一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构

1.本发明属于动力航空技术领域，具体是涉及到一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构。


背景技术：

2.火箭助推滑翔机则是利用火箭作为助推器，将飞行器带至高空的装置，其工作原理主要分为准备、发射、分离、箭体回收与滑翔机滑翔五个阶段，在发射阶段，就要将滑翔机固定安装在火箭上，而在分离阶段则需要使滑翔机和火箭分离，目前一般采用连接-分离装置连接滑翔机和火箭，连接-分离装置直接影响了任务的成功与否，甚至会造成滑翔机的提前分离乃至坠毁。
3.目前常规的一些连接-分离装置，存在结构复杂、不能重复使用、尺寸大等缺陷，另外在分离时，滑翔机仅能朝向一个方向脱离火箭，需要保证各种条件满足才能完成分离工作，其分离的容错率低。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种分离容错率高，适应性强的用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构。
5.本发明提供一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构，包括用于连接火箭的连接件ⅰ、用于连接滑翔机的连接件ⅱ和滑动组件，所述连接件ⅰ上朝向连接件ⅱ一侧设置有固定限位板，所述滑动组件包括滑动设置在连接件ⅰ上的滑动限位板、设置在滑动限位板上且朝向固定限位板设置的插销以及驱动滑动限位板朝向固定限位板移动的驱动组件，所述连接件ⅱ朝向连接件ⅰ一侧设置有连接板，连接板上设置有与插销配合的插孔，所述插销和插孔的轴线与火箭的轴线异面垂直。
6.更进一步地，所述固定限位板上设置有定位孔，所述插销穿过插孔与定位孔配合。
7.更进一步地，所述固定限位板和滑动限位板靠近连接板一侧与连接板相对一侧相互贴合。
8.更进一步地，所述插销和插孔平行设置有两组以上。
9.更进一步地，所述连接件ⅰ朝向滑动限位板移动方向一侧开设有滑动槽，所述滑动组件还包括滑动设置在滑动槽内的滑块，所述滑动限位板固定在滑块上并通过滑块移动。
10.更进一步地，所述驱动组件包括设置在滑动槽底部的弹簧和设置在滑动槽开口侧的限位件，弹簧两端分别抵接滑块和滑动槽。
11.更进一步地，所述限位件包括电机和限位杆，电机驱动限位杆封堵或离开滑动槽开口。
12.更进一步地，所述连接件ⅰ设置固定限位板一侧开设有贯穿滑动槽的通槽，所述滑动限位板穿过通槽与滑块连接。
13.更进一步地，所述滑块两侧设置有与滑动槽侧壁配合的滚轮。
14.本发明还提供一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离方法，包括用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构，连接时，将连接板放置在固定限位板和滑动限位板之间，滑动组件驱动滑动限位板朝向固定限位板移动，插销插入插孔，完成火箭和滑翔机的连接；分离时，滑动组件驱动滑动限位板背离固定限位板移动，插销脱离插孔，完成火箭和滑翔机的分离。
15.本发明的有益效果是，本发明的固定限位板和滑动限位板可相对靠拢，可以避免连接板沿插销的轴向移动，同时两者可以提供夹紧力，对连接板进行限位和固定，降低插销与插孔之间的径向压力，降低造成卡住甚至自锁的可能性，大大提升了分离的可靠性；在分离时，滑动限位板远离固定限位板，可以大大的扩大连接板分离时的移动范围，降低在分离过程中连接板碰撞到连接件ⅰ和滑动组件的可能性，提高分离的成功率，在分离时，滑翔机可以利用升力、惯性或者重力等沿火箭的前方、后方或者一侧进行分离，极大的提高了分离的容错率。另外，整体结构简单，操作方便快捷，外形不会增加火箭和滑翔机的风阻，同时可靠性强，稳定性高。
附图说明
16.图1为本发明的连接状态使用示意图。
17.图2为本发明的连接状态主视图。
18.图3为本发明连接状态的结构示意图。
19.图4为本发明连接状态的主视图。
20.图5为图4中a-a向剖视图。
21.图6为本发明分离状态的结构示意图。
22.图7为本发明分离状态的主视图。
23.图8为图7中b-b向剖视图。
24.图9为本发明的爆炸示意图。
25.在图中，1-连接件ⅰ；11-固定限位板；12-定位孔；13-滑动槽；14-通槽；15-卡槽；2-连接件ⅱ；21-连接板；22-插孔；3-滑动组件；31-滑动限位板；32-插销；33-滑块；34-弹簧；35-电机；36-限位杆；37-滚轮；4-火箭；5-滑翔机。
