CN113865443B - 一种定末速度减速装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定末速度减速装置,包括体爆轰战斗部壳体,定时启动定位销、定末速度减速伞和旋转蓄能装置,定时启动定位销第二圆柱形凸台上端位于旋转蓄能装置第四盲孔中,旋转蓄能装置的第四圆柱体外侧面中部连接有四个周向均布的弹簧,四个弹簧的另外一端分别与四个定末速度减速伞的远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板中心连接;定末速度减速伞的迎风面积随着体爆轰战斗部速度相应变化,体爆轰战斗部速度较高时,可在很短时间内大幅度减速,当体爆轰战斗部速度达到200m/s时,体爆轰战斗部阻力减小至与其重力相同,体爆轰战斗部以恒定速度进行运动。高能燃料与空气混合形成活性云团形态不影响后续体爆轰,保证体爆轰战斗部威力的发挥。
Description
技术领域
本发明属于减速装置技术领域,涉及一种定速度减速装置,特别涉及一种定末速度减速装置。
背景技术
体爆轰战斗部内部装填高能燃料,通过炸药爆炸抛撒驱动作用,高能燃料被抛撒到空气中,高能燃料与空气混合,形成大范围的活性云团,再经起爆装置二次起爆,活性云团产生体爆轰,释放出强烈的冲击波,是威力最大的武器之一。
随着防空反导技术的发展,对体爆轰战斗部突防能力提出了更高的要求,提高突防能力所采用的主要方式是提高速度。体爆轰战斗部的速度可以达到超音速。体爆轰战斗部可以采用发射管发射的方式加速,体爆轰战斗部的所有部件均在发射管的圆柱面轮廓以内,避免干涉。
施长军等人在文献“云爆战斗部二次起爆引信抗干扰方法”(弹箭与制导学报,2016年8月,第36卷第4期51页)中报道:起爆装置上的延时引信,其延时时间为几百毫秒,精度1%。由于起爆装置超音速运动,很小的起爆延时时间误差也会导致很大的起爆位置偏差,若起爆装置偏离云团,导致云团无法起爆,导致战斗部失效。体爆轰战斗部超音速状态抛撒时,高能燃料牵连速度太大,活性云团形态不利于体爆轰,导致体爆轰战斗部威力很低。
有实验证明,体爆轰战斗部以200m/s的速度进行抛撒时,该牵连速度,对高能燃料与空气混合形成活性云团形态的影响较小,不影响后续体爆轰,可以保证体爆轰战斗部威力的发挥。起爆装置的起爆位置偏差不大,起爆时在云团内,可以可靠起爆云团。
因此,超音速状态的体爆轰战斗部在接近目标时需要进行减速,《云雾爆轰》(科学出版社2012年7月出版,166-167页,作者:白春华)一书中提到体爆轰战斗部采用降落伞方式减速。但降落伞的末速度太低(约30m/s),体爆轰战斗部的突防能力下降太多,不满足实战需求。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种定末速度减速装置。
为了实现上述任务,本发明采取如下的技术解决方案:
一种定末速度减速装置,包括体爆轰战斗部壳体,在体爆轰战斗部壳体内部装填高能燃料,其特征在于,还包括定时启动定位销、定末速度减速伞和旋转蓄能装置,其中:
所述体爆轰战斗部壳体的形状为第一圆柱体,且该第一圆柱体为回转体,该回转体轴线垂直于地面,沿着体爆轰战斗部壳体回转体轴线向下的方向为体爆轰战斗部壳体的运动方向;
在体爆轰战斗部壳体的圆柱体上端面中心带有第一圆柱形凸台,该第一圆柱形凸台外侧面上端有周向均布的四个第一矩形凸台,在体爆轰战斗部壳体的圆柱体上端面还有两个左右对称的第一盲孔,两个第一盲孔内侧面上端均带有第一内法兰;
所述定时启动定位销设置两个,其形状为第二圆柱体,且该第二圆柱体为回转体,该回转体轴线与体爆轰战斗部壳体的回转体轴线平行;
在定时启动定位销的第二圆柱体上端面中心带有第二圆柱形凸台,在第二圆柱体上端面还有两个左右对称第二通孔,定时启动定位销共两个;
定时启动定位销的第二圆柱体位于体爆轰战斗部壳体的第一盲孔中部,体爆轰战斗部壳体的第一盲孔中位于定时启动定位销的第二圆柱体下端的空间装有第二润滑油;定时启动定位销的第二圆柱形凸台上端从体爆轰战斗部壳体的第一内法兰中伸出;定时启动定位销的第二圆柱形凸台外侧面带有第二弹簧,第二弹簧的上端与体爆轰战斗部壳体的第一内法兰下端面接触,第二弹簧为压缩状态,第二通孔的上端被第二堵头堵住;
所述定末速度减速伞共设置有四个,其形状为两个竖直贴紧的第三矩形板,定末速度减速伞的两个第三矩形板上端通过第三铰链连接,被第三铰链连接的两个第三矩形板只能绕第三铰链相对转动;
