CN114136150B - 一种用于导弹垂直热发射的单面导流器 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，属于导弹发射技术领域，包括：导流板，该导流板的顶部型面为圆弧形结构，以将燃气流向后排导；钢骨架，该钢骨架位于导流板的底部并与导流板固定连接，以固定支撑所述导流板；加强板，该加强板为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板的顶部，加强板与导流板的顶部型面相互贴合。本申请的加强板在导流板的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护，增强热发射用导流器自身承受燃气流吹蚀的能力，提升导流器的使用寿命和导弹发射使用次数，并在一定程度上降低了导流器的重量。此外，导流器更换维护方便，可选用不同厚度的加强板，以适应导弹不同发射次数的要求。该导流器具有结构简单、安装拆卸方便、适应性强。

Description

一种用于导弹垂直热发射的单面导流器

技术领域

本申请涉及导弹发射技术领域，特别涉及一种用于导弹垂直热发射的单面导流器。

背景技术

车载/箱式固体导弹垂直热发射燃气导流可分为单面导流、多面导流等方式，单面导流方式通常将燃气向后排导，多面导流方式通常将燃气向侧向、横向甚至周向导出。上述导流方式均已得到广泛的研究应用，学术方面体现在可查的为数众多的学者的分析研究，工程应用方面则体现在众多相关的发明专利以及国内外众多型号上的实际应用。

进行导流器工程设计，需要考虑导弹起飞时刻伴随飞行高度增加过程中的导流器各时段实际导流效果。导流器实际能够起到的对燃气流导向、限制以尽可能减小对周围环境的影响或避免对需保护区域的恶劣影响的效果。导流器自身承受燃气流吹蚀刚强度变化、材料损耗后对战标中有关发射次数的满足情况。

尤其导流器自身承受燃气流吹蚀后刚强度变化、材料损耗，对设计验证工作要求最高。因此，如何增强热发射用导流器自身承受燃气流吹蚀的能力，提升导流器的使用寿命和导弹发射使用次数是导流器精细化设计的重点和难点。

发明内容

本申请实施例提供一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，以解决相关技术中导流器自身承受导弹燃气流吹蚀刚强度变化、材料损耗后，无法满足导弹多次发射的问题。

本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，包括：

导流板，所述导流板的顶部型面为圆弧形结构，以将燃气流向后排导；

钢骨架，所述钢骨架位于导流板的底部并与导流板固定连接，以固定支撑所述导流板；

加强板，所述加强板为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板的顶部，所述加强板与导流板的顶部型面相互贴合。

在一些实施例中：所述导流板包括向下弯曲延伸的前侧圆弧段，以及向上弯曲延伸的后侧圆弧段；

所述前侧圆弧段和后侧圆弧段圆滑过渡，所述导流板的位置最低点位于所述前侧圆弧段或后侧圆弧段上。

在一些实施例中：所述前侧圆弧段的位置最高点高度为H，所述后侧圆弧段的位置最高点高度为h，且H/h≥3；

所述前侧圆弧段的位置最高点与导流板的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为α，且α≥50°；

所述后侧圆弧段的位置最高点与导流板的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为β，且β≥15°。

在一些实施例中：所述前侧圆弧段和后侧圆弧段为5-10mm厚的B750L钢板一体加工成型结构。

在一些实施例中：所述加强板固定安装在所述前侧圆弧段上，且与前侧圆弧段相互贴合，所述加强板与前侧圆弧段之间的间隙小于1mm。

在一些实施例中：所述导流板的左右两侧设有向上翻折的侧挡翻边，所述导流板上开设有多个安装所述加强板的安装孔。

在一些实施例中：所述钢骨架包括沿导流板的宽度方向间隔设置的多块钢立板，所述钢立板的顶面为与导流板的底面配合的圆弧形结构，相邻的两块所述钢立板之间通过横梁固定连接。

