CN114162255A - 一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置 - Google Patents

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CN114162255A CN202111275569.5A CN202111275569A CN114162255A CN 114162255 A CN114162255 A CN 114162255A CN 202111275569 A CN202111275569 A CN 202111275569A CN 114162255 A CN114162255 A CN 114162255A
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Abstract

本发明提供一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,包括位于航行体头端的阻尼器和空化器,围绕阻尼器设有侧部整流罩装置,空化器的前端可分离连接有与空化器同轴设置的头部整流罩装置;头部整流罩装置包括头部整流罩、整流罩支撑杆和位于头部整流罩的裙边的多个整流瓦片;整流瓦片通过整流瓦片伸缩臂整流罩支撑杆铰接,整流瓦片伸缩臂用于带动整流瓦片围绕整流瓦片与头部整流罩的铰点转动。本发明整流瓦片的设置可以根据需要改变头部整流罩装置的形状,既能够调整航行体入水的姿态,又可以在入水前进行降载。

Description

一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置
技术领域
本发明涉及航行体入水技术领域,具体而言是一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置。
背景技术
如今多功能的水下无人航行器日益受到各个国家军方的青睐,现代的水下航行器越来越多地被从空中特定的载具发射,在经历跨介质飞行以后,进入水下超空泡航行直至完成目标任务。由于空中载具发射的不稳定性,航行体触水前的入水姿态不可控,导致入水缓冲效果并不理想(目前主流的缓冲措施只有正面冲击时缓冲效果最佳)。因此需要一种能够实时调整航行体飞行入水角度的装置。
为了有效降低航行阻力,水下航行体头部一般安装有空化器,利用空化器产生的超空泡将航行体包裹其中。然而,传统的空化器为一体式的固定盘面,不具备改变超空泡航态的功能。而航行体水下航行过程中会面临各种各样的工况,有时难以维持航行体被超空泡完全包裹的状态,由于固定尺寸的空化器在同等航速情况下所生成的超空泡固定不变,因此,当航态改变,传统的空化器很有可能不能保证航行体时刻处于超空泡航行状态。因此需要一种能够调节空化器盘面尺寸的装置。
高速入水会产生巨大的砰击载荷,一些水下航行体已经采取了一些降载措施,如利用泡沫-整流罩进行的物理式降载,取得了一定的效果,但是缓冲效果仍然不理想。因此需要一种新的降载装置。
发明内容
根据上述技术问题,而提供一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置。
本发明采用的技术手段如下:
一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,包括位于航行体头端,并与所述航行体同轴设置的空化器,所述空化器的后端中心通过阻尼器与所述航行体的头端中心连接,围绕所述阻尼器设有侧部整流罩装置,所述侧部整流罩装置的后端与所述航行体的头端外沿连接,所述侧部整流罩装置的前端与所述空化器连接,所述空化器的前端可分离连接有与所述空化器同轴设置的头部整流罩装置;
所述头部整流罩装置包括头部整流罩、整流罩支撑杆和位于所述头部整流罩的裙边的多个整流瓦片;
