CN115071880B - 一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，属于航行器高速入水过程中的缓冲技术领域；包括降载模块、缓冲模块和抗弯外壳；所述抗弯外壳包裹于航行器外，其内部前端设置有缓冲模块，外部前端设置有降载模块；通过所述降载模块生成入水超空泡包裹整体结构，实现航行器入水过程中整体结构与水的流固隔离；通过所述降载模块入水受力沿轴向挤压缓冲模块，降低入水冲击降载；通过所述抗弯外壳将航行器整体包裹，以减小航行器受到的弯矩作用。本发明提升了航行器入水速度100m/s以上时的降载效果并减小弯矩影响，实现航行器高速安全入水的目标。
Description
技术领域
本发明属于航行器高速入水过程中的缓冲技术领域，具体涉及一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构及方法。
背景技术
地球上海洋面积约占地球总面积的71％，而人类对于海洋资源的利用与开发率仍然很低，因此各国越来越重视对于海洋权益的保护，水下航行器可执行探测、监测、通信和打击等多种任务，必将在其中扮演重要的角色。随着对水下航行器的探测距离、深度以及打击能力等要求的提高，航行器正朝着大质量、高航速、远航程等高性能方向发展。而采用传统发射方式的水下航行器存在易被侦测、易被拦截和投送距离过短等缺点，因此拥有高性能新型水下航行器多采用飞机空投或火箭助飞等方式进行投放。与传统方式相比，采用空投或火箭助飞的投放方式具有一系列优点。首先，空投或火箭助飞可实现远程发射，保证发射隐蔽性及发射平台的位置安全。其次，远程投送的方式提升了布放半径，增大了航行器的使用范围。最后，空中高速飞行及高速入水阶段使得航行器具备快速突防能力，可提高自身生存空间。
采用空投或火箭助飞方式对水下航行器进行投放时，航行器最终都将经历高速入水阶段。航行器在撞水和侵水的过程中将承受巨大的冲击载荷作用，根据Wagner经典理论，航行器入水所受冲击载荷与入水速度平方成正比，高速入水时的速度因素将使航行器所受冲击载荷相对低速入水提高数十倍，在考虑到高性能航行器大幅提升的质量、尺度及头部线型等其它影响因素后，冲击载荷将急剧增加，同时对于弯矩的影响也将不能忽略。在巨大的冲击载荷作用下，航行器将会产生结构动态响应，引起壳体结构弹塑性变形，甚至在载荷及弯矩的综合作用下发生屈曲、破损甚至折断，对航行器内部的机载设备而言也是一道考验。此外，冲击载荷或对航行器的运动轨迹产生影响，导致航行器入水过程中出现忽扑、跳水和弹道失控等问题。因此，降低航行器高速入水过程中所受到的冲击载荷及弯矩是非常有必要的。
现有技术中公开了一种缓冲帽结构，该缓冲帽由整流罩壳、吸能器件及连接器件组成。罩壳可在空中飞行时提供良好的气动特性。吸能器件在入水时能够隔离冲击，降低航行器所受的冲击载荷。连接件利用自身的变形来提供摩擦力，保证缓冲头帽能够与航行器连接在一起。该装置对于低速入水的航行器而言，能够起到一定的降载效果，但是在入水速度高于100m/s时，吸能器件的吸能缓冲效果有限，在其失效后，航行器仍将承受巨大的冲击载荷。
现有技术中公开的空化降载杆结构由降载杆体、盘型定位结构及连接螺钉组成，通过降载杆在高速入水时产生的超空泡包裹住航行器，减小了航行器入水沾湿表面积，减小航行器入水时的冲击载荷。但是该装置与航行器之间为刚性连接，巨大的冲击载荷将会直接作用到航行器上，且没有考虑到如何避免巨大的弯矩作用可能对航行器壳体带来的破坏，因此该种结构仍存在一定的局限性。
总之，现有的航行器高速入水缓冲降载装置难以满足速度高于100m/s时的降载需求，也没有考虑到弯矩对于航行器的影响。本文提出的内置吸能式组合降载结构可显著提升高速入水时的降载性能并增强航行器的抗弯性能。
发明内容
要解决的技术问题：
为了避免现有技术的不足之处，本发明提供一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，包括外部的可移动式降载杆结构、内部的缓冲件和将航行器整体包裹的抗弯外壳，通过降载杆生成入水超空泡包裹整体结构，实现入水过程中整体结构与水的流固隔离；可移动式降载杆结构受到水的冲击作用不断压缩缓冲件，通过缓冲件受压缩后的变形与破碎过程持续吸能，进一步降低入水冲击降载；通过对缓冲材料进行分层处理，并对每一层采用不同的材料来实现缓冲材料的梯度化布置，提升降载效果，最终实现应力的动态控制；通过抗弯外壳将航行器整体包裹来减小航行器受到的弯矩作用；通过爆炸螺栓实现入水后抗弯外壳前后段的分离，使得航行器能够与降载结构在水中分离。本发明提升了航行器入水速度100m/s以上时的降载效果并减小弯矩影响，实现航行器高速安全入水的目标。
