐射，因此高空拦截导弹受到普遍重视。
随着世界各军事大国反导技术的进步，导弹的被拦截率不断上升。为使导弹能够顺利突破拦截，通常的方法是利用多弹头协同突防，一方面增大反导压力，另一方面也可以实现一次发射打击多个目标的战略意图。
目前针对多弹头的拦截技术也在不断提升，为了确保成功突破反导系统，只能不断提高子弹头数量，但弹头数量受到整流罩大小限制很难再有增加的空间。因此，具有相同干扰效果却又能大量携带的诱饵弹受到广泛关注。
发明内容
针对上述对于新式诱饵弹的需求，本发明的目的是提供一种较高收纳比的可展开式伴飞诱饵，用来增加诱饵弹的携带数量，提高突防率。
本发明通过下述技术方案实现，一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：至少包括：可展开骨架17、基层薄膜1、红外辐射器件3、弹性薄膜支撑圈2、雷达波反射弹头4、控制系统5；弹性薄膜支撑圈2由多组不同直径组成，由小直径到大直径从伞端到伞底间隔固定在可展开骨架17中心轴的外圈，伞体形状的基层薄膜1包围绕着弹性薄膜支撑圈2，伞体的底部是控制系统5，可展开骨架17为依靠弹性势能展开的无源可展开伞状结构；弹性薄膜支撑圈2用于使基层薄膜1完全展开，防止锥形型面发生凹陷；弹体工作状态下呈锥形，红外辐射器件3附着于基层薄膜1外部，雷达波反射弹头4在可展开骨架17的顶部固定，雷达波反射弹头4、红外辐射器件3均为无源器件，用于误导敌方锁定，控制系统5负责弹体再入时调整飞行姿态。
所述的红外辐射器件3可更换为有源器件。
所述的红外辐射器件3需要具有高柔性或在基层薄膜1的折痕处留出缝隙，便于在弹体收拢状态下，与基层薄膜1一起折叠时不损坏；控制系统5外壳底部用于发射前连接弹筒及电路，发射时可采用火工品令其断开与母弹的连接。
所述可展开骨架17包括：骨架基座6、伞端活动盘9、伸出杆连接盘10、锥端伸出杆11、弹头连接盘12、伞端长杆7、伞端短杆8；伞端活动盘9、伞端长杆7，伞端短杆8组成伞端展开机构，伸出杆连接盘10、锥端伸出杆11组成锥端四级展开机构，伞端展开机构和锥端四级展开机构连接构成可展开式伴飞诱饵基体，伞端展开机构与控制系统5连接。
所述的伞端展开机构的伞端活动盘9和骨架基座6沿盘边有间隔分布的连接孔，伞端短杆8分别通过连接孔连接在骨架基座6上，形成底部基座支撑体，多个伞端长杆7一端连接在伞端活动盘9的连接孔上，另一端与伞端短杆8的中间连接，在伞端活动盘9和骨架基座6中心有通孔，一弹体主轴伞底固定盘16底部坐落在骨架基座6中心位置，另一端穿过伞端活动盘9的中心孔，与锥端四级展开机构的伸出杆连接盘10中心底部连接。
所述的内部索网分为连接索与支撑索，连接索穿过弹性薄膜支撑圈2连接弹头连接盘12与伞端长杆7，支撑索用于支撑基层薄膜1的型面，保持型面精度，防止凹陷，连接索用于维持弹体展开后的内部张力平衡。
在骨架基座6、伞端长杆7、伞端短杆8、伞端活动盘9之间的铰接处均通过扭簧连接，用于提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力。
所述的伸出杆连接盘10有4个，将伸出部分分为5层，弹头连接盘12位于可展开骨架17顶端，弹头连接盘要连接反射弹头，其结构与10会有所区别，这里不具体说明弹头设计，所以图中并未具体体现12和10的区别，锥端伸出杆11为双杆结构，双杆并排由三个伸出杆连接盘10定位；共有四段八根锥端伸出杆11，每根伸出杆与弹头方向的连接盘固连，与弹尾方向的连接盘滑动副连接，每两段锥端伸出杆11以十字交叉通过伸出杆连接盘10以免相互阻碍，与伸出杆连接盘10滑动连接的一端通过限位孔；所述的伸出杆连接盘10为盘状结构，中间有十字分布的8个通过孔，其中有两个孔位为限位孔，限位孔位置根据每一段伸出杆位置确定，只有连接盘展开后对应的两根杆需要被限位，四个盘每个盘限位对应的两根杆限位孔结构相同，孔内包含锁定块13和施力弹簧14，限位孔固定安装在连接盘外壳15开孔内；伸出杆连接盘10的锁定块13位于对应孔位的两侧内部，锁定块13是通过调节螺栓的旋入程度，调节锁定力度，每个盘内设有两组。