所述头部整流罩的前端后表面与所述整流罩支撑杆的前端固定连接,所述整流罩支撑杆的后端与所述空化器的中心可分离连接,多个所述整流瓦片围绕所述头部整流罩的轴线均匀分布,并与所述头部整流罩的裙边铰接;所述整流瓦片通过整流瓦片伸缩臂与所述整流罩支撑杆连接,且所述整流瓦片伸缩臂分别与所述整流瓦片和所述整流罩支撑杆铰接,所述整流瓦片伸缩臂用于带动所述整流瓦片围绕所述整流瓦片与所述头部整流罩的铰点转动。
进一步地,所述空化器包括空化器主体和多个空化器盘面伸缩片,多个所述空化器盘面伸缩片围绕所述空化器主体的轴线均匀分布;所述侧部整流罩装置包括用于驱动所述空化器盘面伸缩片沿所述空化器主体的径向方向收缩和伸展的联动调节装置。
进一步地,所述侧部整流罩装置还包括固定在所述航行体的头端外沿的侧部整流罩;所述联动调节装置包括多个翼型调节片,所述翼型调节片的数量与所述空化器盘面伸缩片的数量相匹配,且围绕所述空化器主体的轴线均匀分布,每个所述翼型调节片相对一个所述空化器盘面伸缩片,所述翼型调节片的后端与所述侧部整流罩的前端外沿铰接,所述翼型调节片在其靠近后端的一侧与第一缓冲伸缩臂的一端铰接,在其靠近前端的一侧与第二缓冲伸缩臂的一端铰接,且所述第一缓冲伸缩臂的另一端与所述航行体的头端的前端面铰接,所述第二缓冲伸缩臂的另一端与空化器盘面伸缩片的上部铰接,所述翼型调节片的截面呈翼型,相临两个所述翼型调节片紧密贴合。
进一步地,所述翼型调节片为多段结构,相临两段之间铰接,且相临两段之间的内壁上具有第三缓冲伸缩臂,所述第三缓冲伸缩臂的一端与后一段铰接,所述第三缓冲伸缩臂的另一端与前一段铰接。
进一步地,所述航行体内设有储气装置,所述空化器主体的前端中心设有第一喷气口,所述储气装置和所述第一喷气口通过第一通气管路系统连通。
进一步地,所述阻尼器包括第一外套筒,所述第一外套筒内设有第一活塞杆,所述第一活塞杆的前端穿出所述第一外套筒与所述空化器主体固定连接,所述第一活塞杆的后端具有第一活塞,所述第一活塞与所述第一外套筒前端之间的部分设有套在所述第一活塞杆上的拉弹簧,所述第一外套筒的后端与所述航行体的头端固定连接,所述第一外套筒的后端与所述第一活塞之间的部分形成第一液压油腔体,且所述第一液压油腔体与设置在所述第一外套筒内的储油腔连通。
进一步地,所述第一通气管路系统包括第一通气管,所述第一通气管的后端与所述储气装置连通,所述第一通气管内设有第一通气阀门,所述第一通气管的前端依次穿过所述第一外套筒的后端中心、第一活塞的中心,并穿入所述第一活塞杆内,且与所述第一活塞杆和所述第一活塞的内壁气密式滑动连接,所述第三活塞杆靠近其前端的内部具有缓冲气腔,所述缓冲气腔的后端与第一通气管的前端连通,所述缓冲气腔内设有轴线与所述第一活塞杆轴线重合的第一压弹簧,所述第一通气管的端面与第一压弹簧相抵,所述第一活塞杆的前端设有与所述缓冲气腔连通的通孔,所述通孔的前端与所述第一喷气口连通。
进一步地,所述整流罩支撑杆靠近所述第一喷气口的一端设有与所述第一喷气口连通的盲孔;
所述整流瓦片伸缩臂包括第二外套筒,所述第二外套筒内设有与所述第二外套筒相配合的第二活塞,所述第二活塞将所述第二外套筒分隔为两部分,其中一部分为伸缩臂空气腔,且所述伸缩臂空气腔通过软管和第二通气阀门与所述盲孔连通;另一部分中具有第二活塞杆,且所述第二活塞杆穿出所述第二外套筒,且所述第二活塞杆位于所述第二外套筒内的部分套有第二压弹簧;
所述第二外套筒的端部与所述整流罩支撑杆铰接,所述第二活塞杆远离所述第二活塞的一端与所述整流瓦片铰接。
进一步地,所述空化器盘面伸缩片呈扇形,其内部加工有凹槽,所述凹槽包裹所述空化器主体,所述空化器主体上加工有呈径向延伸的滑动U形限位槽,所述空化器盘面伸缩片上加工有与所述滑动U形限位槽相配合的滑动限位凸起。
进一步地,所述第一缓冲伸缩臂、所述第二缓冲伸缩臂和所述第三缓冲伸缩臂结构相同,均包括:第三外套筒,第三外套筒内设有穿出所述第三外套筒的第三活塞杆,且所述第三活塞杆在所述第三外套筒内的一端具有与所述第三外套筒相配合的第三活塞,所述第三外套筒位于所述第三活塞两侧的部分分别具有第三液压油腔体和第三压弹簧,所述第三压弹簧位于靠近所述第三活塞杆穿出所述第三外套筒的一端,所述第三液压油腔体与设置在所述第三外套筒内的储油腔连通。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明通过头部整流罩、多个整流瓦片和整流瓦片伸缩臂来实现头部整流罩装置整体形状的改变,当多个整流瓦片展开时,多个整流瓦片所形成的面的锥度大于头部整理罩的锥度,能够起到降载作用,同时可以采用调整某一个或多个整流瓦片的姿态,进而实现航行体的入水和航行姿态。