本发明的技术方案是：一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，包括降载模块、缓冲模块和抗弯外壳；所述抗弯外壳包裹于航行器外，其内部前端设置有缓冲模块，外部前端设置有降载模块；
通过所述降载模块生成入水超空泡包裹整体结构，实现航行器入水过程中整体结构与水的流固隔离；
通过所述降载模块入水受力沿轴向挤压缓冲模块，降低入水冲击降载；
通过所述抗弯外壳将航行器整体包裹，以减小航行器受到的弯矩作用。
本发明的进一步技术方案是：所述降载模块包括降载杆和降载杆底座；
所述降载杆的前端为空化器，后端为带螺纹的连接段，所述连接段穿过抗弯外壳头部中心孔与降载杆底座通过螺纹连接，实现径向限位；所述降载杆底座与抗弯外壳内的缓冲模块接触；
所述降载杆的中段与抗弯外壳头部中心孔为间隙配合，能够受力沿轴向移动，并通过降载杆底座对缓冲模块进行挤压。
本发明的进一步技术方案是：所述降载杆的中段外周面设置有两个豁口，降载杆底座的外底面中心处开有内六角沉孔，便于两者的安装与拆卸。
本发明的进一步技术方案是：所述降载杆和降载杆底座均为钛合金材料。
本发明的进一步技术方案是：所述缓冲模块沿轴向包括多层缓冲材料，受压变形过程持续吸能，能够降低入水冲击降载。
本发明的进一步技术方案是：所述缓冲模块沿轴向依次包括第一缓冲材料、第二缓冲材料、第三缓冲材料，每层材料为聚氨酯泡沫、多孔材料、蜂窝材料或复合材料。
本发明的进一步技术方案是：所述抗弯外壳包括抗弯外壳前段、抗弯外壳后段、缓冲件盖板、航行器定位橡胶和航行器固定弹簧钢片；所述抗弯外壳前段和抗弯外壳后段通过沿周向设置的多个爆炸螺栓固定连接，入水后触发爆炸，使得抗弯外壳前、后段分离；
所述缓冲件盖板将缓冲模块封于抗弯外壳头部空腔内；
所述定位橡胶位于缓冲件盖板外侧与航行器头部之间，多个航行器固定弹簧钢片沿周向设置于航行器中段的外周面与抗弯外壳内壁之间，实现对航行器的定位和固定。
本发明的进一步技术方案是：所述抗弯外壳前段和抗弯外壳后段的连接处通过橡胶圈密封。
一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构的设计方法，其特征在于：基于所述降载杆前端空化器的直径和降载杆长度直接影响着降载杆受到的冲击载荷和入水超空泡的尺寸，而入水超空泡尺寸又通过影响水对结构的冲击面积而间接影响冲击载荷大小，因此对降载杆尺寸、压缩位移及缓冲模块尺寸限定如下：
所述降载杆压缩缓冲模块前的有效长度为LBefore＝LC+L1+LD+L2，其中，LC为空化器轴向厚度；L1为降载杆凸台的轴向厚度；L2为抗弯外壳前段凸台轴向厚度；LD为设计压缩位移；
所述降载杆压缩结束后的理论有效长度LAfter＝LC+L1+L2；
所述缓冲模块初始总厚度其中，Lδ是避免降载杆底座直接撞击缓冲件盖板而预留的长度；
所述缓冲模块压缩结束后实际总厚度其中，Ld为抗弯外壳前面受到降载杆撞击后产生的轴向形变量；
所述降载杆压缩结束后的实际有效长度L′After＝LC+L1+L2-Lδ。
本发明的进一步技术方案是：通过增大入水冲击载荷，避免入水空泡在抗弯外壳前段闭合，因此对抗弯外壳前面锥段的半锥角θ，即缓冲模块的半锥角进行限定：
其中，R为缓冲件底面大端半径，r为缓冲件顶面小端半径。
具体实现过程为：在整体结构高速入水时，降载杆头部的空化器首先触水，水在冲击作用下流动形成空腔带入空气，并在压力下降到此时温度下的饱和蒸汽压时发生空化，在整体结构的入水速度大幅降低之前生成一个包裹住整体结构的入水超空泡(根据Wagner经典理论，物体入水所受冲击载荷与入水速度平方成正比，且根据空化理论，超空泡尺度与速度强相关)，形成暂时的流固隔离，减小水对于整体结构可能的冲击面积，从而降低航行器受到的冲击载荷。与此同时，降载杆结构受到水的反作用力沿轴向移动对多层缓冲材料进行压缩，缓冲件变形、破碎的过程可吸收入水初期较大的冲击能量，直到降载杆结构到达极限压缩位置。航行器与抗弯外壳之间采用了定位橡胶和弹簧钢片的非固定式柔性连接，其中航行器定位橡胶与航行器头部紧贴，弹簧钢片在航行器与抗弯外壳之间依靠二者的挤压变形，提供一定的轴向摩擦力与径向支撑力，既提供了航行器在抗弯外壳内的轴向和径向定位，又使得降载杆受到的入水冲击不会直接作用在航行器上。同时在入水过程中抗弯外壳可减轻弯矩对于航行器的破坏。在入水过程结束之后，抗弯外壳前后段连接处的爆炸螺栓便可触发相应爆炸动作，使抗弯外壳前后段分离，此时航行器便可从中分离出来。