所述的伞端展开机构在底部，锥端四级展开机构在顶部，伞端展开机构用于骨架的伞体展开，锥端四级展开机构用于伞端锥端伸出，锥端四级展开机构有绑带，在伞体展开时，先断开锥端绑带，使锥端四级展开机构先于伞端展开机构展开到位，锥端伸出杆11尾部设有与伸出杆连接盘10相同孔位锁定块13对应的凹槽，展开后不需要弹簧继续提供推力，锥端到位后，伞端展开到位，骨架基座6、伞端长杆7、伞端短杆8、伞端活动盘9之间的铰接处均加装扭簧，提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力；骨架收拢时结构紧凑，极大地提高了收纳比；收拢时伞端与锥端均有绑带约束，防止意外展开。
所述的基层薄膜1在收拢时采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法进行轴向收拢，通过这种方法，可以在不破坏圆锥面的情况下，将圆锥面沿轴向收拢，降低其高度，然后再将薄膜沿周向盘绕折叠，即可将锥面完全收拢与骨架外侧。
与现有诱饵相比，本发明通过弹簧驱动刚性零件展开成型，省去了电机或气泵所占据的重量；同时，弹簧在压缩情况下失效程度极小，可以在存放数十年后仍能够正常展开到位；通过多级伸出的展开方式，实现了极大的刚性结构收纳比，轴向收纳比可达0.28，径向收纳比可达0.21。
附图说明
图1为本发明实施例展开状态示意图；
图2为图1的收拢状态示意图；
图3为本发明实施例可展开骨架展开示意图；
图4为图3的收拢示意图；
图5为伸出杆连接盘结构示意图；
图6A、6B为基层薄膜折叠方案折痕示意图；
图7A、图7B、图7C、图7D为弹体支撑索网展开示意。
图中：1、基层薄膜；2、弹性薄膜支撑圈；3、红外辐射器件；4、雷达波反射弹头；5、控制系统；6、骨架基座；7、伞端长杆；8、伞端短杆；9、伞端活动盘；10、伸出杆连接盘；11、锥端伸出杆；12、弹头连接盘；13、锁定块；14、施力弹簧；15、连接盘外壳；16、伞底固定盘；17、可展开骨架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
针对现有导弹诱饵弹携带数量无法提高的问题，本发明提供一种无源刚性可展开式伴飞诱饵结构设计方案，用于进一步提高诱饵弹的携带数量。
如图1和图2所示，一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：至少包括：可展开骨架17、基层薄膜1、红外辐射器件3、弹性薄膜支撑圈2、雷达波反射弹头4、控制系统5；弹性薄膜支撑圈2由多组不同直径组成，由小直径到大直径从伞端到伞底间隔固定在可展开骨架17中心轴的外圈，伞体形状的基层薄膜1包围绕着弹性薄膜支撑圈2，伞体的底部是控制系统5，可展开骨架17为依靠弹性势能展开的无源可展开伞状结构；弹性薄膜支撑圈2用于使基层薄膜1完全展开，防止锥形型面发生凹陷；弹体工作状态下呈锥形，红外辐射器件3附着于基层薄膜1外部，雷达波反射弹头4在可展开骨架17的顶部固定，雷达波反射弹头4、红外辐射器件3均为无源器件，用于误导敌方锁定，控制系统5负责弹体再入时调整飞行姿态。
红外辐射器件3或为有源或无源器件。
所述的红外辐射器件3需要具有高柔性或在基层薄膜1的折痕处留出缝隙，便于在弹体收拢状态下，与基层薄膜1一起折叠时不损坏；控制系统5外壳底部用于发射前连接弹筒及电路，发射时可采用火工品令其断开与母弹的连接。
