CN113267099B - 一种偏齿碟形快速水下投放器以及对应发射管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种偏齿碟形快速水下投放器以及对应发射管，所述投放器外形整体为圆碟形，所述投放器侧面为从中心区域到边沿部分的厚度逐渐变小的流线型，所述投放器边沿部分的厚度小于所述投放器中心区域厚度的三分之二；所述投放器的圆周均布偏齿；所述偏齿的形状使得所述投放器与对应齿条啮合时，所述投放器单向转动。所述发射管包括发射腔，所述发射腔的上表面或者下表面任一或者全部沿着所述发射腔的长度方向设置齿条，所述齿条包括若干发射管内齿；所述发射管内齿与所述投放器的偏齿配合。本发明的投放器无需自带推进剂和控制装置，具有简单和低成本的特点。

Description

一种偏齿碟形快速水下投放器以及对应发射管

技术领域

本发明属于水下应急救援、水下快速清障和水下结构快速爆破等应用领域，具体涉及一种偏齿碟形快速水下投放器以及对应发射管。

背景技术

水面舰船实施水下应急救援、水下快速清障或水下结构快速爆破等应用时，都需要向水下特定位置快速投放物资或有效载荷。一般大型运载器外形设计主要考虑在空气介质或水介质中稳定运行，其头型主要设计为空气动力头型或水动力头型。当投放速度较高时，由于介质性质发生了变化，一般头型大型运载器小角度入水容易在水面“打水漂”，不能按照预定轨迹入水。或高速入水后由于空化作用造成控制系统暂时“失效”，水下轨迹容易偏斜发散不稳定。因此，需要一种即能够适应空气中运动，又能够在入水过程中保持轨迹稳定，入水后保持水中轨迹稳定的投放器。

发明内容

本发明提供一种偏齿碟形快速水下投放器以及对应发射管。

本发明的目的是以下述方式实现的：一种偏齿碟形快速水下投放器，所述投放器外形整体为圆碟形，所述投放器侧面为从中心区域到边沿部分的厚度逐渐变小的流线型，所述投放器边沿部分的厚度小于所述投放器中心区域厚度的三分之二；所述投放器的圆周均布偏齿；所述偏齿的形状使得所述投放器与对应齿条啮合时，所述投放器单向转动。

所述投放器正视外轮廓为带偏齿的圆盘形；所述投放器侧视外轮廓为橄榄形或者中间尺寸大、两端尺寸小的锥形。

所述偏齿外轮廓包括分别连接齿根的平面轮廓以及曲面轮廓，所述平面轮廓和所述曲面轮廓圆滑过渡或者通过另外的直线轮廓相连；所述曲面轮廓在所述齿根平面的投影面积大于所述直线轮廓在所述齿根平面的椭圆面积。

所述曲面轮廓为圆刀面或者圆弧面或者渐开线面。

所述发射管包括发射腔，所述发射腔的上表面或者下表面任一或者全部沿着所述发射腔的长度方向设置齿条，所述齿条包括若干发射管内齿；所述发射管内齿与所述投放器的偏齿配合，所述发射腔上表面和下表面之间的最大距离与所述投放器的最大直径对应。

所述发射腔的截面与所述投放器的侧视轮廓配合。

所述发射腔的截面是橄榄型，中间尺寸大，陵端为尖端；其中橄榄型的上尖端设置所述齿条。

本发明的有益效果是：本发明的投放器无需自带推进剂和控制装置，具有简单和低成本的特点。所述投放器高速自旋入水，可实现小角度跨介质入水稳定轨迹，具有较好轨迹可预测性。

附图说明

图1是投放器正视图。

图2是投放器侧面视图。

图3是发射管的发射腔与所述投放器配合图。

图4是图3的侧视图。

其中，1是投放器、2是偏齿、3是发射管、4是发射管内齿。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，本申请使用的技术术语应当为本发明所述技术人员所理解的通常意义。术语“相连”“连接”“固定”“设置”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是机械连接、也可以是电连接。除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”或者“上方”或者“上面”等可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”或“下方”或“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。诸如第一、第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另外一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

如图1-4所示， 一种偏齿碟形快速水下投放器，所述投放器1外形整体为圆碟形，所述投放器1侧面为从中心区域到边沿部分的厚度逐渐变小的流线型，所述投放器1边沿部分的厚度小于所述投放器1中心区域厚度的三分之二；所述投放器1的圆周均布偏齿2；所述偏齿2的形状使得所述投放器1与对应齿条啮合时，所述投放器1单向转动。所述投放器1的厚度变化优选圆滑过渡。

进一步的，所述投放器1正视外轮廓为带偏齿的圆盘形；所述投放器1侧视外轮廓为橄榄形或者中间尺寸大两端尺寸小的锥形。

所述偏齿2外轮廓包括分别连接齿根的平面轮廓以及曲面轮廓，所述平面轮廓和所述曲面轮廓圆滑过渡或者通过另外的直线轮廓相连；所述曲面轮廓在所述齿根平面的投影面积大于所述直线轮廓在所述齿根平面的椭圆面积。

进一步，所述曲面轮廓为圆刀面或者圆弧面或者渐开线面。

常规的齿大多为渐开线齿或者圆弧齿，本发明中投放器1的偏齿2轮廓中只有一部分是为渐开线齿形或者圆弧齿形等圆滑齿形，另一部分轮廓具有较陡的角度、比如倾斜角度较大的倾斜面，使得投放器1的偏齿2和发射管内的齿条或者其他齿条配合的时候，所述投放器1只能沿着一个方向转动，另一个方向会被卡住。偏齿2的形状以及齿条的形状没有特别的规定，只要能满足投放器1单向转动即可。