有益效果
本发明的有益效果在于：通过在航行器头部加装航行器定位橡胶的方式，既保护了航行器头部的换能器等机载设备，同时也对航行器在抗弯外壳内部的轴向及径向起到了定位作用，避免了背景技术中降载杆与航行器刚性连接后冲击载荷直接作用在航行器上的弊端。降载效果提升方面，通过降载杆生成入水超空泡包裹航行器，减小水对航行器的沾湿和冲击面积，降低航行器入水时的冲击载荷，同时通过可移动式降载杆压缩缓冲件，缓冲材料受压缩变形破碎，吸收撞水阶段较大的冲击能量，并使用抗弯外壳提升航行器的抗弯性能，通过降载杆、缓冲件和抗弯外壳的共同作用，最终实现航行器入水速度100m/s以上时降载效果的综合提升，实现航行器高速安全入水的目标。
实施例以直径534mm的航行器安装内置吸能式组合降载结构以60°入水角、200m/s的速度入水为例，通过与无降载措施、只带缓冲头帽降载方式和只带降载杆降载方式(背景技术中的结构形式)的仿真数据进行对比，说明内置吸能式组合降载结构对于降载效果的提升。航行器参数如下：总长5000mm，直径534mm，壁厚10mm，重1000kg；缓冲头帽参数如下：缓冲材料为密度90kg/m3的聚氨酯泡沫，总长745mm；降载杆参数如下：前端空化器直径200mm，降载杆长390mm；内置吸能式组合降载结构参数如下：降载杆前端空化器直径200mm，降载杆长390mm，缓冲件为密度90kg/m3的聚氨酯泡沫，总长745mm，抗弯外壳厚20mm。仿真结果如图8所示。
由图8中的8-1可知，使用降载措施后，航行器所受冲击载荷明显降低。其中使用缓冲头帽后加速度一次峰值降低约57％，但是缓冲头帽破碎后加速度曲线继续上升出现二次峰值，且二次峰值略高于一次峰值；使用降载杆后加速度一次峰值降低约49.9％，但后续出现震荡多峰值，为降载杆与航行器头部连接面震荡作用的结果；使用内置吸能式组合降载结构后，加速度一次峰值降低约60.8％，与另外两种降载方式对比，加速度峰值时刻被明显推迟，且后续加速度曲线较平稳。内置吸能式组合降载结构对加速度的降载效果优于缓冲头帽和降载杆(背景技术中的结构形式)。
由图8中的8-2可知，只使用缓冲头帽时虽然应力峰值时刻被推迟，但应力峰值反而略有升高，应力稳定值在铝合金屈服应力275Mpa区间震荡；使用降载杆后，应力峰值和稳定值均下降明显，但是都明显高于铝合金屈服应力275Mpa；使用内置吸能式组合降载结构后，应力只在降载杆到达极限位置撞击外壳时有小幅波动，但全时间段小于铝合金屈服应力275Mpa。内置吸能式组合降载结构对应力的降载效果明显优于缓冲头帽和降载杆(背景技术中的结构形式)。
由图8中的8-3可知，使用降载措施后因冲击载荷降低，航行器所受弯矩明显下降，但出现多峰值现象，其中只使用缓冲头帽时，弯矩各峰值下降不明显，只使用降载杆时弯矩各峰值逐渐增大，而使用内置吸能式组合降载结构后弯矩呈现阶梯下降趋势。内置吸能式组合降载结构对弯矩的降载效果明显优于缓冲头帽和降载杆(背景技术中的结构形式)。
由图8中的8-4可知，无降载措施时，最大等效塑性应变为0.47，大于铝合金材料的失效应变0.24，航行器头部产生剧烈形变；只使用缓冲头帽时，最大等效塑性应变增大到0.49，大于铝合金材料的失效应变0.24，航行器头部仍会产生剧烈形变；只使用降载杆时，最大等效塑性应变减小到0.44，大于铝合金材料的失效应变0.24，航行器头部仍会受到降载杆的挤压产生较大形变；而使用内置吸能式组合降载结构后，等效塑性应变为0，航行器几乎不会发生形变。内置吸能式组合降载结构对结构变形的降载效果明显优于缓冲头帽和降载杆(背景技术中的结构形式)。
综合对比加速度、应力、截面弯矩和塑性应变的结果可证明，内置吸能式组合降载结构的综合降载效果明显优于缓冲头帽和降载杆(背景技术中的结构形式)。综上所述，内置吸能式组合降载结构可有效降低航行器高速(100m/s以上)入水时的冲击载荷、应力和弯矩，可保障航行器的高速安全入水过程。
附图说明
图1是整体结构剖视图；
图2是局部剖视放大图；
图3是降载杆及底座结构示意图；
图4是缓冲件盖板结构示意图；
图5是抗弯外壳前段结构示意图；
图6是固定及连接件结构示意图；
图7是降载杆压缩缓冲件前后尺寸关系图；
图8是加速度、应力、截面弯矩和塑性应变对比图，8-1是加速度对比图，8-2是航行器头部中心应力对比图，8-3是重心截面弯矩对比图，8-4是等效塑性应变对比图，(a)无降载措施，(b)缓冲头帽，(c)降载杆，(d)缓冲包裹式；