在一些实施例中：所述钢立板为4-6mm厚45#钢板一体冲压成型结构，所述钢立板上开设有多个减重孔；

所述横梁包括连接在相邻的两块钢立板之间的多根方钢管，以及位于相邻的两块钢立板之间且与导流板的底部固定连接的多根角钢。

在一些实施例中：所述加强板为5-25mm厚的钢板材料或碳纤维镁酚醛树脂材料，所述加强板的底面设有多个与导流板固定连接的螺柱；

所述加强板在导流板上的覆盖面积大于发动机主羽流在导流板上映射区。

在一些实施例中：所述加强板包括相互拼接的上段加强板和下段加强板，所述上段加强板的下端与下段加强板的上端均设有相互贴合的坡面。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，由于本申请的单面导流器设置了导流板，该导流板的顶部型面为圆弧形结构，以将燃气向后排导；钢骨架，该钢骨架位于导流板的底部并与导流板固定连接，以固定支撑导流板；加强板，该加强板为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板的顶部，加强板与导流板的顶部型面相互贴合。

因此，本申请的单面导流器在导流板的顶部设置了加强板，该加强板为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板的顶部，且加强板与导流板的顶部型面相互贴合。该加强板在导流板的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护，增强热发射用导流器自身承受燃气流吹蚀的能力，提升导流器的使用寿命和导弹发射使用次数，并在一定程度上降低了导流器的重量。此外，导流器更换维护方便，可选用不同厚度的加强板，以适应导弹不同发射次数的要求。该导流器具有结构简单、安装拆卸方便、适应性强的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的结构立体图；

图2为本申请实施例的结构左视图；

图3为本申请实施例的导流板的结构立体图；

图4为本申请实施例的导流板的结构示意图；

图5为本申请实施例的钢板材料的加强板的结构示意图；

图6为本申请实施例的碳纤维镁酚醛树脂材料的加强板的结构示意图。

附图标记：

1、钢骨架；1a、钢立板；1b、横梁；1c、减重孔；2、导流板；2a、顶部型面；2b、侧挡翻边；2c、安装孔；2d、封盖孔；2e、前侧圆弧段；2f、后侧圆弧段；3、加强板；3a、上段加强板；3b、下段加强板；3c、螺柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其能解决相关技术中导流器自身承受导弹燃气流吹蚀刚强度变化、材料损耗后，无法满足导弹多次发射的问题。

参见图1至图3所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，包括：

导流板2，该导流板2的顶部型面2a为下凹的圆弧形结构，导流板2的顶部型面2a半径根据实际需要具体设定。该导流板2用于将导弹的燃气流向后排导，防止高温高速燃气流对导弹和发射系统的侵蚀。

钢骨架1，该钢骨架1位于导流板2的底部并与导流板2固定连接，该钢骨架1用于固定支撑导流板2。钢骨架1作为导流板2的受力支撑机构，为导流板2承受高温高速燃气流冲击提供支撑，防止导流板2弯曲变形。

加强板3，该加强板3为下凹的圆弧形结构并可拆卸固定在导流板2的顶部，加强板3与导流板2的顶部型面2a相互贴合。加强板3并非完全覆盖在导流板2的顶部型面2a，加强板3而是覆盖在导流板2的燃气流吹蚀关键区域，为导流板2的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护。

导弹的高温高速燃气流直接冲击在加强板3上，加强板3保护导流板2不被冲蚀的同时，加强板3也同样将导弹的燃气流向后排导，防止高温高速燃气流对导弹和发射系统的侵蚀。

本申请实施例的单面导流器在导流板2的顶部设置了加强板3，该加强板3为下凹的圆弧形结构并可拆卸固定在导流板2的顶部，且加强板3与导流板2的顶部型面相互贴合。加强板3采用与导流板2型面相同的圆弧形结构将导弹的燃气流向后排导。

加强板3采用可拆卸方式固定在导流板2上，当加强板3被高温高速燃气流侵蚀后便于后期更换。同时加强板3可以根据不同导弹发射次数配置不同厚度的加强板3，以使单面导流器可适应不同发射次数要求。