2、本发明提供了一种用于水下航行体高速入水空化的可调制空化阻尼器装置,可适用于空射航行体水下超空泡航行工况,装置还可对入水速度为 20-200m/s的航行体进行有效降载。本发明利用呈流线型的头部整流罩装置及侧部整流罩装置形成良好的外形,减少航行体飞行过程中的阻力。
3、头部整流罩装置脱离后,利用第一喷气口的喷气实现对航行体的减速降载;利用阻尼器实现航行体的头部降载;同时第一缓冲伸缩臂、第二缓冲伸缩臂和第三缓冲伸缩臂也能起到降载的作用,实现了航行体的多级度降载,降载效果更好。
4、利用翼型调节片、第一缓冲伸缩臂、第二缓冲伸缩臂和第三缓冲伸缩臂可以调节空化器盘面伸缩片的收缩与伸展,进而调节空化器的盘面外径,以获得更适合当前工况的超空泡。
基于上述理由本发明可在航行体入水等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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为本发明具体实实施方式中一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置三维视图(整流瓦片未展开)。
图2为本发明具体实施方式中一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置三维视图(整流瓦片展开)。
图3为本发明具体实施方式中一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置主视图。
图4为图3中A-A向剖视图。
图5为本发明具体实施方式中头部整流罩装置三维示意图(整流瓦片未展开)。
图6为本发明具体实施方式中头部整流罩装置三维示意图(整流瓦片展开)。
图7为本发明具体实施方式中空化器盘面伸缩片三维视图。
图8为本发明具体实施方式中空化器和侧部整流罩装置结构示意图(只画出了一个翼型调节片和一个空化器盘面伸缩片)。
图9为本发明具体实施方式中阻尼器及第一通气管路系统示意图。
图10为本发明具体实施方式中整流瓦片伸缩臂结构示意图。
图11为本发明具体实施方式中第一缓冲伸缩臂结构示意图。
图12为本发明具体实施方式中空化器盘面伸缩片处于收缩状态下示意图。
图13为本发明具体实施方式中空化器盘面伸缩片处于展开状态下示意图。
图14为本发明具体实施方式中航行体飞行期间示意图。
图15为本发明具体实施方式中航行体靠近水面,头部整流罩装置降载示意图。
图16为本发明具体实施方式中航行体靠近水面,头部整流罩装置脱离分离示意图。
图17为本发明具体实施方式中第一喷气口喷气降载示意图。
图18为本发明具体实施方式中航行体入水后在超空泡下行驶图。
图中:1、航行体;2、空化器;201、空化器主体;202、空化器盘面伸缩片;203、凹槽;204、滑动U形限位槽;205、滑动限位凸起;3、阻尼器; 301、阻尼器基座;302、第一外套筒;303、第一活塞杆;304、第一活塞; 305、拉弹簧;306、第一液压油腔体;4、头部整流罩装置;401、头部整流罩;402、整流罩支撑杆;403、整流瓦片;404、整流瓦片伸缩臂;405、盲孔;406、第二外套筒;407、第二活塞;408、伸缩臂空气腔;409、软管; 410、第二通气阀门;411、第二活塞杆;412、第二压弹簧;5、侧部整流罩装置;501、侧部整流罩;502、翼型调节片;503、第一缓冲伸缩臂;504、第二缓冲伸缩臂;505、第三缓冲伸缩臂;506、第三外套筒;507、第三活塞杆;508、第三活塞;509、第三液压油腔体;510、第三压弹簧;6、储气装置;601、第一喷气口;602、第一通气管;603、第一通气阀门;604、第一压弹簧;605、通孔。