附图标记说明：1—降载杆，2—降载杆底座，3—缓冲件，4—缓冲件盖板，5—航行器定位橡胶，6—抗弯外壳前段，7—抗弯外壳后段，8—航行器固定弹簧钢片，9—航行器，10—盖板固定螺钉，11—第一缓冲材料，12—第二缓冲材料，13—第三缓冲材料，14—爆炸螺栓，15—橡胶圈，16—空化器，17—降载杆豁口，18—降载杆凸台，19—抗弯外壳前段凸台，20—降载杆底座凸台，21—降载杆螺纹段，22—内六角孔，23—盖板安装孔，24—盖板固定螺纹孔，25—螺钉隐藏孔。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“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发明的限制。
图1为一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构的整体结构剖视图，图2对缓冲降载部分进行了局部剖视放大，图3显示了降载杆和底座的结构，图4显示了缓冲件盖板的结构，图5显示了抗弯外壳前段的结构，图6显示了对航行器起固定作用的固定件及连接件的结构，图7显示了降载杆压缩缓冲件前后的尺寸关系，图8是加速度、应力、截面弯矩和塑性应变对比图。
如图所示，本实施例一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，它包括了外部的可移动式降载杆结构、内置的缓冲件和抗弯外壳结构。
可移动式降载杆结构包括降载杆1和降载杆底座2。降载杆1与降载杆底座2通过降载杆螺纹段21和降载杆底座凸台20上的螺纹孔进行固连。
内置的缓冲件3由多层缓冲材料组成以三层为例，分别为第一缓冲材料11、第二缓冲材料12和第三缓冲材料13，装于抗弯外壳前段6的空腔内，分别与降载杆底座2和缓冲件盖板4接触。
抗弯外壳结构包括了抗弯外壳前段6、抗弯外壳后段7、航行器定位橡胶5、航行器固定弹簧钢片8、缓冲件盖板4、盖板固定螺钉10、爆炸螺栓14和橡胶圈15。抗弯外壳前段6和抗弯外壳后段7通过6颗爆炸螺栓14固连，通过橡胶圈15进行密封。航行器9通过航行器定位橡胶5和4个航行器固定弹簧钢片8实现抗弯外壳内的定位和固定。通过6颗盖板固定螺钉10将缓冲件盖板4固定于抗弯外壳前段6，实现对缓冲件3的轴向阻挡。
降载杆的尺寸与入水冲击载荷及入水超空泡尺寸密切相关。根据《超空泡航行体流体动力学》中的理论，空化物体阻力F0(入水时为空化器前端面所受冲击载荷)由公式1给出，空泡纵平面形状(横截面半径R(x))由公式2给出。
式中，Cx为迎流阻力系数；
S0为空化器端面面积，与空化器直径DC的关系为
ρ为水的密度；
V∞为来流速度，此处为航行器高速入水的速度。
式中，x为沿轴对称空化物体对称轴线的坐标,x为0时为空化器前端面中心点；
xm为空泡最大截面的x坐标；
Rn为空泡脱体截面半径，此处为空化器半径
Rc为最大横截面空泡半径；
R1为两段曲线连接点x1处的空泡半径，R1＝R(x1)≈1.92Rn；
η为实验测定参数，常取值0.85。
由公式1和2可知，降载杆前端空化器的直径和降载杆长度直接影响着降载杆受到的冲击载荷和入水超空泡的尺寸，而入水超空泡尺寸又通过影响水对结构的冲击面积而间接影响冲击载荷大小(若空泡在外壳身段闭合，则结构整体将承受额外的冲击载荷)，因此需合理设计降载杆的尺寸。考虑到本文的降载杆为可移动式，而缓冲件内置于抗弯外壳头段内，对于降载杆的尺寸有了额外的限制，因此对降载杆尺寸、压缩位移及缓冲件尺寸等进行了如下限定。
图7分别展示了降载杆压缩缓冲件前后的结构及尺寸关系，其中DC为空化器直径；LC为空化器厚度；L1为降载杆凸台轴向厚度；L2为抗弯外壳前段凸台轴向厚度；LD为设计压缩位移(Displacement)；L′D为实际压缩位移(Displacement)；LBefore为降载杆压缩缓冲件前的有效长度；LAfter为理论上压缩后降载杆有效长度，L′After为实际压缩后降载杆有效长度；Lδ是避免降载杆底座直接撞击缓冲件盖板而预留的长度；为初始缓冲件总厚度；为压缩结束后缓冲件理论总厚度，/>为压缩结束后缓冲件实际总厚度；Ld为抗弯外壳前面受到降载杆撞击后产生的轴向形变量(deformation)，由仿真或实验结果得到；θ为抗弯外壳前面锥段的半锥角(也是缓冲件的半锥角)；R为缓冲件底面半径，r为缓冲件顶面半径，/>为初始缓冲件总体积。