如图2和图3所示，所述可展开骨架17包括：骨架基座6、伞端活动盘9、伸出杆连接盘10、锥端伸出杆11、弹头连接盘12、伞端长杆7、伞端短杆8；伞端活动盘9、伞端长杆7，伞端短杆8组成伞端展开机构，伸出杆连接盘10、锥端伸出杆11组成锥端四级展开机构，伞端展开机构和锥端四级展开机构连接构成可展开式伴飞诱饵基体，伞端展开机构与控制系统5连接。锥端四级展开机构与锥端四级展开机构连接，底部控制系统5内的控制元件用于连接弹筒及电路，发射时可采用火工品令其断开与母弹的连接。所述可展开骨架6材质由碳纤维或铝镁合金制成。
所述的伞端展开机构的伞端活动盘9和骨架基座6沿盘边有间隔分布的连接孔，伞端短杆8分别通过连接孔连接在骨架基座6上，形成底部基座支撑体，多个伞端长杆7一端连接在伞端活动盘9的连接孔上，另一端与伞端短杆8的中间连接，在伞端活动盘9和骨架基座6中心有通孔，一弹体主轴伞底固定盘16底部坐落在骨架基座6中心位置，另一端穿过伞端活动盘9的中心孔，与锥端四级展开机构的伸出杆连接盘10中心底部连接。
如图3所示，所述的伸出杆连接盘10有4个，将伸出部分分为5层，弹头连接盘12位于可展开骨架17顶端，弹头连接盘要连接反射弹头，其结构与10会有所区别，这里不具体说明弹头设计，所以图中并未具体体现12和10的区别，锥端伸出杆11为双杆结构，双杆并排由三个伸出杆连接盘10定位；共有四段八根锥端伸出杆11，每根伸出杆与弹头方向的连接盘固连，与弹尾方向的连接盘滑动副连接，每两段锥端伸出杆11以十字交叉通过伸出杆连接盘10以免相互阻碍，与伸出杆连接盘10滑动连接的一端通过限位孔；所述的伸出杆连接盘10为盘状结构，中间有十字分布的8个通过孔，其中有两个孔位为限位孔，限位孔位置根据每一段伸出杆位置确定，只有连接盘展开后对应的两根杆需要被限位，四个盘每个盘限位对应的两根杆限位孔结构相同，孔内包含锁定块13和施力弹簧14，限位孔固定安装在连接盘外壳15开孔内；伸出杆连接盘10的锁定块13位于对应孔位的两侧内部，锁定块13是通过调节螺栓的旋入程度，调节锁定力度，每个盘内设有两组。
如图4所示，所述的伸出杆连接盘10为盘状结构，中间有十字分布的4个限位孔，限位孔结构相同，孔内包含锁定块13和施力弹簧14，限位孔固定安装在连接盘外壳15开孔内。
如图5，所述的伞端展开机构在底部，锥端四级展开机构在顶部，伞端展开机构用于骨架的伞体展开，锥端四级展开机构用于伞端锥端伸出，锥端四级展开机构有绑带，在伞体展开时，先断开锥端绑带，使锥端四级展开机构先于伞端展开机构展开到位，锥端伸出杆11尾部设有与伸出杆连接盘10相同孔位锁定块13对应的凹槽，展开后不需要弹簧继续提供推力，锥端到位后，伞端展开到位，骨架基座6、伞端长杆7、伞端短杆8、伞端活动盘9之间的铰接处均加装扭簧，提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力；骨架收拢时结构紧凑，极大地提高了收纳比；收拢时伞端与锥端均有绑带约束，防止意外展开。
伸出杆连接盘10的锁定块13位于对应孔位的两侧内部，锁定块13是通过调节螺栓的旋入程度，调节锁定力度，每个盘内设有两组。
如图6A和图6B所示，所述的基层薄膜1在收拢时采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法进行轴向收拢，通过这种方法，可以在不破坏圆锥面的情况下，将圆锥面沿轴向收拢，降低其高度，如图6B所示，然后再将薄膜沿周向盘绕折叠，即可将锥面完全收拢与骨架外侧。所述基层覆膜由聚酰亚胺制成。
如图7所示，所述的内部索网分为连接索与支撑索，连接索穿过弹性薄膜支撑圈2连接弹头连接盘12与伞端长杆7，支撑索用于支撑基层薄膜1的型面，保持型面精度，防止凹陷，连接索用于维持弹体展开后的内部张力平衡。
图7A、图7B、图7C、图7D为弹体支撑索网展开示意图。