具体实施方式
26.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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
27.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含
义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
30.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
31.如图1-图9所示，本发明提供一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构，包括用于连接火箭4的连接件ⅰ1、用于连接滑翔机5的连接件ⅱ2和滑动组件3，所述连接件ⅰ1上朝向连接件ⅱ2一侧设置有固定限位板11，所述滑动组件3包括滑动设置在连接件ⅰ1上的滑动限位板31、设置在滑动限位板31上且朝向固定限位板11设置的插销32以及驱动滑动限位板31朝向固定限位板11移动的驱动组件，所述连接件ⅱ2朝向连接件ⅰ1一侧设置有连接板21，连接板21上设置有与插销32配合的插孔22，所述插销32和插孔22的轴线与火箭4的轴线异面垂直。
32.本发明在连接件ⅰ1上设置一个固定限位板11和一个可以朝向固定限位板11移动的滑动限位板31，且在滑动限位板31上设置有一个朝向固定限位板11设置的插销32，在进行连接操作时，连接件ⅱ2上的连接板21卡合至固定限位板11和滑动限位板31之间，在滑动限位板31移动过程中插销32插入连接板21上的插孔22，完成连接，滑动限位板31反向移动则完成分离。本发明的固定限位板11、滑动限位板31和连接件ⅰ1的本体形成了一个两侧尺寸可调的“凵”字形件，在连接时固定限位板11和滑动限位板31可相对靠拢，即“凵”的两侧收拢，可以避免连接板21沿插销32的轴向移动，同时两者可以提供夹紧力，对连接板21进行限位和固定，降低插销32与插孔22之间的径向压力，降低造成卡住甚至自锁的可能性，大大提升了分离的可靠性；在分离时，滑动限位板31远离固定限位板11，即“凵”的两侧距离扩大，可以大大的扩大连接板21分离时的移动范围，降低在分离过程中连接板21碰撞到连接件ⅰ1和滑动组件3的可能性，提高分离的成功率，且由于插销32和插孔22的轴线与火箭4的轴线异面垂直，在分离时，滑翔机5可以利用升力、惯性或者重力等沿火箭的前方、后方或者一侧进行分离，极大的提高了分离的容错率。
33.其中，连接件ⅰ1和连接件ⅱ2与火箭4和滑翔机5可以通过螺栓连接、焊接、粘接或其它固定连接方式，优选地，连接件ⅰ1背离连接件ⅱ一侧设置有与火箭4箭体表面贴合的弧形板，连接件ⅰ1通过弧形板与火箭4粘接，便于安装在现有的各类火箭上，提高连接-分离装置结构的适用性；而连接件ⅱ2则设置有多个螺纹孔，可通过螺栓组件与滑翔机5可拆卸安装。
34.所述固定限位板11上设置有定位孔12，所述插销32穿过插孔22与定位孔12配合，在连接状态时，滑翔机5的升力或重力会带动连接板21上的插孔22沿径向拉动插销32，本实施例中，插销32的端部通过定位孔12进行承载，提高插销32的承载能力，在安装时，定位孔12的设置还便于检查连接是否到位，保证插销32的长度长于插孔22的孔深。
35.所述固定限位板11和滑动限位板31靠近连接板21一侧与连接板21相对一侧相互
贴合，具体可以采用平面贴合或者设置槽和块的嵌合，优选采用平面贴合但是具有一定的摩擦力，即固定限位板11和滑动限位板31靠近连接板21一侧与连接板21两侧均为平面，但是相对侧具有一定的摩擦力，可以在固定限位板11和滑动限位板31夹紧连接板21之后固定和限制连接件ⅱ2的移动。
36.所述插销32和插孔22平行设置有两组以上，通过平行设置两组以上的插销32和插孔22，可以避免连接件ⅱ2绕插销32的轴线转动，以增加一个自由度的限制，提高限位效果，保证连接状态时滑翔机5的稳定性。
37.所述连接件ⅰ1朝向滑动限位板31移动方向一侧开设有滑动槽13，所述滑动组件3还包括滑动设置在滑动槽13内的滑块33，所述滑动限位板31固定在滑块33上并通过滑块33移动。本实施例中，在连接件ⅰ1的本体上开设滑动槽13，滑动限位板31通过滑动设置在滑动槽13内的滑块33与连接件ⅰ1的本体滑动连接，滑动槽13和滑块33的尺寸可以设置的相对较大，极大的提高了滑动限位板31的连接可靠性，同时滑动在安装时不会额外增加连接装置的整体外形尺寸。