需注意的是，在降载杆撞水瞬间，入水空泡开始生成，随着入水深度增加，空泡逐渐扩张，降载杆不断压缩缓冲件，在压缩阶段虽然每一时刻都能套用公式2，但是每一时刻的x都在变化，x与该时刻的压缩量有关，而压缩量又与空化器直径、变化的冲击载荷、入水角度、缓冲材料参数等有关，因此压缩阶段的空泡轮廓并非光滑的椭球形，而是呈现震荡现象，是一个非线性的结果。在压缩阶段结束后，x将由L′After决定，则除了震荡区域外的空泡轮廓将呈现规则的椭球形，其尺寸可由公式2求得。
降载杆压缩缓冲件前的有效长度由式3给出，压缩结束后的理论有效长度由式4给出：
LBefore＝LC+L1+LD+L2 (3)
LAfter＝LC+L1+L2 (4)
为避免降载杆底座直接撞击缓冲件盖板，需预留一定空间，即初始缓冲件总厚度需大于压缩位移，则存在式5的关系，
在压缩过程的最后阶段，降载杆撞击抗弯外壳，抗弯外壳将产生一定的变形量，则实际压缩位移由式6给出，且需要保证Lδ＞Ld，
L′D＝LD+Ld (6)
理论上压缩过程结束后，缓冲件厚度与Lδ相等，考虑到抗弯外壳变形的存在，则实际厚度由式7给出，而压缩结束后降载杆实际有效长度由式8给出。
L′After＝LC+L1+L2-Lδ (8)
由于空化器直径DC与冲击载荷成正相关，而与空泡截面直径成负相关，因此在设计可移动式降载杆结构时需要兼顾降载杆直接受到的冲击载荷大小(公式1)和入水超空泡的尺寸(公式2)。同时需保证压缩后降载杆实际有效长度L′After下产生的入水超空泡仍能包裹整体结构，避免空泡在抗弯外壳身段闭合增大冲击载荷。
在设计分层式缓冲件时，应兼顾实际压缩位移L′D和入水空泡截面直径，因此需要设计抗弯外壳前面锥段的半锥角θ(也是缓冲件的半锥角)，以防止入水空泡在抗弯外壳前段闭合，增大入水冲击载荷并影响入水超空泡的生成。
抗弯外壳前面锥段的半锥角θ(即缓冲件的半锥角)与缓冲件尺寸存在如下关系：
压缩前缓冲件总体积由式10给出：
下面结合附图说明本发明的安装及使用过程。
安装时，首先将可移动式降载杆结构安装到抗弯外壳前段6。保证空化器16在外侧，将降载杆螺纹段21穿过抗弯外壳前段凸台19中间的孔，把降载杆底座2伸进抗弯外壳前段6缓冲件3所在空腔内，在降载杆螺纹段21对准降载杆底座凸台20上的螺纹孔后，用扳手夹住降载杆豁口17，用内六角扳手抵住降载杆底座2上的内六角孔22，将降载杆螺纹段21旋进降载杆底座凸台20螺纹孔内，实现可移动式降载杆结构的连接。将降载杆1拉出至最长，以保证下一步缓冲件3的安装空间。
然后将缓冲件3安装到位，将多层缓冲材料之间分别涂上粘合剂后装入抗弯外壳前段6空腔内，缓冲件3前端面抵住降载杆底座2。将缓冲件盖板4上的凸台插入抗弯外壳前段6对应孔处，使盖板凸台端面抵住缓冲件3后端面，然后将盖板安装孔23对准抗弯外壳前段6上的盖板固定螺纹孔24后，用6颗盖板固定螺钉10将缓冲件盖板4固定。
最后完成航行器9与抗弯外壳的固连。先将航行器9装入抗弯外壳后段7，并在两者缝隙中插入4片航行器固定弹簧钢片8。再将航行器定位橡胶5装入抗弯外壳前段6，使航行器定位橡胶5抵住缓冲件盖板4并保证航行器定位橡胶5上的螺钉隐藏孔25对准盖板固定螺钉10。将橡胶圈15装入抗弯外壳前段6的密封槽中，对接抗弯外壳前段6和抗弯外壳后段7。对接完成后用6颗爆炸螺栓14将抗弯外壳前段6和抗弯外壳后段7固连。至此，安装完毕。
需要采用空投或火箭助飞方式布放水下航行器9时，使用内置吸能式组合降载结构，在高速入水阶段，通过降载杆1前端空化器16生成入水超空泡，在整体速度降低前减少水的冲击范围，降低入水冲击载荷，同时通过降载杆1对缓冲件3的压缩，缓冲件3变形破碎的过程吸收入水过程较高的冲击能量，进一步降低冲击载荷，并通过抗弯外壳提升航行器9的抗弯矩性能，最终综合提升降载效果。可移动式降载杆结构压缩缓冲件3时，通过降载杆底座2压缩缓冲材料，直至降载杆凸台18撞击抗弯外壳前段凸台19，压缩过程结束。当入水阶段结束，整体结构处于全沾湿状态后，爆炸螺栓14便可触发相应爆炸动作，使抗弯外壳前段6和抗弯外壳后段7的连接处破坏，使前、后两段不再固连，此时航行器9便可发动螺旋桨推进器将从抗弯外壳中钻出。
针对不同的航行器9、入水速度和入水角度，可能存在不同的降载需求，可通过改变缓冲材料的尺寸此时需改变抗弯外壳前段6尺寸形状、种类和降载杆1的尺寸，即可满足不同的工况需求。内置吸能式组合降载结构具备吸能、隔冲及抗弯等多种降载能力，可靠性较高，可显著提升航行器9高速100m/s以上入水时的降载能力，为航行器9高速安全入水提供了可行的方案，在该领域具有十分重要的意义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：包括降载模块、缓冲模块和抗弯外壳；所述抗弯外壳包裹于航行器外，抗弯外壳内部前端设置有缓冲模块，外部前端设置有降载模块；