所述的基层薄膜1在收拢时采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法进行轴向收拢，通过这种方法，可以在不破坏圆锥面的情况下，将圆锥面沿轴向收拢，降低其高度，然后再将薄膜沿周向盘绕折叠，即可将锥面完全收拢与骨架外侧。
在骨架基座6、伞端长杆7、伞端短杆8、伞端活动盘9之间的铰接处均通过扭簧连接，用于提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力。
本发明的工作原理：弹体发射后离开弹筒，约束绷带解锁，开始展开，展开分为伞端和锥端两部分，锥端到位早于伞端到位，锥端展开采用弹簧弹力进行驱动，伞端展开采用弹簧为主，扭簧为辅的展开方式，提供伞端展开动力以及克服弹体内力展开到位并锁定的力。基层薄膜及红外辐射器件采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法收拢在弹体外圈，展开时先跟随轴向伸出杆增大轴向长度，再跟随伞端展开及弹性支撑环的展开扩大直径，最终形成索—膜—梁张拉结构。展开后通过尾部控制单元进行姿态控制。
综上所述，本发明为导弹可展开式伴飞诱饵，采用弹簧及扭簧作为驱动动力源，分为两级展开确保展开锁定的可靠性；通过径向伞状展开，轴向四级伸出展开方式，极大地提高了刚性结构径向、轴向的收纳比，轴向收纳比可达0.28，径向收纳比可达0.21；采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法，实现了圆锥型面的收纳；通过加装索网和弹性金属支撑圈，提高展开后的型面精度，防止发生形变。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：至少包括：可展开骨架(17)、基层薄膜(1)、红外辐射器件(3)、弹性薄膜支撑圈(2)、雷达波反射弹头(4)、控制系统(5)；弹性薄膜支撑圈(2)由多组不同直径组成，由小直径到大直径从伞端到伞底间隔固定在可展开骨架(17)中心轴的外圈，伞体形状的基层薄膜(1)包围绕着弹性薄膜支撑圈(2)，伞体的底部是控制系统(5)，可展开骨架(17)为依靠弹性势能展开的无源可展开伞状结构；弹性薄膜支撑圈(2)用于使基层薄膜(1)完全展开，防止锥形型面发生凹陷；弹体工作状态下呈锥形，红外辐射器件(3)附着于基层薄膜(1)外部，雷达波反射弹头(4)在可展开骨架(17)的顶部固定，雷达波反射弹头(4)、红外辐射器件(3)均为无源器件，用于误导敌方锁定，控制系统(5)负责弹体再入时调整飞行姿态。
2.根据权利要求1所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的红外辐射器件(3)或为有源或无源器件。
3.根据权利要求1所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的红外辐射器件(3)为柔性结构或折叠机构，工作时，在弹体收拢状态下，红外辐射器件(3)与基层薄膜(1)一起折叠，折叠时，在折痕处没有缝隙；底部控制系统(5)内的控制元件用于连接弹筒及电路，发射时可采用火工品令其断开与母弹的连接。
4.根据权利要求1所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述可展开骨架(17)包括：骨架基座(6)、伞端活动盘(9)、伸出杆连接盘(10)、锥端伸出杆(11)、弹头连接盘(12)、伞端长杆(7)、伞端短杆(8)；伞端活动盘(9)、伞端长杆(7)，伞端短杆(8)组成伞端展开机构，伸出杆连接盘(10)、锥端伸出杆(11)组成锥端四级展开机构，伞端展开机构和锥端四级展开机构连接构成可展开式伴飞诱饵基体，伞端展开机构与控制系统(5)连接。
