CN116222318B - 一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，属于导弹入水增稳领域。本发明包括导弹头部、弹体、内齿轮、齿轮、支撑杆、弹簧、弹簧固定销、限位键、限位滑轨。导弹头部的底面上方设有与底面平行的限位键，弹体设有与顶端平面平行的限位滑轨，通过弹体上的限位滑轨与导弹头部上的限位键配合固定，导弹头部与弹体之间转动配合。导弹在空中飞行时维持其原有的对称结构，导弹快要接近水面时通过使原有导弹头部旋转变形，提前将导弹头部位置向下偏转，降低接触水面时受到的非对称力，避免出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面等现象。导弹完全入水后通过导弹头部旋转恢复其原有对称结构，使导弹入水之后保持预定弹道飞行，提升导弹精度。
Description
技术领域
本发明属于导弹入水增稳领域，具体涉及一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置。
背景技术
新型反舰导弹打击水上舰体时通常以小角度入水，在水线附近直接贯穿舰艇，引爆并破坏其重要的部位。导弹与海平面成小角度入水会激起周围流体的运动，同时该运动会对导弹结构体产生反作用力。特别是在撞水阶段，导弹头部会受到极大的反作用力，强大的反作用力不仅会对导弹起到减速作用，还会使得导弹头部结构产生一定的变形。
导弹小角度入水时弹体下侧会预先接触水面，导弹下侧受到水面向上的作用力，导弹入水过程中受到的非对称力由此产生。导弹受非对称力会造成导弹头部向上偏转，甚至出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面等现象，导致导弹偏离原来的弹道。可以看出，导弹这种小角度入水方式对打击效果会产生非常不利的影响，不利于导弹精准打击目标。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的主要目的是提供一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，导弹在空中飞行时维持其原有的对称结构，导弹快要接近水面时通过使原有导弹头部旋转变形，提前将导弹头部位置向下偏转，降低接触水面时受到的非对称力，避免出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面等现象。导弹完全入水后通过导弹头部旋转恢复其原有对称结构，使导弹入水之后保持预定弹道飞行，提升导弹精度。
所述小角度指角度在20°以下。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，包括导弹头部、弹体、内齿轮、齿轮、支撑杆、弹簧、弹簧固定销、限位键、限位滑轨。
导弹竖直方向放置时，所述导弹头部的底面与水平面之间角度为β，所述弹体的顶端平面与水平面之间夹角也为β。
导弹头部的底面上方设有与底面平行的限位键，弹体的顶端位置设有与顶端平面平行的限位滑轨，通过弹体上的限位滑轨与导弹头部上的限位键配合固定，导弹头部与弹体之间转动配合。
通过导弹头部旋转改变导弹的外部形状，旋转前导弹头部的对称轴线与旋转后导弹头部的对称轴线之间形成角度为α的夹角，且夹角α的大小是导弹头部的底面与水平面之间夹角β与弹体的顶端平面与水平面之间夹角β的两倍。
导弹头部最顶端位置向下移动距离为h。
所述齿轮安装在电动机的输出端，内齿轮安装在导弹头部的内测，齿轮与内齿轮啮合。
所述弹簧固定销用限制电动机的径向移动，弹簧固定销安装在弹体内侧位置，所述弹簧一端安装在弹簧固定销上，另一端安装固定在电动机上。
所述支撑杆一端固定在弹体内侧，用于支撑电动机。
所述电动机底端通过支撑杆支撑，侧边与弹簧连接。
所述齿轮安装在电动机的输出端，内齿轮安装在导弹头部的内侧，通过齿轮与内齿轮啮合驱动导弹头部的转动，导弹头部向接近水面方向偏移。
作为优选，所述小角度指角度范围在5°至15°。
本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置的工作方法为：
所述电动机底端通过支撑杆支撑，侧边与弹簧连接，所述弹簧固定销用限制电动机的径向移动。
导弹头部的底面上方设有与底面平行的限位键，弹体的顶端位置设有与顶端平面平行的限位滑轨，通过弹体上的限位滑轨与导弹头部上的限位键配合固定。