通过所述降载模块生成入水超空泡包裹组合降载结合与航行器构成的整体结构，实现航行器入水过程中整体结构与水的流固隔离；
通过所述降载模块入水受力沿轴向挤压缓冲模块，降低入水冲击降载；
通过所述抗弯外壳将航行器整体包裹，以减小航行器受到的弯矩作用；
所述降载模块包括降载杆和降载杆底座；
所述降载杆的前端为空化器，后端为带螺纹的连接段，所述连接段穿过抗弯外壳头部中心孔与降载杆底座通过螺纹连接，实现径向限位；所述降载杆底座与抗弯外壳内的缓冲模块接触；
所述降载杆的中段与抗弯外壳头部中心孔为间隙配合，能够受力沿轴向移动，并通过降载杆底座对缓冲模块进行挤压；
所述抗弯外壳包括抗弯外壳前段、抗弯外壳后段、缓冲件盖板、航行器定位橡胶和航行器固定弹簧钢片；所述抗弯外壳前段和抗弯外壳后段通过沿周向设置的多个爆炸螺栓固定连接，入水后触发爆炸，使得抗弯外壳前、后段分离；
所述缓冲件盖板将缓冲模块封于抗弯外壳头部空腔内；
所述航行器定位橡胶位于缓冲件盖板外侧与航行器头部之间，多个航行器固定弹簧钢片沿周向设置于航行器中段的外周面与抗弯外壳内壁之间，实现对航行器的定位和固定。
2.根据权利要求1所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：所述降载杆的中段外周面设置有两个豁口，降载杆底座的外底面中心处开有内六角沉孔，便于降载杆与降载底座的安装与拆卸。
3.根据权利要求1所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：所述降载杆和降载杆底座均为钛合金材料。
4.根据权利要求1所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：所述缓冲模块沿轴向包括多层缓冲材料，受压变形过程持续吸能，能够降低入水冲击降载。
5.根据权利要求4所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：所述缓冲模块沿轴向依次包括第一缓冲材料、第二缓冲材料、第三缓冲材料，每层材料为多孔材料或复合材料。
6.根据权利要求1所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构，其特征在于：所述抗弯外壳前段和抗弯外壳后段的连接处通过橡胶圈密封。
7.一种权利要求1-6任一项所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构的设计方法，其特征在于：基于所述降载杆前端空化器的直径和降载杆长度直接影响着降载杆受到的冲击载荷和入水超空泡的尺寸，而入水超空泡尺寸又通过影响水对组合降载结构的冲击面积而间接影响冲击载荷大小，因此对降载杆尺寸、压缩位移及缓冲模块尺寸限定如下：
所述降载杆压缩缓冲模块前的有效长度为LBefore＝LC+L1+LD+L2，其中，LC为空化器轴向厚度；L1为降载杆凸台的轴向厚度；L2为抗弯外壳前段凸台轴向厚度；LD为设计压缩位移；
所述降载杆压缩结束后的理论有效长度LAfter＝LC+L1+L2；
所述缓冲模块初始总厚度其中，Lδ是避免降载杆底座直接撞击缓冲件盖板而预留的长度；
所述缓冲模块压缩结束后实际总厚度其中，Ld为抗弯外壳前面受到降载杆撞击后产生的轴向形变量；
所述降载杆压缩结束后的实际有效长度L′After＝LC+L1+L2-Lδ。
8.根据权利要求7所述航行器高速入水内置吸能式组合降载结构的设计方法，其特征在于：通过增大入水冲击载荷，避免入水超空泡在抗弯外壳前段闭合，因此对抗弯外壳前段前面的锥段的半锥角θ，即缓冲模块的半锥角进行限定：
其中，R为缓冲件底面大端半径，r为缓冲件顶面小端半径。
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116252576B (zh) * | 2022-12-30 | 2023-10-20 | 武汉中岩科技股份有限公司 | 一种刀片式推进器及其控制方法 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6684801B1 (en) * | 2002-10-03 | 2004-02-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Supercavitation ventilation control system |