38.其中，驱动组件可以为气缸、液压缸或者直线模组，一端固定在连接件ⅰ1的本体上，另一端固定在滑块33上即可。
39.优选地，所述驱动组件包括设置在滑动槽13底部的弹簧34和设置在滑动槽13开口侧的限位件，弹簧34两端分别抵接滑块33和滑动槽13，本实施例中，连接件ⅰ1和连接件ⅱ2的连接可以通过其他机械设备或者手动将滑块33推入滑动槽13，并使弹簧34处于收紧状态，限位件最后在封堵滑动槽13的开口并抵接滑块33，在分离时，进行驱动限位件离开滑动槽13的开口，通过弹簧34的复位力推动滑块33移动即可完成分离，其结构简单可靠，操作方便，弹簧34的设置不仅可以完成分离动作，还可以抱着滑块33在滑动槽13内的位置保持稳定，不会出现晃动，具体地，在滑动槽13的底部和滑块33的底部可以设置弹簧定位槽，便于弹簧34的安装和保证弹簧34伸缩时的稳定，另外，弹簧34优选设置两组，提高复位力和稳定性。
40.优选地，所述限位件包括电机35和限位杆36，电机35驱动限位杆36封堵或离开滑动槽13开口，本实施例中，连接件ⅰ1在滑动槽13的开口侧还设置有卡槽15，限位杆36旋入卡槽15则完成对滑动槽13开口的封堵。
41.所述连接件ⅰ1设置固定限位板11一侧开设有贯穿滑动槽13的通槽14，所述滑动限位板31穿过通槽14与滑块33连接，本实施例中，通槽14背离固定限位板11的一侧可以限制滑动限位板31脱离，进而限制滑块33滑出滑动槽13，使分离之后，滑动组件3还会连接在连接件ⅰ1上，利于整体的重复使用。
42.所述滑块33两侧设置有与滑动槽13侧壁配合的滚轮37，降低摩擦力，提高滑块33的滑动顺畅度，本实施例中，滑块33两侧通过螺栓连接有滚轮安装架，每个滚轮安装架的两侧则各安装一个滚轮37，保证滑块33移动的效果，另外，在滑块33背离滑动限位板31的一侧还可以设置减重槽，降低整体的重力的同时便于滚轮安装架的安装。
43.本发明还提供一种用于火箭助推滑翔机的连接-分离方法，包括用于火箭助推滑翔机的连接-分离装置结构，连接时，将连接板21放置在固定限位板11和滑动限位板31之间，滑动组件3驱动滑动限位板31朝向固定限位板11移动，插销32插入插孔22，完成火箭4和滑翔机5的连接；分离时，滑动组件3驱动滑动限位板31背离固定限位板11移动，插销32脱离
插孔22，完成火箭4和滑翔机5的分离。
44.具体包括如下步骤：
45.s1、将连接件ⅰ1安装在火箭4箭体上，将连接件ⅱ2安装在滑翔机5的底座或顶部上；
46.s2、电机35驱动限位杆36转动，脱离卡槽15远离滑动槽13的开口，此时弹簧34推动滑块33朝向滑动槽13开口一侧滑动，直至滑动限位板31被通槽14的侧壁限位；
47.s3、将连接件ⅱ2上的连接板21放置在固定限位板11和滑动限位板31之间，通过设备或者手动将滑块33推回，此时插销32依次穿过连接板21的插孔22和固定限位板11的定位孔12，直至固定限位板11和滑动限位板31的相对侧紧贴连接板21；
48.s4、电机35驱动限位杆36转动，与卡槽15配合封堵滑动槽13的开口，使滑翔机5固定在火箭4的箭体上；
49.s5、火箭4发射后，当达到分离条件时，控制电机35驱动限位杆36转动，脱离卡槽15远离滑动槽13的开口，此时弹簧34推动滑块33朝向滑动槽13开口一侧滑动，插销32依次脱离固定限位板11的定位孔12和连接板21的插孔22，在重力或者滑翔机5的升力作用下，滑翔机4与火箭4的箭体分离；
50.s6、根据任务需要，滑翔机5开始执行任务，火箭4降落后进行回收；
51.s7、执行完任务后，滑翔机5返回并降落；
52.s8、根据需要，再此重复前述步骤s2-s7。
53.在所有任务均完成后，可将连接件ⅰ1和连接件ⅱ2分别从火箭4的箭体和滑翔机5上拆卸，根据需要对齐进行维护。
54.本方法中连接和分离的操作方便快捷，在连接之后滑翔机与火箭的连接稳定可靠，不再局限于传统分离装置在最高点附近分离的条件，在任意条件下均可通过驱动组件使滑翔机5与火箭4分离，能更好的根据任务需求，合理设置分离的条件，使分离条件多样化，适用范围广泛化，使用场景多样化，带机起飞的方式缩短起飞时间，减少滑翔机的能耗，增加续航时间，为滑翔机的应用提供了更多可能。同时滑翔机在分离时可以多个方向进行分离动作，提高滑翔机的分离效率。
55.本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。