该加强板3在导流板2的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护，增强热发射用导流器自身承受燃气流吹蚀的能力，提升单面导流器的使用寿命和导弹发射使用次数，并在一定程度上降低了单面导流器的重量。

此外，该单面导流器更换维护方便，可选用不同厚度的加强板3，以适应导弹不同发射次数的要求。该导流器具有结构简单、安装拆卸方便、适应性强的优点。

在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，该单面导流器的导流板2包括向下弯曲延伸的前侧圆弧段2e，以及向上弯曲延伸的后侧圆弧段2f。前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f的交界处圆滑过渡，导流板2的位置最低点位于前侧圆弧段2e或后侧圆弧段2f上；导流板2的位置最低点优选为位于前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f的交界处。前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f采用5-10mm厚的B750L钢板一体加工成型结构。

本申请实施例的导流板2设置成向下弯曲延伸的前侧圆弧段2e和向上弯曲延伸的后侧圆弧段2f，前侧圆弧段2e用于将导弹的高温高速燃气流向后下方排导，后侧圆弧段2f用于顺势将前侧圆弧段2e排导的高温高速燃气流向后上方排导，减小了导弹的高温高速燃气流对发射装置尾部正后方环境的影响。

前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f采用为5-10mm厚的B750L钢板一体加工成型结构，前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f可以采用具有类似B750L钢板材料属性的钢板材料制作。导流板2优选采用一体化成型，必要时可根据设计需要采用左右或前后拼接。导流板2与钢骨架1整体采用焊接或压板压接方式传递载荷。

在前侧圆弧段2上开设有多个减轻导流板2重量的封盖孔2d，封盖孔2d严禁位于圆弧段2的燃气流载荷正冲区，燃气流载荷正冲区可按1.5倍发动机出口投影得到。单面导流器在设计安装过程中需保证燃气流正冲区需位于导流板2的位置最低点的前部，不应低于或越过导流板2的位置最低点。

在一些可选实施例中：参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，该单面导流器的前侧圆弧段2e的位置最高点高度为H，后侧圆弧段2f的位置最高点高度为h，且H/h≥3。前侧圆弧段2e的位置最高点与导流板2的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为α，且α≥50°。后侧圆弧段2f的位置最高点与导流板2的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为β，且β≥15°。

本申请实施例前侧圆弧段2e前部最高点高度大于3倍以上后侧圆弧段2f的位置最高点高度，前侧圆弧段2e前部最高点与导流板2的位置最低点的连线与水平面角度应超过50度，后侧圆弧段2f位置最高点与导流板2的位置最低点之间的连线与水平面的夹角应超过15度，且前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f交界处需过渡自然。该导流板2的顶部型面2a设计的目的是保证顶部型面2a的向后排导顺畅效果。

前侧圆弧段2e和后侧圆弧段2f均为圆弧形结构，前侧圆弧段2e的圆心和半径可与后侧圆弧段2f的圆心和半径相同或不同。

在一些可选实施例中：参见图1至图4所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，该单面导流器的加强板3固定安装在前侧圆弧段2e上，加强板3且与前侧圆弧段2e相互贴合，加强板3与前侧圆弧段2e之间的间隙小于1mm。导流板2的左右两侧设有向上翻折的侧挡翻边2b，导流板2上开设有多个安装加强板3的安装孔2c。

本申请实施例将加强板3固定安装在前侧圆弧段2e上，前侧圆弧段2e为燃气流载荷正冲区，通过在前侧圆弧段2e上安装加强板3可对前侧圆弧段2e的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护。加强板3与前侧圆弧段2e相互贴合，并与前侧圆弧段2e之间的间隙小于1mm，可使高温高速燃气流的冲击力传递至导流板2和钢骨架1，防止加强板3应力集中破裂。