| US6957579B1 (en) * | 2002-12-23 | 2005-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cavity wall measurement apparatus and method |
| US7428870B1 (en) * | 2005-07-18 | 2008-09-30 | The United States America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus for changing the attack angle of a cavitator on a supercavatating underwater research model |
| US7966936B1 (en) * | 2009-03-13 | 2011-06-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Telescoping cavitator |
| KR101353410B1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-01-21 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 수중 운동체 |
| KR101570321B1 (ko) * | 2015-06-19 | 2015-11-18 | 충남대학교산학협력단 | 초월공동 수중운동체의 수동형 캐비테이터 시스템 |
| CN111301604A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-19 | 西北工业大学 | 一种水下航行器投放入水空化降载杆结构 |
| CN111391992A (zh) * | 2020-04-06 | 2020-07-10 | 西北工业大学 | 一种水下航行器高速入水缓冲头帽 |
| CN111717331A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种多级降载装置 |
| CN111824324A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-27 | 天津大学 | 一种超空泡水下航行器可分离式艏部结构 |
| CN112413038A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 大连理工大学 | 一种用于航行体高速入水的复合降载装置 |
| CN112985188A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-18 | 西北工业大学 | 一种具有入水降载功能的变结构空化装置 |
| CN113091531A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-09 | 上海机电工程研究所 | 一种超空泡航行运载器 |
| CN113879450A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-04 | 大连理工大学 | 一种带翼型多级联动空化器的高速入水复合缓冲结构 |
| CN114013557A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 大连理工大学 | 一种空腔体压气式入水组合降载装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7377204B2 (en) * | 2002-02-21 | 2008-05-27 | John C. Simmons | Safer munitions with enhanced velocity |
-