定末速度减速伞位于体爆轰战斗部壳体的第一圆柱体上端,四个定末速度减速伞绕体爆轰战斗部壳体的回转体轴线周向均匀布置,四个定末速度减速伞在体爆轰战斗部壳体的第一圆柱体上端面投影为一个正方形,四个定末速度减速伞的靠近体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板下端均与体爆轰战斗部壳体的第一圆柱体上端面通过第四铰链连接,被第四铰链连接的第三矩形板只能与体爆轰战斗部壳体的第一圆柱体上端面绕第四铰链相对转动,四个定末速度减速伞的靠近体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板中心带均有第三正方形孔,四个定末速度减速伞的靠近体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板均与体爆轰战斗部壳体的第一矩形凸台接触;
所述旋转蓄能装置的形状为第四圆柱体,且该第四圆柱体为回转体,回转体轴线与体爆轰战斗部壳体的回转体轴线重合;在第四圆柱体上端面中心有第四圆柱形通孔,旋转蓄能装置的第四圆柱体下端面带有两个左右对称第四盲孔;
旋转蓄能装置位于体爆轰战斗部壳体的第一圆柱体上端,旋转蓄能装置的第四圆柱形通孔与在体爆轰战斗部壳体的第一圆柱形凸台转动配合接触,定时启动定位销的第二圆柱形凸台上端位于旋转蓄能装置的第四盲孔中,旋转蓄能装置的第四圆柱体外侧面中部连接有四个周向均布的第四弹簧,这四个周向均布的第四弹簧与旋转蓄能装置的第四圆柱体外侧面连接点在俯视方向分别位于东北、东南、西北、西南四个方位,这四个周向均布的第四弹簧的另外一端分别与四个定末速度减速伞的远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板中心连接,四个周向均布的第四弹簧分别穿过四个定末速度减速伞的第三正方形孔,四个周向均布的第四弹簧均为拉伸状态。
上述定末速度减速装置的装配及使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将定时启动定位销与体爆轰战斗部壳体装配;
步骤2:将旋转蓄能装置与体爆轰战斗部壳体装配;
步骤3:将定末速度减速伞与体爆轰战斗部壳体装配,第四弹簧的劲度系数为2000N/cm;
步骤4:体爆轰战斗部壳体发射前,第二堵头将定时启动定位销的第二通孔堵住,定时启动定位销的第二圆柱形凸台上端卡在旋转蓄能装置的第四盲孔中,使旋转蓄能装置不能旋转,定末速度减速伞受到第四弹簧的拉力和体爆轰战斗部壳体的第一矩形凸台的支持力;
步骤5:体爆轰战斗部壳体发射后,所有零件均沿运动方向加速运动,所有零件的过载载荷随着加速度的增加而增大,当加速度达到最大值时,第二堵头的过载载荷达到最大值,第二堵头的过载载荷超过定时启动定位销的第二通孔给予第二堵头的最大静摩擦力,第二堵头从定时启动定位销的第二通孔中脱落,定时启动定位销的第二通孔将体爆轰战斗部壳体的第一盲孔中位于定时启动定位销的第二圆柱体下端的空间和上端的空间连通,定时启动定位销在第二弹簧的挤压力作用下向下运动,第二润滑油通过定时启动定位销的第二通孔流向体爆轰战斗部壳体的第一盲孔中位于定时启动定位销的第二圆柱体上端的空间,第二润滑油全部流向体爆轰战斗部壳体的第一盲孔中位于定时启动定位销的第二圆柱体上端空间的时间,为体爆轰战斗部壳体从达到最大加速度到接近目标的时间,定时启动定位销的第二圆柱体在第二弹簧挤压力作用下运动至体爆轰战斗部壳体的第一盲孔下端后,定时启动定位销的第二圆柱形凸台上端从旋转蓄能装置的第四盲孔中拔出,旋转蓄能装置不再受到定时启动定位销的第二圆柱形凸台上端的约束,旋转蓄能装置可以绕体爆轰战斗部壳体的第一圆柱形凸台转动,旋转蓄能装置在第四弹簧的拉伸下转动,直至第四弹簧恢复至原长,旋转蓄能装置在惯性作用下继续转动,由于第四弹簧两端连接处距离继续减小,第四弹簧被压缩,第四弹簧给予定末速度减速伞的远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板推力,使定末速度减速伞的两个第三矩形板均远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的方向转动,此时,定末速度减速伞的两个第三矩形板成为倒V形,在风的阻力作用下,定末速度减速伞的两个第三矩形板展开,定末速度减速伞的远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线的第三矩形板远离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线,使得第四弹簧被拉伸,体爆轰战斗部壳体速度越快,第三矩形板受到风的阻力越大,第四弹簧被拉伸的越长,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线越远,定末速度减速伞的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越大,定末速度减速伞的两个第三矩形板的迎风面积越大,定末速度减速伞产生的阻力越大,体爆轰战斗部壳体的减速越快,随着体爆轰战斗部壳体速度逐渐减小,第三矩形板受到风的阻力逐渐减小,第四弹簧被拉伸的长度越来越短,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体的回转体轴线越来越近,定末速度减速伞的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越来越小,定末速度减速伞的两个第三矩形板的迎风面积越来越小,定末速度减速伞产生的阻力越来越小,直至体爆轰战斗部壳体的速度降低至200m/s时,定末速度减速伞产生的阻力与体爆轰战斗部壳体的重力相同,体爆轰战斗部壳体的速度不再变化,保持在恒定的200m/s的速度。