本申请实施例在导流板2的左右两侧设有向上翻折的侧挡翻边2b，该侧挡翻边2b用于对导流板2的结构加强，同时侧挡翻边2b还可以使高温高速燃气流顺着导流板2的导流方向向后排导，防止高温高速燃气流向导流板2的左右方向排出对导弹和发射系统的侵蚀。

在一些可选实施例中：参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，该单面导流器的钢骨架1包括沿导流板2的宽度方向间隔设置的多块钢立板1a，钢立板1a大致呈L形结构，钢立板1a的顶面为与导流板2的底面配合的圆弧形结构，相邻的两块钢立板1a之间通过横梁1b固定连接。

钢立板1a为4-6mm厚45#钢板一体冲压成型结构，钢立板1a上开设有多个减重孔1c。横梁1b包括连接在相邻的两块钢立板1a之间的多根方钢管，以及位于相邻的两块钢立板1a之间且与导流板2的底部固定连接的多根角钢。

本申请实施例的钢骨架1优选4mm-6mm厚45#钢立板1a配合Q235方钢管(方钢管尺寸和长度根据实际需要具体设定)及Q235角钢(角钢尺寸和长度根据实际需要具体设定)焊接而成。钢骨架1与发射车安装平台采用螺接(推荐M8×12)、焊接以及限位搭接等方式固定。其中钢立板1a上设有减重孔1c局部镂空，满足减重需求，但需要保证在1.5倍最大载荷集中力作用下钢骨架1的整体结构最大刚度变形不超过1mm，强度安全系数不小于1.5倍。

在一些可选实施例中：参见图5和图6所示，本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，该单面导流器的加强板3为5-25mm厚的B750L钢板或碳纤维镁酚醛树脂板制作成型，加强板3的底面设有多个与导流板2固定连接的螺柱3c。加强板3在导流板2上的覆盖面积大于发动机主羽流在导流板2上映射区。

加强板3包括相互拼接的上段加强板3a和下段加强板3b，上段加强板3a的下端与下段加强板3b的上端均设有相互贴合的坡面,上段加强板3a和下段加强板3b的连接处硬平滑过渡，避免装配过程中出现逆气流台阶。

本申请实施例的加强板3可采用金属材料和非金属材料制作，当加强板3采用金属材料时优选B750L钢板或具有类似材料属性的钢板材料。根据测算单次发射任务燃气流集中区钢板损耗厚度为2mm-3mm，钢板性能减半厚度为2.5mm左右，保证单次发射任务的加强板3厚度应不低于5mm，保证两次发射任务的加强板3厚度应不低于10mm。

当加强板3采用非金属材料时优选碳纤维镁酚醛树脂模压材料，根据测算单次发射燃气流集中区非金属损耗厚度最大不超过4mm，考虑材料塑性，保证三次发射的非金属材料的加强板3厚度应不小于15mm，保证四次发射的非金属材料的加强板3厚度应不小于20mm。

加强板3可采用上段加强板3a和下段加强板3b拼接方案，降低加工难度，但须保证上段加强板3a和下段加强板3b装配过程中不出现逆气流台阶，上段加强板3a和下段加强板3b的连接面除采用TR-28粘接，另外保证上段加强板3a和下段加强板3b贴合面间隙不超过1mm。

加强板3对导流板2受燃气流正冲区选择性防护，降低整体重量，关于加强板3覆盖面积和位置的确定应参考发动机主羽流覆盖区域，加强板3应能完全覆盖发动机主羽流在型面映射区。整体而言，加强板3可选用金属或非金属材料且厚度可变，具备安装、拆卸维护方便且可适应不同发射次数要求的特点。

工作原理

本申请实施例提供了一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，由于本申请的单面导流器设置了导流板2，该导流板2的顶部型面为圆弧形结构，以将燃气向后排导；钢骨架1，该钢骨架1位于导流板2的底部并与导流板2固定连接，以固定支撑导流板2；加强板3，该加强板3为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板2的顶部，加强板3与导流板2的顶部型面相互贴合。