对应上面所述偏齿碟形快速水下投放器的发射管3，所述发射管3包括发射腔，所述发射腔的上表面或者下表面任一或者全部沿着所述发射腔的长度方向设置齿条，所述齿条包括若干发射管内齿4；所述发射管内齿4与所述投放器1的偏齿2配合，所述发射腔上表面和下表面之间的最大距离与所述投放器1的最大直径对应。一般情况下，发射腔上表面和下表面之间的最大距离略大于所述投放器1的最大直径，大于0.5到2毫米即可，可以保证所述投放器1在所述发射腔内顺利转动。所述发射管内齿4的形状与大小只要能保证所述投放器1只能沿着一个方向转动即可。所述发射管内齿4可以小于所述偏齿2的尺寸。齿条与带齿的轮配合使得轮单向转动的结构是现有的结构，在调档传动等领域有类似结构，没有应用在投放器领域并且达到的效果和用途差别很大，具体的结构本发明不再详细描述。

所述发射腔的截面与所述投放器1的侧视轮廓配合。其实只要保证发射腔上下的距离、发射管内齿4的形状、发射管内齿4和下表面的距离，所述投放器就可以单向转动。所述发射腔左右的距离大于所述投放器1对应位置的厚度不影响转动即可；但是这种情况下，发射腔的上端和下端需要设置卡槽保证所述投放器1在滚动过程中始终直立不发生偏转。

进一步，所述发射腔的截面是橄榄型，中间尺寸大，陵端为尖端；其中橄榄型的上尖端设置所述齿条。此时投放器1侧面形状是与发射腔对应的橄榄型。

具体的附图的实施例中，投放器1截面为橄榄型，投放器1周边偏齿不是常见的渐开线齿形，而是采用侧偏的“刀”形齿形。发射管的发射腔截面形状亦为橄榄形，尺寸与投放器1配合，恰容许投放器透过，发射管顶部设置有齿条，齿形与投放器刀形边齿可啮合。

具体实施时：向水下投放使用时，根据控制系统指令发射器瞄准目标，投放器1由输松装置装入发射管3后部，也可一管一器提前装好。发射器底部通入发射药燃气或其它高压气体，燃气和高压气体膨胀作功，推动投放器1前进。由于投放器1刀形偏齿2与发射腔的顶边发射管内齿4啮合，投放器1在发生腔内一边向前运动，一边形成绕其轴心自旋。投放器1出管后，一边以预定轨迹前进，一边形成绕其轴心的自旋，高速的自旋可以保证投放器1跨气-液介质过程的轨迹稳定性。投放器1转动入水时，下方偏齿拨动水，更容易保证投放器1稳定入水。投放器1入水后，控制系统（如引信等）工作，到达指定位置时投放器解体释放投送物资协助水下救援，或在入水后适当时机引爆炸药，实施对目标的爆破。

本发明可以应用于水下应急救援、水下快速清障或水下结构快速爆破用碟形投放器，无需自带推进剂和控制装置，具有简单和低成本的特点。该投放器高速自旋入水，可实现小角度跨介质入水稳定轨迹，具有较好轨迹可预测性。

需要说明的是，描述中使用的术语比如“中心”“横向”“纵向”“长度”“宽度”“厚度”“高度”“前”“后”“左”“右”“上”“下”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“轴向”“径向”“周向”“顺时针”“逆时针”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，而不是指示或者暗示所指的装置或者原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保护范围的限制。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，而不是全部的实施方式，本发明的保护范围并不局限于此。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。应当指出，对于本领域的及任何熟悉本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思和本发明的原理的精神的前提下，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，及作出的若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：投放器外形整体为圆碟形，所述投放器侧面为从中心区域到边沿部分的厚度逐渐变小的流线型，所述投放器边沿部分的厚度小于所述投放器中心区域厚度的三分之二；所述投放器的圆周均布偏齿；所述偏齿的形状使得所述投放器与对应齿条啮合时，所述投放器单向转动；所述发射管包括发射腔，所述发射腔的上表面或者下表面任一或者全部沿着所述发射腔的长度方向设置齿条，所述齿条包括若干发射管内齿；所述发射管内齿与所述投放器的偏齿配合，所述发射腔上表面和下表面之间的最大距离与所述投放器的最大直径对应；投放器在发射腔体内一边向前运动，一边绕其轴心自旋。

2.根据权利要求1所述一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：所述投放器正视外轮廓为带偏齿的圆盘形；所述投放器侧视外轮廓为橄榄形或者中间尺寸大、两端尺寸小的锥形。

3.根据权利要求1所述一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：所述偏齿外轮廓包括分别连接齿根的平面轮廓以及曲面轮廓，所述平面轮廓和所述曲面轮廓圆滑过渡或者通过另外的直线轮廓相连；所述曲面轮廓在所述齿根平面的投影面积大于所述直线轮廓在所述齿根平面的投影面积。

4.根据权利要求3所述一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：所述曲面轮廓为圆刀面或者圆弧面或者渐开线面。

5.根据权利要求1所述一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：所述发射腔的截面与所述投放器的侧视轮廓配合。

6.根据权利要求1所述一种偏齿碟形快速水下投放器的发射管，其特征在于：所述发射腔的截面是橄榄型，中间尺寸大，两端为尖端；其中橄榄型的上尖端设置所述齿条。