本发明的定末速度减速装置,带来的技术效果体现为:
定末速度减速伞在战斗部接近目标时启动,定末速度减速伞的迎风面积可以随着体爆轰战斗部壳体速度相应变化,体爆轰战斗部壳体速度较高时,定末速度减速伞的迎风面积较大,体爆轰战斗部壳体的阻力较大,可以在很短的时间内进行大幅度减速;体爆轰战斗部壳体速度较低时,定末速度减速伞的迎风面积较小,体爆轰战斗部壳体的阻力减小,当体爆轰战斗部壳体速度达到200m/s时,体爆轰战斗部壳体的阻力减小至与其重力相同,体爆轰战斗部壳体以恒定的200m/s速度进行运动。对体爆轰战斗部壳体的突防能力的影响降至最低。恒定的末速度比不确定的末速度更有利于起爆装置落入云团。随后进行的抛撒时,高能燃料与空气混合形成活性云团形态不影响后续体爆轰,随后进行的二次起爆,起爆装置的起爆位置偏差不大,起爆时在云团内,可以可靠起爆云团,可以保证体爆轰战斗部壳体威力的发挥。
附图说明
图1是本发明的定末速度减速装置结构示意图。图中的标记分别表示:1、体爆轰战斗部壳体,2、定时启动定位销,3、定末速度减速伞,4、旋转蓄能装置。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
需要说明的是,在本发明的技术方案以及以下的实施例中,为了清楚的表述,对涉及不同标记(1,2,3,4)中的其它结构特征均以第一、第二、第三和第四进行区分,如体爆轰战斗部壳体1中的圆柱体用第一圆柱体表述,体爆轰战斗部壳体1中的圆柱形凸台用第一圆柱形凸台表述,…;定末速度减速伞3的矩形板用第三矩形板表述,…;旋转蓄能装置4的弹簧用第四弹簧表述,…。
实施例1:
如图1所示,本实施例给出一种定末速度减速装置,包括体爆轰战斗部壳体1,在体爆轰战斗部壳体1内部装填高能燃料,还包括定时启动定位销2、定末速度减速伞3、旋转蓄能装置4,其中:
体爆轰战斗部壳体1的形状为第一圆柱体,且该第一圆柱体为回转体,该回转体轴线垂直于地面,沿着体爆轰战斗部壳体1回转体轴线向下的方向为体爆轰战斗部壳体1的运动方向;
在体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端面中心带有第一圆柱形凸台,该第一圆柱形凸台外侧面上端带有周向均布的四个第一矩形凸台,在体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端面带有两个左右对称第一盲孔,体爆轰战斗部壳体1的两个第一盲孔内侧面上端均带有第一内法兰;
定时启动定位销2设置两个,其形状为第二圆柱体,且该第二圆柱体为回转体,该回转体轴线与体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线平行;
在定时启动定位销2的第二圆柱体上端面中心带有第二圆柱形凸台,在第二圆柱体上端面还有两个左右对称第二通孔;
定时启动定位销2的第二圆柱体位于体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔中部,体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔中位于定时启动定位销2的第二圆柱体下端的空间装有第二润滑油,定时启动定位销2的第二圆柱形凸台上端从体爆轰战斗部壳体1的第一内法兰中伸出,定时启动定位销2的第二圆柱形凸台外侧面带有第二弹簧,第二弹簧的上端与体爆轰战斗部壳体1的第一内法兰下端面接触,第二弹簧为压缩状态,第二通孔的上端被第二堵头堵住,第二堵头的材料为铜;
定末速度减速伞3为两个竖直贴紧的第三矩形板,定末速度减速伞3的两个第三矩形板上端通过第三铰链连接,被第三铰链连接的两个第三矩形板只能绕第三铰链相对转动,共设置有四个定末速度减速伞3;