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- 2022-06-12 CN CN202210658735.8A patent/CN115071880B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6684801B1 (en) * | 2002-10-03 | 2004-02-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Supercavitation ventilation control system |
| US6957579B1 (en) * | 2002-12-23 | 2005-10-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cavity wall measurement apparatus and method |
| US7428870B1 (en) * | 2005-07-18 | 2008-09-30 | The United States America As Represented By The Secretary Of The Navy | Apparatus for changing the attack angle of a cavitator on a supercavatating underwater research model |
| US7966936B1 (en) * | 2009-03-13 | 2011-06-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Telescoping cavitator |
| KR101353410B1 (ko) * | 2013-06-21 | 2014-01-21 | 엘아이지넥스원 주식회사 | 수중 운동체 |
| KR101570321B1 (ko) * | 2015-06-19 | 2015-11-18 | 충남대학교산학협력단 | 초월공동 수중운동체의 수동형 캐비테이터 시스템 |
| CN111391992A (zh) * | 2020-04-06 | 2020-07-10 | 西北工业大学 | 一种水下航行器高速入水缓冲头帽 |
| CN111301604A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-19 | 西北工业大学 | 一种水下航行器投放入水空化降载杆结构 |
| CN111824324A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-27 | 天津大学 | 一种超空泡水下航行器可分离式艏部结构 |
| CN111717331A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-29 | 哈尔滨工程大学 | 一种多级降载装置 |
| CN112413038A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-02-26 | 大连理工大学 | 一种用于航行体高速入水的复合降载装置 |
| CN112985188A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-18 | 西北工业大学 | 一种具有入水降载功能的变结构空化装置 |
| CN113091531A (zh) * | 2021-03-03 | 2021-07-09 | 上海机电工程研究所 | 一种超空泡航行运载器 |
| CN113879450A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-04 | 大连理工大学 | 一种带翼型多级联动空化器的高速入水复合缓冲结构 |
| CN114013557A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-02-08 | 大连理工大学 | 一种空腔体压气式入水组合降载装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 超空泡航行体双层壳结构动力稳定性分析;麻震宇等;国防科技大学学报;第33卷(第04期);第43-47页 * |
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| Publication number | Publication date |
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