因此，本申请的单面导流器在导流板2的顶部设置了加强板3，该加强板3为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板2的顶部，且加强板3与导流板2的顶部型面相互贴合。该加强板3在导流板2的燃气流吹蚀关键区域进行加强防护，增强热发射用导流器自身承受燃气流吹蚀的能力，提升导流器的使用寿命和导弹发射使用次数，并在一定程度上降低了导流器的重量。

此外，导流器更换维护方便，可选用不同厚度的加强板3，以适应导弹不同发射次数的要求。该导流器具有结构简单、安装拆卸方便、适应性强的优点。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“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一个实体或操作区分开来，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。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于，包括：

导流板（2），所述导流板（2）的顶部型面（2a）为圆弧形结构，以将燃气流向后排导；

钢骨架（1），所述钢骨架（1）位于导流板（2）的底部并与导流板（2）固定连接，以固定支撑所述导流板（2）；

加强板（3），所述加强板（3）为圆弧形结构并可拆卸固定在导流板（2）的顶部，所述加强板（3）与导流板（2）的顶部型面（2a）相互贴合；

所述导流板（2）包括向下弯曲延伸的前侧圆弧段（2e），以及向上弯曲延伸的后侧圆弧段（2f）；

所述前侧圆弧段（2e）和后侧圆弧段（2f）圆滑过渡，所述导流板（2）的位置最低点位于所述前侧圆弧段（2e）或后侧圆弧段（2f）上；

所述加强板（3）并非完全覆盖在所述导流板（2）的所述顶部型面（2a），而是覆盖在所述导流板（2）的燃气流吹蚀关键区域；

所述前侧圆弧段（2e）的位置最高点高度为H，所述后侧圆弧段（2f）的位置最高点高度为h，且H/h≥3；

所述前侧圆弧段（2e）的位置最高点与导流板（2）的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为α，且α≥50°；

所述后侧圆弧段（2f）的位置最高点与导流板（2）的位置最低点之间的连线与水平面的夹角为β，且β≥15°。

2.如权利要求1所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述前侧圆弧段（2e）和后侧圆弧段（2f）为5-10mm厚的B750L钢板一体加工成型结构。

3.如权利要求1所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述加强板（3）固定安装在所述前侧圆弧段（2e）上，且与前侧圆弧段（2e）相互贴合，所述加强板（3）与前侧圆弧段（2e）之间的间隙小于1mm。

4.如权利要求1所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述导流板（2）的左右两侧设有向上翻折的侧挡翻边（2b），所述导流板（2）上开设有多个安装所述加强板（3）的安装孔（2c）。

5.如权利要求1所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述钢骨架（1）包括沿导流板的宽度方向间隔设置的多块钢立板（1a），所述钢立板（1a）的顶面为与导流板（2）的底面配合的圆弧形结构，相邻的两块所述钢立板（1a）之间通过横梁（1b）固定连接。

6.如权利要求5所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述钢立板（1a）为4-6mm厚45#钢板一体冲压成型结构，所述钢立板（1a）上开设有多个减重孔（1c）；

所述横梁（1b）包括连接在相邻的两块钢立板（1a）之间的多根方钢管，以及固定位于相邻的两块钢立板（1a）之间且与导流板（2）的底部固定连接的多根角钢。

7.如权利要求1所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述加强板（3）为5-25mm厚的钢板材料或碳纤维镁酚醛树脂材料，所述加强板（3）的底面设有多个与导流板固定连接的螺柱（3c）；

所述加强板（3）在导流板（2）上的覆盖面积大于发动机主羽流在导流板（2）上映射区。

8.如权利要求7所述的一种用于导弹垂直热发射的单面导流器，其特征在于：

所述加强板（3）包括相互拼接的上段加强板（3a）和下段加强板（3b），所述上段加强板（3a）的下端与下段加强板（3b）的上端均设有相互贴合的坡面。

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