定末速度减速伞3位于体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端,四个定末速度减速伞3绕体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线周向均匀布置,四个定末速度减速伞3在体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端面投影为一个正方形,四个定末速度减速伞3的靠近体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板下端均与体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端面通过第四铰链连接,被第四铰链连接的第三矩形板只能与体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端面绕第四铰链相对转动,四个定末速度减速伞3的靠近体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板中心带均有第三正方形孔,四个定末速度减速伞3的靠近体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板均与体爆轰战斗部壳体1的第一矩形凸台接触;
旋转蓄能装置4的形状为第四圆柱体,旋转蓄能装置4的第四圆柱体为回转体,旋转蓄能装置4的第四圆柱体上端面中心带有第四圆柱形通孔,旋转蓄能装置4的第四圆柱体下端面带有两个左右对称第四盲孔;
旋转蓄能装置4的回转体轴线与体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线重合,旋转蓄能装置4位于体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱体上端,旋转蓄能装置4的第四圆柱形通孔与在体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱形凸台转动配合接触,定时启动定位销2的第二圆柱形凸台上端位于旋转蓄能装置4的第四盲孔中,旋转蓄能装置4的第四圆柱体外侧面中部连接有四个周向均布的第四弹簧,四个第四弹簧与旋转蓄能装置4的第四圆柱体外侧面连接点在俯视方向分别位于东北、东南、西北、西南四个方位,四个第四弹簧的另外一端分别与四个定末速度减速伞3的远离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板中心连接,四个第四弹簧分别穿过四个定末速度减速伞3的第三正方形孔,四个第四弹簧均为拉伸状态;
本实施例的定末速度减速装置的装配及使用包括以下步骤:
步骤1:将定时启动定位销2与体爆轰战斗部壳体1装配;
步骤2:将旋转蓄能装置4与体爆轰战斗部壳体1装配;
步骤3:将定末速度减速伞3与体爆轰战斗部壳体1装配,第四弹簧的劲度系数为2000N/cm;
步骤4:体爆轰战斗部壳体1发射前,第二堵头将定时启动定位销2的第二通孔堵住,定时启动定位销2的第二圆柱形凸台上端卡在旋转蓄能装置4的第四盲孔中,使旋转蓄能装置4不能旋转,定末速度减速伞3受到第四弹簧的拉力和体爆轰战斗部壳体1的第一矩形凸台的支持力;
步骤5:体爆轰战斗部壳体1发射后,所有零件均沿运动方向加速运动,所有零件的过载载荷随着加速度的增加而增大,当加速度达到最大值时,第二堵头的过载载荷达到最大值,第二堵头的过载载荷超过定时启动定位销2的第二通孔给予第二堵头的最大静摩擦力,第二堵头从定时启动定位销2的第二通孔中脱落,定时启动定位销2的第二通孔将体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔中位于定时启动定位销2的第二圆柱体下端的空间和上端的空间连通,定时启动定位销2在第二弹簧的挤压力作用下向下运动,第二润滑油通过定时启动定位销2的第二通孔流向体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔中位于定时启动定位销2的第二圆柱体上端的空间,第二润滑油是有粘性的,第二润滑油通过定时启动定位销2的第二通孔进行流动需要一定时间,第二润滑油全部流向体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔中位于定时启动定位销2的第二圆柱体上端空间的时间,刚好为体爆轰战斗部壳体1从达到最大加速度到接近目标的时间,定时启动定位销2的第二圆柱体在第二弹簧挤压力作用下运动至体爆轰战斗部壳体1的第一盲孔下端后,定时启动定位销2的第二圆柱形凸台上端从旋转蓄能装置4的第四盲孔中拔出,旋转蓄能装置4不再受到定时启动定位销2的第二圆柱形凸台上端的约束,旋转蓄能装置4可以绕体爆轰战斗部壳体1的第一圆柱形凸台转动,旋转蓄能装置4在第四弹簧的拉伸下转动,直至第四弹簧恢复至原长,旋转蓄能装置4在惯性作用下继续转动,由于第四弹簧两端连接处距离继续减小,第四弹簧被压缩,第四弹簧给予定末速度减速伞3的远离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