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当清楚,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任向具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者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:方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1~18所示,一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,包括位于航行体1头端,并与所述航行体1同轴设置的空化器2,所述空化器2 的后端中心通过阻尼器3与所述航行体1的头端中心连接,围绕所述阻尼器 3设有侧部整流罩装置5,所述侧部整流罩装置5的后端与所述航行体1的头端外沿连接,所述侧部整流罩装置5的前端与所述空化器2连接,所述空化器2的前端可分离连接有与所述空化器2同轴设置的头部整流罩装置4;
所述头部整流罩装置4包括呈锥形的头部整流罩401、整流罩支撑杆402 和位于所述头部整流罩401的裙边的多个整流瓦片403;
如图5和6所示,所述头部整流罩403的前端后表面与所述整流罩支撑杆402的前端固定连接,所述整流罩支撑杆402的后端与所述空化器2的中心可分离连接,多个所述整流瓦片403围绕所述头部整流罩401的轴线均匀分布,并与所述头部整流罩401的裙边铰接;所述整流瓦片403通过整流瓦片伸缩臂404与所述整流罩支撑杆402连接,且所述整流瓦片伸缩臂404分别与所述整流瓦片403和所述整流罩支撑杆402铰接,所述整流瓦片伸缩臂 404用于带动所述整流瓦片403围绕所述整流瓦片403与所述头部整流罩401 的铰点转动。而头部整流罩装置4内安装有弹出式气囊,使得分离后的头部整流罩装置4可以浮在水面,便于回收再利用,而头部整流罩装置的其他装置均作了水密处理,保证入水后水不会渗入装置内部。
如图7~8所示,所述空化器2包括空化器主体201和多个空化器盘面伸缩片202,多个所述空化器盘面伸缩片202围绕所述空化器主体201的轴线均匀分布;所述空化器盘面伸缩片202呈扇形,其内部加工有凹槽203,所述凹槽203包裹所述空化器主体201(即相当于空化器主体201插入凹槽203 内),所述空化器主体201上加工有呈径向延伸的滑动U形限位槽204,所述空化器盘面伸缩片202上加工有与所述滑动U形限位槽204相配合的两个滑动限位凸起205。所述侧部整流罩装置5包括用于驱动所述空化器盘面伸缩片202沿所述空化器主体201的径向方向收缩和伸展的联动调节装置。
如图8所示,所述侧部整流罩装置5还包括固定在所述航行体1的头端外沿的侧部整流罩501;所述联动调节装置包括多个翼型调节片502,所述翼型调节片502的数量与所述空化器盘面伸缩片202的数量相匹配,且围绕所述空化器主体201的轴线均匀分布,每个所述翼型调节片502相对一个所述空化器盘面伸缩片202,所述翼型调节片502的后端与所述侧部整流罩501 的前端外沿铰接,所述翼型调节片502在其靠近后端的一侧与第一缓冲伸缩臂503的一端铰接,在其靠近前端的一侧与第二缓冲伸缩臂504的一端铰接,且所述第一缓冲伸缩臂503的另一端与所述航行体1的头端的前端面铰接(本实施例中是与阻尼器基座铰接301,阻尼器基座301固定在所述航行体1的头端面上),所述第二缓冲伸缩臂504的另一端与空化器盘面伸缩片202的上部铰接,所述翼型调节片502的截面呈翼型,翼型调节片502的3/2的剖面为较薄的流线型形状,3/1的剖面为厚翼型剖面,这样设计的目的在于相邻的翼型调节片502能够紧密地贴合在一起,最大程度减小间隙,使安装头部整流罩装置4后的航行体1整个外形达到最佳的流线型。翼型调节片502沿着径向向内收缩时,较厚的一端可以顺畅地滑动到相邻翼型调节片502较薄的一端内侧,使整体能够保持较好的外形不突兀。所述翼型调节片502为多段结构,本实施例中为两段,两段之间铰接,且两段之间的内壁上具有第三缓冲伸缩臂505,所述第三缓冲伸缩臂505的一端与后一段铰接,所述第三缓冲伸缩臂505的另一端与前一段铰接。