5.根据权利要求4所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的伞端展开机构的伞端活动盘(9)和骨架基座(6)沿盘边有间隔分布的连接孔，伞端短杆(8)分别通过连接孔连接在骨架基座(6)上，形成底部基座支撑体，多个伞端长杆(7)一端连接在伞端活动盘(9)的连接孔上，另一端与伞端短杆(8)的中间连接，在伞端活动盘(9)和骨架基座(6)中心有通孔，一伞底固定盘(16)底部坐落在骨架基座(6)中心位置，另一端穿过伞端活动盘(9)的中心孔，与锥端四级展开机构的伸出杆连接盘(10)中心底部连接。
6.根据权利要求4所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的伞端展开机构的伞端活动盘(9)、伞底固定盘(16)和控制系统(5)通过内部索网连接，内部索网分为连接索与支撑索，所述的内部索网分为连接索与支撑索，连接索穿过弹性薄膜支撑圈(2)连接弹头连接盘(12)与伞端长杆(7)，支撑索用于支撑基层薄膜(1)的型面，保持型面精度，防止凹陷，连接索用于维持弹体展开后的内部张力平衡。
7.根据权利要求4所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：在骨架基座(6)、伞端长杆(7)、伞端短杆(8)、伞端活动盘(9)之间的铰接处均通过扭簧连接，用于提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力。
8.根据权利要求4所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的伸出杆连接盘(10)有4个，将伸出部分分为5层，弹头连接盘(12)位于可展开骨架(17)顶端，弹头连接盘要连接反射弹头，锥端伸出杆(11)为双杆结构，双杆并排由三个伸出杆连接盘(10)定位；共有四段八根锥端伸出杆(11)，每根伸出杆与弹头方向的连接盘固连，与弹尾方向的连接盘滑动副连接，每两段锥端伸出杆(11)以十字交叉通过伸出杆连接盘(10)以免相互阻碍，与伸出杆连接盘(10)滑动连接的一端通过限位孔；所述的伸出杆连接盘(10)为盘状结构，中间有十字分布的8个通过孔，其中有两个孔位为限位孔，限位孔位置根据每一段伸出杆位置确定，只有连接盘展开后对应的两根杆需要被限位，四个盘每个盘限位对应的两根杆限位孔结构相同，孔内包含锁定块(13)和施力弹簧(14)，限位孔固定安装在连接盘外壳(15)开孔内；伸出杆连接盘(10)的锁定块(13)位于对应孔位的两侧内部，锁定块(13)是通过调节螺栓的旋入程度，调节锁定力度，每个盘内设有两组。
9.根据权利要求4所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的伞端展开机构在底部，锥端四级展开机构在顶部，伞端展开机构用于骨架的伞体展开，锥端四级展开机构用于伞端锥端伸出，锥端四级展开机构有绑带，在伞体展开时，先断开锥端绑带，使锥端四级展开机构先于伞端展开机构展开到位，锥端伸出杆(11)尾部设有与伸出杆连接盘(10)相同孔位锁定块(13)对应的凹槽，展开后不需要弹簧继续提供推力，锥端到位后，伞端展开到位，骨架基座(6)、伞端长杆(7)、伞端短杆(8)、伞端活动盘(9)之间的铰接处均加装扭簧，提供让伞端克服弹体内部张力展开到位并锁定的动力；骨架收拢时结构紧凑，极大地提高了收纳比；收拢时伞端与锥端均有绑带约束，防止意外展开。
10.根据权利要求1所述的一种可展开式伴飞诱饵，其特征是：所述的基层薄膜(1)在收拢时采用基于川崎和前川定理的扇形面折叠方法进行轴向收拢，通过这种方法，可以在不破坏圆锥面的情况下，将圆锥面沿轴向收拢，降低其高度，然后再将薄膜沿周向盘绕折叠，即可将锥面完全收拢与骨架外侧。
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