板推力,使定末速度减速伞3的两个第三矩形板均远离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的方向转动,此时,定末速度减速伞3的两个第三矩形板成为倒V形,在风的阻力作用下,定末速度减速伞3的两个第三矩形板展开,定末速度减速伞3的远离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线的第三矩形板远离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线,使得第四弹簧被拉伸,体爆轰战斗部壳体1速度越快,第三矩形板受到风的阻力越大,第四弹簧被拉伸的越长,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线越远,定末速度减速伞3的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越大,定末速度减速伞3的两个第三矩形板的迎风面积越大,定末速度减速伞3产生的阻力越大,体爆轰战斗部壳体1的减速越快,随着体爆轰战斗部壳体1速度逐渐减小,第三矩形板受到风的阻力逐渐减小,第四弹簧被拉伸的长度越来越短,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体1的回转体轴线越来越近,定末速度减速伞3的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越来越小,定末速度减速伞3的两个第三矩形板的迎风面积越来越小,定末速度减速伞3产生的阻力越来越小,直至体爆轰战斗部壳体1的速度降低至200m/s时,定末速度减速伞3产生的阻力与体爆轰战斗部壳体1的重力相同,体爆轰战斗部壳体1的速度不再变化,体爆轰战斗部壳体1保持在恒定的200m/s的速度。
本实施例的定末速度减速装置设计思路是:
由于体爆轰战斗部速度太快,抛撒云团形态不利于爆轰,导致威力降低,而且引信起爆装置速度太快,引信起爆时间的误差导致引信起爆装置位置的误差很大,容易飞出云团,无法起爆云团。
而体爆轰战斗部速度太低,突防能力又太差。因此,最理想的状态是,体爆轰战斗部从发射到接近目标这段路程以超音速的速度飞行,以提高突防能力。接近目标后,迅速减速至不影响抛撒云团形态也不影响起爆装置位置误差的速度(200m/s),然后不再减速,以此恒定速度抛撒以及起爆。
常规的减速伞有个缺点,就是能减速,但是不能根据速度的变化调整减速的加速度,也就是传统的减速伞只能将速度减至很低,导致战斗部末端突防能力太差。
本实施例的定末速度减速装置使用的定末速度减速伞3是倒V形的,由两个矩形板组成,倒V形的夹角越小,迎风面积越小,阻力越小,倒V形的夹角越大,迎风面积越大,阻力越大,而倒V形的夹角大小是根据战斗部速度自动调整的。
当体爆轰战斗部速度较高时,风的阻力大,定末速度减速伞3的倒V形矩形板一方面受到空气阻力,另一方面受到第四弹簧的拉力,这两个力达到平衡状态,因此,当空气阻力越大,第四弹簧的拉力就越大,弹簧的拉力是靠伸长来增加的,因此,弹簧越长,倒V形矩形板的夹角就越大,迎风面积就越大,阻力就越大,体爆轰战斗部的速度降低的就越快。
也就是说,当体爆轰战斗部速度很高时,定末速度减速伞3以尽可能大的迎风面积,使战斗部以最短的时间将速度降低。这是有利于突防的。
而当体爆轰战斗部速度降低至200m/s时,随着体爆轰战斗部速度的降低,定末速度减速伞3的倒V形矩形板的空气阻力减小,第四弹簧的拉力就可以减小,弹簧就可以缩短,倒V形矩形板的夹角就缩小,迎风面积就减小,阻力就减小,阻力减小至与重力相同时,战斗部以恒定的速度运动,达到了上面所说的目的。
即本实施例的定末速度减速装置的设计是可以达到恒定的末速度的。
本实施例中,体爆轰战斗部壳体1内部装填有高能燃料,通过抛撒可以形成云团,进而起爆带来威力。
定时启动定位销2的作用是其一个延时作用,定时启动定位销2适用于攻击目标距离确定的体爆轰战斗部,定时启动定位销2将旋转蓄能装置4卡住,使各个零件均不能运动,而定时启动定位销2的启动是靠发射过载启动的,发射过载到达最大后,第二堵头在过载下脱落,此时本实施例定末速度减速装置启动了,但是此时体爆轰战斗部还没有到达接近目标的实际,因此,需要启动有一定延时,这个延时的时间,就是体爆轰战斗部由最大过载到接近目标的时间。该延时就是靠定时启动定位销2实现的,定时启动定位销2的下端有第二润滑油,启动之前,定时启动定位销2虽然受到向下的力,但是下端的第二润滑油阻止定时启动定位销2向下运动,而当第二堵头脱落后,定时启动定位销2下端的第二润滑油逐渐向上流动,而润滑油是有粘性的,而流动的孔是可以设计的,孔越小,流动的时间越长,孔越大,流动的时间越短,孔的大小根据实战需要延时的时间来设定,保证第二润滑油流完后,刚好到达时间,而定时启动定位销2到达最下端,不再阻挡旋转蓄能装置4,从而旋转蓄能装置4运动,带动定末速度减速伞3运动,各部件开始发挥功能。