通过第一缓冲伸缩臂503、第二缓冲伸缩臂504和第三缓冲伸缩臂505 的工作可以实现空化器盘面伸缩片202在收缩状态和展开状态之间切换,进而改变空化器2的直径,同时在空化器2的直径变化期间翼型调节片502的前端所围成的圆的直径也跟随变化,如图12和13所示。
如图9所示,所述航行体内设有储气装置6,所述空化器主体201的前端中心设有第一喷气口601,所述储气装置6和所述第一喷气口601通过第一通气管路系统连通。所述阻尼器3包括第一外套筒302,所述第一外套筒 302内设有储油腔,所述第一外套筒302内设有第一活塞杆303,所述第一活塞杆303的前端穿出所述第一外套筒302与所述空化器主体201固定连接,所述第一活塞杆303的后端具有第一活塞304,所述第一活塞304与所述第一外套筒302前端之间的部分设有套在所述第一活塞杆303上的拉弹簧305,阻尼器基座301与所述航行体1的头端面固定连接,所述第一外套筒302的后端与所述阻尼器基座301的头端固定连接,所述第一外套筒302的后端与所述第一活塞304之间的部分形成第一液压油腔体306,且所述第一液压油腔体306与储油腔连通。所述第一通气管路系统包括第一通气管602,所述第一通气管602的后端与所述储气装置6连通,所述第一通气管602内设有第一通气阀门603,所述第一通气管602的前端依次穿过所述第一外套筒302 的后端中心、第一活塞304的中心,并穿入所述第一活塞杆303内,所述第一通气管602与所述第一外套筒302密封连接,且与所述第一活塞杆303和所述第一活塞304的内壁气密式滑动连接,所述第三活塞杆303靠近其前端的内部具有缓冲气腔,所述缓冲气腔的后端与第一通气管602的前端连通,所述缓冲气腔内设有轴线与所述第一活塞杆303轴线重合的第一压弹簧604,所述第一通气管602的端面与第一压弹簧604相抵,所述第一活塞杆303的前端设有与所述缓冲气腔连通的通孔605,所述通孔605的前端与所述第一喷气口601连通。
如图10所示,所述整流罩支撑杆402靠近所述第一喷气口601的一端设有与所述第一喷气口601连通的盲孔405;整流罩支撑杆402可以采用电磁铁吸附的方式与所述空化器主体201可分离连接。
所述整流瓦片伸缩臂404包括第二外套筒406,所述第二外套筒406内设有与所述第二外套筒406相配合的第二活塞407,所述第二活塞407将所述第二外套筒406分隔为两部分,其中一部分为伸缩臂空气腔408,且所述伸缩臂空气腔408通过软管409和第二通气阀门410与所述盲孔405连通;另一部分中具有第二活塞杆411,且所述第二活塞杆411穿出所述第二外套筒406,且所述第二活塞杆411位于所述第二外套筒406内的部分套有第二压弹簧412;所述第二外套筒406的端部与所述整流罩支撑杆402铰接,所述第二活塞杆411远离所述第二活塞407的一端与所述整流瓦片403铰接。所述伸缩臂空气腔408的泄气可通过设置泄气阀实现。
如图11所示,所述第一缓冲伸缩臂503、所述第二缓冲伸缩臂504和所述第三缓冲伸缩臂505结构相同,均包括:第三外套筒506,第三外套筒506 内设有穿出所述第三外套筒506的第三活塞杆507,且所述第三活塞杆507 在所述第三外套筒506内的一端具有与所述第三外套筒506相配合的第三活塞508,所述第三外套筒506位于所述第三活塞508两侧的部分分别具有第三液压油腔体509和第三压弹簧510,所述第三压弹簧510位于靠近所述第三活塞杆507穿出所述第三外套筒506的一端,所述第三液压油腔体509与设置在所述第三外套筒506内的储油腔连通。
本实施例中的第一通气阀门603和第二通气阀门410为单向阀门。
工作状态下:
如图14,航行体1首先空中载具发射后,在空中高速飞行一段时间,此时为了降低空气阻力,通过调节第一缓冲伸缩臂503、第二缓冲伸缩臂504 和第三缓冲伸缩臂505来使得空化器盘面伸缩片202沿径向向内收缩,而翼型调节片502靠近头部整流罩401的一侧向内收缩,这样使得整个头端呈现较好的流线型,降低飞行风阻。在飞行过程中,通过调节整流瓦片伸缩臂 404使得整流瓦片403发生转动,实现调节整个航行体1的飞行姿态,以获得最佳的入水角度。所有的整流瓦片403可以分别各自单独控制。
如图15所示,当航行体1接近水面时,第一通气阀门603和第二通气阀门410处于开启状态,此时气体进入伸缩臂空气腔408内,推动第二活塞杆 411向外伸出,带动整流瓦片403向航行体1入水方向转动,实现整流瓦片 403的展开,迎风面的增大使航行体1入水前风阻大大增加,使得航行体6 速度降低,从而起到降速降载的目的。
如图16所示,通过航行体1内部的中控装置发出指令,松开整流罩支撑直杆402与空化器主体201中心的连接紧缩装置(比如电磁铁),高压气体将头部整流罩装置4向前吹走,实现头部整流罩装置4与空化器2的分离。
如图17所示,头部整流罩装置4脱离后,第一喷气口601向水面进行喷气,实现喷气降载。
如图18所示,通过调节第一缓冲伸缩臂503、第二缓冲伸缩臂504和第三缓冲伸缩臂505来使得空化器盘面伸缩片202沿径向外展开,空化器2处于最大的盘面直径入水,空化器2产生最大的入水超空泡,包裹住整个航行体1,确保其水下航行过程中有最小的航行阻力。同时在入水过程中阻尼器3、第一缓冲伸缩臂503、第二缓冲伸缩臂504和第三缓冲伸缩臂505均会起到降载的作用。当航行体1在水下航行时,空化器盘面的伸缩片202仍然可以实时调节,使其适应实时的航速,达到即能维持航行体1超空泡航行状态,又能保证航行体1航行的最小阻力(空化器盘面面积与受到的阻力成正比,盘面面积大有利于生成更大的超空泡,同时也会增大航行阻力,根据实时航行调节空化器盘面的伸缩片202使得空化器2处于一个最佳的面积非常关键),从而达到节省燃料增大航程的目的。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,包括位于航行体头端,并与所述航行体同轴设置的空化器,所述空化器的后端中心通过阻尼器与所述航行体的头端中心连接,围绕所述阻尼器设有侧部整流罩装置,所述侧部整流罩装置的后端与所述航行体的头端外沿连接,所述侧部整流罩装置的前端与所述空化器连接,所述空化器的前端可分离连接有与所述空化器同轴设置的头部整流罩装置;
所述头部整流罩装置包括头部整流罩、整流罩支撑杆和位于所述头部整流罩的裙边的多个整流瓦片;
所述头部整流罩的前端后表面与所述整流罩支撑杆的前端固定连接,所述整流罩支撑杆的后端与所述空化器的中心可分离连接,多个所述整流瓦片围绕所述头部整流罩的轴线均匀分布,并与所述头部整流罩的裙边铰接;所述整流瓦片通过整流瓦片伸缩臂与所述整流罩支撑杆连接,且所述整流瓦片伸缩臂分别与所述整流瓦片和所述整流罩支撑杆铰接,所述整流瓦片伸缩臂用于带动所述整流瓦片围绕所述整流瓦片与所述头部整流罩的铰点转动。
2.根据权利要求1所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述空化器包括空化器主体和多个空化器盘面伸缩片,多个所述空化器盘面伸缩片围绕所述空化器主体的轴线均匀分布;所述侧部整流罩装置包括用于驱动所述空化器盘面伸缩片沿所述空化器主体的径向方向收缩和伸展的联动调节装置。
3.根据权利要求2所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述侧部整流罩装置还包括固定在所述航行体的头端外沿的侧部整流罩;
所述联动调节装置包括多个翼型调节片,所述翼型调节片的数量与所述空化器盘面伸缩片的数量相匹配,且围绕所述空化器主体的轴线均匀分布,每个所述翼型调节片相对一个所述空化器盘面伸缩片,所述翼型调节片的后端与所述侧部整流罩的前端外沿铰接,所述翼型调节片在其靠近后端的一侧与第一缓冲伸缩臂的一端铰接,在其靠近前端的一侧与第二缓冲伸缩臂的一端铰接,且所述第一缓冲伸缩臂的另一端与所述航行体的头端的前端面铰接,所述第二缓冲伸缩臂的另一端与空化器盘面伸缩片的上部铰接,所述翼型调节片的截面呈翼型,相临两个所述翼型调节片紧密贴合。