导弹在空中飞行时维持其原有的对称结构，导弹快要接近水面时，电动机驱动齿轮、内齿轮啮合转动，进而驱动导弹头部转动。由于导弹头部的底面与水平面之间角度为β，弹体的顶端平面与水平面之间也为存在夹角β，保持弹体不转动，仅导弹头部旋转180度会使得导弹头部的轴线偏转，进而使得导弹头部向一侧偏移，偏移前后导弹头部的轴线之间夹角为α，根据三维旋转关系α＝2β。通过调整导弹的外部结构变形能够降低导弹头部击水时受到的非对称力，且在入水后由于导弹头部仍保持向下偏移状态，将形成指向下侧的合外力，抑制弹体向上偏转，避免出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面现象，保证导弹在入水后短时间内能够维持其原有的目标弹道。
导弹完全入水后，电动机继续驱动齿轮、内齿轮啮合转动180度，转动过程中弹簧会限制电动机的径向移动，弹体上的限位滑轨与导弹头部上的限位键配合固定，导弹头部旋转恢复其原有的对称结构，使导弹入水之后保持预定弹道飞行，提升导弹精度。
有益效果：
1.本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，在导弹头部底面和弹体的顶面设置相同的倾斜角度，导弹头部旋转过程中会使自身的轴线偏转，进而使得导弹头部向接近水面方向偏移，降低导弹接触水面时受到的非对称力，并在入水后形成指向下侧的合外力，防止导弹头部向上偏转。
2.本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，通过导弹头部变形降低导弹小角度入水过程对导弹弹道的影响，并帮助导弹维持原有弹道，避免出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面等现象，提升导弹的命中率，使得导弹的打击效果更明显。
3.本发明公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，装置仅包括导弹头部、弹体、内齿轮、齿轮、支撑杆、弹簧、弹簧固定销、限位键、限位滑轨，结构简单，制造成本较低，但能够解决导弹小角度入水过程中导弹弹道偏移的问题。
附图说明
图1导弹头部内侧齿轮啮合示意图；
图2本发明的驱动装置示意图；
图3导弹头部及弹体剖视图；
图4本装置旋转前后剖视图对比；
图5导弹头部偏移展示图；
图6导弹入水前后过程演示图；
图7导弹偏移前后轨迹对比图；
图中：1-导弹头部、2-弹体、3-内齿轮、4-电动机、5-齿轮、6-支撑杆、7-弹簧、8-弹簧固定销、9-限位键、10-限位滑轨。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。
针对导弹小角度入水过程中，海水对导弹下侧产生作用力，导致导弹受到非对称力影响，导弹偏离原来的弹道的问题，本实施例公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置。本装置基于原有的导弹结构改造，能够改变导弹的对称结构，进而降低入水过程中非对称力对导弹弹道的影响，有利于导弹执行精确打击任务，精准命中目标。
如图1-图4所示，本实施例公开的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，包括导弹头部1、弹体2、内齿轮3、电动机4、齿轮5、支撑杆6、弹簧7、弹簧固定销8、限位键9、限位滑轨10。
所述导弹头部1基于原有的导弹结构，导弹的轴线处于竖直方向时导弹头部1的底面与水平面之间角度为β；同时，所述弹体2的顶端平面与水平面之间也成一定夹角，角度也为β。
另外，导弹头部1的底面上方设有与底面平行的限位键9，弹体2的顶端位置设有与顶端平面平行的限位滑轨10。通过弹体2上的限位滑轨10与导弹头部1上的限位键9配合固定，导弹头部1可以与弹体2之间转动配合。
如图5所示，导弹头部1旋转能够改变导弹的外部形状，旋转前导弹头部1的轴线与旋转后导弹头部1的轴线之间形成角度为α的夹角，导弹头部1的底面与水平面之间夹角为β；同样，弹体2的顶端平面与水平面之间夹角β，根据三维旋转转换关系可知α＝2β，导弹头部最顶端位置竖直方向向下移动距离为h。
所述弹簧固定销用于限制电动机的径向移动，弹簧固定销8固定在弹体2内测位置，用于固定弹簧7的其中一端。
所述弹簧7一端安装在弹簧固定销8上，另一端安装固定在电动机4上。
所述支撑杆6一端固定在弹体2内测，用于支撑电动机4。
所述电动机4底端通过支撑杆6支撑，侧边与弹簧7连接。
所述齿轮5安装在电动机4的输出端，内齿轮3安装在导弹头部1的内测，齿轮5与内齿轮3啮合，从而驱动导弹头部1的转动。