本实施例中,第二堵头的材料为铜,一方面,铜的密度大,相同的加速度,过载载荷较大,另一方面,铜的摩擦系数较低,能够顺利实现第二堵头脱落的目的。
本实施例的定末速度减速装置,适用于体爆轰战斗部壳体的重量为100kg以内,重量再大,动能则太大,定末速度减速伞3阻力不足以很短的时间将其减速,无法达到设计目的。
第四弹簧的劲度系数设定为2000N/cm,若第四弹簧的劲度系数太大,风阻力变大或者变小,第四弹簧与其平衡的伸长量变化太小,使得随着速度变化进行风阻调节的能力太差,若第四弹簧的劲度系数太小,风阻力作用下,第四弹簧的伸长量太大,容易发生永久变形。通过实验发现,第四弹簧的劲度系数设定为2000N/cm时,能达到设计目的。
第二堵头的重量太大时,当体爆轰战斗部刚开始加速时,较小的加速度,第二堵头变产生较大的过载力,过早的脱落,导致延时时间不精确。
第二堵头的重量太小时,当体爆轰战斗部达到最大加速度时,第二堵头变产生较小的过载力,不能脱落,导致定末速度减速装置不能启动。
通过部分理论计算,召集有相关工作经验的工作人员集体商议讨论,并将以上问题进行分解,每个模块单独进行实验评估,最终认为,第二堵头的重量为1.5~1.6kg时,以上问题均可以避免,本实施例的定末速度减速装置设计优势均可以使得体爆轰战斗部的功能完好的发挥,完好的解决上述技术问题。
本实施例中,第二堵头的重量选择为1.5kg。
加工十个上述本实施例的定末速度减速装置,按照定末速度减速装置的装配及使用方法进行试验。通过实弹发射,体爆轰战斗部壳体1接近目标时的速度均在200m/s±20m/s以内,速度误差不超过10%,达到了体爆轰战斗部实战时的使用需求,证明了本实施例的定末速度减速装置有效。
因此,本实施例给出的定末速度减速装置,带来的技术效果体现为:
定末速度减速伞在体爆轰战斗部壳体接近目标时启动,定末速度减速伞的迎风面积可以随着体爆轰战斗部壳体速度相应变化,体爆轰战斗部壳体速度较高时,定末速度减速伞的迎风面积较大,体爆轰战斗部壳体的阻力较大,可以在很短的时间内进行大幅度减速;体爆轰战斗部壳体速度较低时,定末速度减速伞的迎风面积较小,体爆轰战斗部壳体的阻力减小,当体爆轰战斗部壳体速度达到200m/s时,体爆轰战斗部壳体的阻力减小至与其重力相同,体爆轰战斗部以恒定的200m/s速度进行运动。对体爆轰战斗部的突防能力的影响降至最低。恒定的末速度比不确定的末速度更有利于体爆轰战斗部壳体落入云团。随后进行的抛撒时,高能燃料与空气混合形成活性云团形态不影响后续体爆轰,随后进行的二次起爆,体爆轰战斗部壳体起爆的起爆位置偏差不大,起爆时在云团内,可以可靠起爆云团,可以保证体爆轰战斗部壳体威力的发挥。
实施例2:
本实施例的定末速度减速装置与实施例1的区别仅在于:第二堵头的重量为1.6kg。其它均与实施例1相同。
加工十个上述本实施例的定末速度减速装置,按照定末速度减速装置的装配及使用方法进行试验,通过实弹发射,体爆轰战斗部壳体1接近目标时的速度均在200m/s±17m/s以内,速度误差不超过10%,达到了体爆轰战斗部实战时的使用需求,证明了本实施例的定末速度减速装置有效。
因此,本实施例给出的定末速度减速装置,带来的技术效果体现为:
定末速度减速伞在体爆轰战斗部壳体接近目标时启动,定末速度减速伞的迎风面积可以随着体爆轰战斗部壳体速度相应变化,体爆轰战斗部壳体速度较高时,定末速度减速伞的迎风面积较大,体爆轰战斗部壳体的阻力较大,可以在很短的时间内进行大幅度减速;体爆轰战斗部壳体速度较低时,定末速度减速伞的迎风面积较小,体爆轰战斗部壳体的阻力减小,当体爆轰战斗部壳体速度达到200m/s时,体爆轰战斗部壳体的阻力减小至与其重力相同,体爆轰战斗部壳体以恒定的200m/s速度进行运动。对体爆轰战斗部壳体的突防能力的影响降至最低。恒定的末速度比不确定的末速度更有利于体爆轰战斗部壳体落入云团。随后进行的抛撒时,高能燃料与空气混合形成活性云团形态不影响后续体爆轰,随后进行的二次起爆,体爆轰战斗部壳体的起爆位置偏差不大,起爆时在云团内,可以可靠起爆云团,可以保证体爆轰战斗部壳体威力的发挥。
Claims (1)
1.一种定末速度减速装置,包括体爆轰战斗部壳体(1),在体爆轰战斗部壳体(1)内部装填高能燃料,其特征在于,还包括定时启动定位销(2)、定末速度减速伞(3)和旋转蓄能装置(4),其中:
所述体爆轰战斗部壳体(1)的形状为第一圆柱体,且该第一圆柱体为回转体,该回转体轴线垂直于地面,沿着体爆轰战斗部壳体(1)回转体轴线向下的方向为体爆轰战斗部壳体(1)的运动方向;