4.根据权利要求3所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述翼型调节片为多段结构,相临两段之间铰接,且相临两段之间的内壁上具有第三缓冲伸缩臂,所述第三缓冲伸缩臂的一端与后一段铰接,所述第三缓冲伸缩臂的另一端与前一段铰接。
5.根据权利要求2所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述航行体内设有储气装置,所述空化器主体的前端中心设有第一喷气口,所述储气装置和所述第一喷气口通过第一通气管路系统连通。
6.根据权利要求5所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述阻尼器包括第一外套筒,所述第一外套筒内设有第一活塞杆,所述第一活塞杆的前端穿出所述第一外套筒与所述空化器主体固定连接,所述第一活塞杆的后端具有第一活塞,所述第一活塞与所述第一外套筒前端之间的部分设有套在所述第一活塞杆上的拉弹簧,所述第一外套筒的后端与所述航行体的头端固定连接,所述第一外套筒的后端与所述第一活塞之间的部分形成第一液压油腔体,且所述第一液压油腔体与设置在所述第一外套筒内的储油腔连通。
7.根据权利要求6所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述第一通气管路系统包括第一通气管,所述第一通气管的后端与所述储气装置连通,所述第一通气管内设有第一通气阀门,所述第一通气管的前端依次穿过所述第一外套筒的后端中心、第一活塞的中心,并穿入所述第一活塞杆内,且与所述第一活塞杆和所述第一活塞的内壁气密式滑动连接,所述第三活塞杆靠近其前端的内部具有缓冲气腔,所述缓冲气腔的后端与第一通气管的前端连通,所述缓冲气腔内设有轴线与所述第一活塞杆轴线重合的第一压弹簧,所述第一通气管的端面与第一压弹簧相抵,所述第一活塞杆的前端设有与所述缓冲气腔连通的通孔,所述通孔的前端与所述第一喷气口连通。
8.根据权利要求7所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述整流罩支撑杆靠近所述第一喷气口的一端设有与所述第一喷气口连通的盲孔;
所述整流瓦片伸缩臂包括第二外套筒,所述第二外套筒内设有与所述第二外套筒相配合的第二活塞,所述第二活塞将所述第二外套筒分隔为两部分,其中一部分为伸缩臂空气腔,且所述伸缩臂空气腔通过软管和第二通气阀门与所述盲孔连通;另一部分中具有第二活塞杆,且所述第二活塞杆穿出所述第二外套筒,且所述第二活塞杆位于所述第二外套筒内的部分套有第二压弹簧;
所述第二外套筒的端部与所述整流罩支撑杆铰接,所述第二活塞杆远离所述第二活塞的一端与所述整流瓦片铰接。
9.根据权利要求2所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述空化器盘面伸缩片呈扇形,其内部加工有凹槽,所述凹槽包裹所述空化器主体,所述空化器主体上加工有呈径向延伸的滑动U形限位槽,所述空化器盘面伸缩片上加工有与所述滑动U形限位槽相配合的滑动限位凸起。
10.根据权利要求4所述的一种用于航行体高速入水的可调制空化阻尼装置,其特征在于,所述第一缓冲伸缩臂、所述第二缓冲伸缩臂和所述第三缓冲伸缩臂结构相同,均包括:第三外套筒,第三外套筒内设有穿出所述第三外套筒的第三活塞杆,且所述第三活塞杆在所述第三外套筒内的一端具有与所述第三外套筒相配合的第三活塞,所述第三外套筒位于所述第三活塞两侧的部分分别具有第三液压油腔体和第三压弹簧,所述第三压弹簧位于靠近所述第三活塞杆穿出所述第三外套筒的一端,所述第三液压油腔体与设置在所述第三外套筒内的储油腔连通。
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