如图6所示，在导弹入水之前本装置未转动，导弹为原有的对称结构；导弹快要接近水面之时，电动机4会驱动齿轮5及内齿轮3转动，进而驱动导弹头部1转动，由于导弹头部的底面与水平面之间角度为β，弹体的顶端平面与水平面之间也为存在夹角β，弹体2不转动，导弹头部旋转会带动自身的轴线偏转，因此导弹头部1向接近水面方向偏移，偏移前后导弹头部1的轴线之间夹角为α；导弹完全入水后，电动机会继续驱动齿轮5及内齿轮3转动，使得导弹头部1旋转恢复其原有的对称结构。
如图7所示，导弹若不向下发生偏移飞行轨迹为轨迹1，而导弹头部向下偏移后，则会沿着轨迹2飞行，精准命中目标。导弹小角度入水过程中，本装置通过调整导弹的外部结构变形能够降低导弹头部1受到的非对称力，避免出现“打水漂”、水面反弹、入水后钻出水面等现象，保证导弹在入水的极短时间内能够维持其原有的目标弹道，导弹进而能够在关键位置处引爆，获得更好毁伤效果。
综上所述，本装置的结构简单，能够解决导弹小角度入水过程中产生的问题，有利于帮助导弹执行精确打击任务，提升导弹的打击效果，具有较大的实际应用价值。
以上所述仅是本发明的优先实施方式，但实现时不受上述实施例限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，其特征在于：包括导弹头部(1)、弹体(2)、内齿轮(3)、电动机(4)、齿轮(5)、支撑杆(6)、弹簧(7)、弹簧固定销(8)、限位键(9)、限位滑轨(10)；
所述导弹头部(1)的底面与水平面之间角度为β，所述弹体(2)的顶端平面与水平面之间夹角也为β；
导弹头部(1)的底面上方设有与底面平行的限位键(9)，弹体(2)的顶端位置设有与顶端平面平行的限位滑轨(10)，通过弹体(2)上的限位滑轨(10)与导弹头部(1)上的限位键(9)配合固定，导弹头部(1)与弹体(2)之间转动配合；
通过导弹头部(1)旋转改变导弹的外部形状，旋转前导弹头部(1)的对称轴线与旋转180度后导弹头部(1)的对称轴线之间形成角度为α的夹角，且根据几何关系，夹角α的大小是夹角β的二倍；
导弹头部(1)最顶端位置向下移动距离为h；
所述齿轮(5)安装在电动机(4)的输出端，内齿轮(3)安装在导弹头部(1)的内测，齿轮(5)与内齿轮(3)啮合；
所述弹簧固定销(8)安装在弹体(2)内侧位置，所述弹簧(7)一端安装在弹簧固定销(8)上，另一端安装固定在电动机(4)上；所述弹簧固定销(8)用于固定弹簧(7)；
所述支撑杆(6)一端固定在弹体(2)内侧，用于支撑电动机(4)；
所述电动机(4)底端通过支撑杆(6)支撑，侧边与弹簧(7)连接；
所述齿轮(5)安装在电动机(4)的输出端，内齿轮(3)安装在导弹头部(1)的内侧，通过齿轮(5)与内齿轮(3)啮合驱动导弹头部(1)的转动，导弹头部(1)向接近水面方向偏移；
导弹在空中飞行时维持其原有的对称外形，导弹快要接近水面时，电动机(4)驱动齿轮(5)、内齿轮(3)啮合转动，进而驱动导弹头部(1)转动180度，由于导弹头部(1)的底面与水平面之间角度为β，弹体(2)的顶端平面与水平面之间也为夹角β，保持弹体(2)不转动，导弹头部(1)旋转会使得自身的轴线偏转，导致导弹头部(1)向接近水面方向偏移，偏移前后导弹头部(1)的轴线之间夹角为α，通过调整导弹的头部变形能够降低导弹头部(1)击水时受到的非对称力，并在入水后由于头部外形向下偏移形成指向下测的合力，抑制飞行器头部向上偏转，避免出现“打水漂”、“水面反弹”、“入水后钻出水面”等现象，保证导弹在入水后短时间内能够维持其原有的目标弹道；
导弹头部(1)的底面上方设有与底面平行的限位键(9)，弹体(2)的顶端位置设有与顶端平面平行的限位滑轨(10)，通过弹体(2)上的限位滑轨(10)与导弹头部(1)上的限位键(9)配合固定；
所述电动机(4)底端通过支撑杆(6)支撑，侧边与弹簧(7)连接，弹簧(7)用于限制电动机(4)径向移动；
导弹完全入水后，电动机(4)继续驱动齿轮(5)、内齿轮(3)啮合转动，转动过程中弹簧(7)会限制电动机(4)的径向移动，弹体(2)上的限位滑轨(10)与导弹头部(1)上的限位键(9)配合固定，导弹头部(1)再次旋转180度恢复其原有的对称外形，使导弹入水之后保持预定弹道飞行，提升导弹精度。
2.如权利要求1所述的一种导弹小角度入水旋转变形增稳装置，其特征在于：所述小角度指角度范围在5°至15°。
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