在体爆轰战斗部壳体(1)的圆柱体上端面中心带有第一圆柱形凸台,该第一圆柱形凸台外侧面上端有周向均布的四个第一矩形凸台,在体爆轰战斗部壳体(1)的圆柱体上端面还有两个左右对称的第一盲孔,两个第一盲孔内侧面上端均带有第一内法兰;
所述定时启动定位销(2)设置两个,其形状为第二圆柱体,且该第二圆柱体为回转体,该回转体轴线与体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线平行;
在定时启动定位销(2)的第二圆柱体上端面中心带有第二圆柱形凸台,在第二圆柱体上端面还有两个左右对称第二通孔;
定时启动定位销(2)的第二圆柱体位于体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔中部,体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔中位于定时启动定位销(2)的第二圆柱体下端的空间装有第二润滑油;定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台上端从体爆轰战斗部壳体(1)的第一内法兰中伸出;定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台外侧面带有第二弹簧,第二弹簧的上端与体爆轰战斗部壳体(1)的第一内法兰下端面接触,第二弹簧为压缩状态,第二通孔的上端被第二堵头堵住;
所述定末速度减速伞(3)共设置有四个,其形状为两个竖直贴紧的第三矩形板,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板上端通过第三铰链连接,被第三铰链连接的两个第三矩形板只能绕第三铰链相对转动;
定末速度减速伞(3)位于体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱体上端,四个定末速度减速伞(3)绕体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线周向均匀布置,四个定末速度减速伞(3)在体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱体上端面投影为一个正方形,四个定末速度减速伞(3)的靠近体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板下端均与体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱体上端面通过第四铰链连接,被第四铰链连接的第三矩形板只能与体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱体上端面绕第四铰链相对转动,四个定末速度减速伞(3)的靠近体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板中心带均有第三正方形孔,四个定末速度减速伞(3)的靠近体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板均与体爆轰战斗部壳体(1)的第一矩形凸台接触;
所述旋转蓄能装置(4)的形状为第四圆柱体,且该第四圆柱体为回转体,回转体轴线与体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线重合;在第四圆柱体上端面中心有第四圆柱形通孔,旋转蓄能装置(4)的第四圆柱体下端面带有两个左右对称第四盲孔;
旋转蓄能装置(4)位于体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱体上端,旋转蓄能装置(4)的第四圆柱形通孔与在体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱形凸台转动配合接触,定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台上端位于旋转蓄能装置(4)的第四盲孔中,旋转蓄能装置(4)的第四圆柱体外侧面中部连接有四个周向均布的第四弹簧,这四个周向均布的第四弹簧与旋转蓄能装置(4)的第四圆柱体外侧面连接点在俯视方向分别位于东北、东南、西北、西南四个方位,这四个周向均布的第四弹簧的另外一端分别与四个定末速度减速伞(3)的远离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板中心连接,四个周向均布的第四弹簧分别穿过四个定末速度减速伞(3)的第三正方形孔,四个周向均布的第四弹簧均为拉伸状态;
所述的定末速度减速装置的装配及使用方法,包括以下步骤:
步骤1:将定时启动定位销(2)与体爆轰战斗部壳体(1)装配;
步骤2:将旋转蓄能装置(4)与体爆轰战斗部壳体(1)装配;
步骤3:将定末速度减速伞(3)与体爆轰战斗部壳体(1)装配,第四弹簧的劲度系数为2000N/cm;
步骤4:体爆轰战斗部壳体(1)发射前,第二堵头将定时启动定位销(2)的第二通孔堵住,定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台上端卡在旋转蓄能装置(4)的第四盲孔中,使旋转蓄能装置(4)不能旋转,定末速度减速伞(3)受到第四弹簧的拉力和体爆轰战斗部壳体(1)的第一矩形凸台的支持力;
步骤5:体爆轰战斗部壳体(1)发射后,所有零件均沿运动方向加速运动,所有零件的过载载荷随着加速度的增加而增大,当加速度达到最大值时,第二堵头的过载载荷达到最大值,第二堵头的过载载荷超过定时启动定位销(2)的第二通孔给予第二堵头的最大静摩擦力,第二堵头从定时启动定位销(2)的第二通孔中脱落,定时启动定位销(2)的第二通孔将体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔中位于定时启动定位销(2)的第二圆柱体下端的空间和上端的空间连通,定时启动定位销(2)在第二弹簧的挤压力作用下向下运动,第二润滑油通过定时启动定位销(2)的第二通孔流向体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔中位于定时启动定位销(2)的第二圆柱体上端的空间;第二润滑油全部流向体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔中位于定时启动定位销(2)的第二圆柱体上端空间的时间为体爆轰战斗部壳体(1)从达到最大加速度到接近目标的时间,定时启动定位销(2)的第二圆柱体在第二弹簧挤压力作用下运动至体爆轰战斗部壳体(1)的第一盲孔下端后,定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台上端从旋转蓄能装置(4)的第四盲孔中拔出,旋转蓄能装置(4)不再受到定时启动定位销(2)的第二圆柱形凸台上端的约束,旋转蓄能装置(4)可以绕体爆轰战斗部壳体(1)的第一圆柱形凸台转动,旋转蓄能装置(4)在第四弹簧的拉伸下转动,直至第四弹簧恢复至原长,旋转蓄能装置(4)在惯性作用下继续转动,由于第四弹簧两端连接处距离继续减小,第四弹簧被压缩,第四弹簧给予定末速度减速伞(3)的远离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板推力,使定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板均远离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的方向转动,此时,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板成为倒V形,在风的阻力作用下,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板展开,定末速度减速伞(3)的远离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线的第三矩形板远离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线,使得第四弹簧被拉伸,体爆轰战斗部壳体(1)速度越快,第三矩形板受到风的阻力越大,第四弹簧被拉伸的越长,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线越远,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越大,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板的迎风面积越大,定末速度减速伞(3)产生的阻力越大,体爆轰战斗部壳体(1)的减速越快,随着体爆轰战斗部壳体(1)速度逐渐减小,第三矩形板受到风的阻力逐渐减小,第四弹簧被拉伸的长度越来越短,第三矩形板离体爆轰战斗部壳体(1)的回转体轴线越来越近,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板成为倒V形的夹角越来越小,定末速度减速伞(3)的两个第三矩形板的迎风面积越来越小,定末速度减速伞(3)产生的阻力越来越小,直至体爆轰战斗部壳体(1)的速度降低至200m/s时,定末速度减速伞(3)产生的阻力与体爆轰战斗部壳体(1)的重力相同,体爆轰战斗部壳体(1)的速度不再变化,保持在恒定的200m/s的速度。
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