一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置，属于固体火箭装置姿轨控技术领域。


背景技术：

2.随着新一代攻防对抗技术的飞速发展，当前已形成多批次、全方位、快速连续攻击的全新作战模式。
3.常规采用的倾斜发射方式，其发射装置繁琐，严重制约隐身性能。垂直发射弹具有反应时间短，火力转移迅速，可实现全方位防空作战，发射装置结构简单，弹载量大，隐身性能好。此外，常规侧向力发动机虽能实现垂直发射转弯的功能，但由于侧向力姿控脉冲发动机结构复杂，数量多，稳定性差，且占据较多轴向长度和导弹。
4.因此，如何在不影响装药量，且不增加轴向长度的同时，实现垂直发射，达到导弹垂直发射后转弯至目标指定方向，将分离头罩顺利从弹身分离，不影响导弹后续飞行的要求，是需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种适用于垂直发射、多弹径尺寸宽射程范围的发动机具备初始转弯能力的装置，在不影响装药量，且不增加轴向长度的同时，实现垂直发射，达到导弹垂直发射后转弯至目标指定方向，将分离头罩顺利从弹身分离，且不影响导弹后续飞行。
6.本发明的技术解决方案是：
7.一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置，其结构包括：分离头罩1、滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4。其中，滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4在分离头罩1内。滚转装置2沿弹径平面分布，产生弹身切向方向推力，确保发动机滚转运动，滚转装置2通过螺钉与分离头罩1连接紧固；俯仰装置3沿弹径平面分布，产生导弹俯仰方向推力，确保发动机俯仰运动，俯仰装置3通过螺钉与分离头罩1连接紧固；分离装置4分布沿轴向分布，产生沿弹身一定角度的后向推力，确保分离头罩1与弹体分离，分离装置4通过螺钉与分离头罩1连接紧固，分离头罩1与弹体通过爆炸螺栓、切割锁等成熟技术产品装置与弹体连接，整体形成可调节导弹姿态的分离装置。
8.所述的滚转装置2，可提供弹身周向相切的相反两方向的推力，一般成对存在且对称分布在分离头罩1内壁面，其结构包含2个装药燃烧室、2个斜切喷管、2个堵盖等密封结构。在分离头罩1上开出2个与斜切喷管出口相配合大小的开口，使得燃气从斜切喷管口喷出，产生推力，推力作用在分离头罩1上，通过头罩产生力矩带动弹体滚转运动，针对不同弹径不同功能导弹所需的工作时间、推力及总冲要求对装药燃烧室的装药量进行调整，以适配各类导弹使用。
9.所述的俯仰装置3，可提供沿弹径方向的推力，一般成对存在且对称分布在分离头
罩1内壁面，其结构包含1个装药燃烧室、1个喷管、1个堵盖和连接密封等结构。在分离头罩1上开出2个与俯仰装置3喷管口相配合大小的开口，使得燃气从喷管口喷出，产生沿弹径方向的推力，推力产生力矩并作用在头罩上带动弹体发生俯仰运动，同样地，俯仰装置3可针对不同种类弹径的需求设计装药燃烧室的结构和装药量，以满足弹体俯仰偏转角的需求。
10.所述的分离装置4，可提供沿弹轴向方向有一定角度的推力，一般是成对存在且对称分布在分离头罩内壁面，其结构包含1个装药燃烧室、1个斜切喷管、1个堵盖和连接密封等结构。在分离头罩上开出2个与分离装置1斜切喷管口相适配大小的开口，使得燃气从喷管口喷出，产生沿弹径轴向方向的推力分力，使得整个分离头罩1与弹身分离，同样地，分离装置4也可针对不同种类弹径的需求设计装药燃烧室的结构和装药量，以满足弹体俯仰偏转角的需求。
11.进一步的，分离头罩1材料可为纤维增强复合材料成型件，可大大减轻弹身质量，降低分离难度，同时，轻质高强的复合材料可有力保障其内部姿控装置结构完整，推力作用有效传递。
12.进一步的，分离头罩1外壁面粘接有热防护涂层。
13.进一步的，滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4燃烧室均采用高燃速固体推进剂，安全无毒，使用方便，保存持久。
14.进一步的，滚转装置2的燃烧室分布方向可根据分离头罩1与天线罩空间分布情况，将燃烧室方向调整到沿直径方向或沿轴向方向。
15.进一步的，滚转装置2喷管出口处伸出卡在分离头罩1壳体上，进行周向定位，螺钉固定位置在两喷管中间位置，进行约束和定位。
16.进一步的，俯仰装置3燃烧室体积较大，分布在靠近分离头罩1底部。
17.进一步的，滚转装置2与俯仰装置3可分布在同一水平面，也可以分布在不同平面上，视头罩内空间分布来进行适当调节。
18.进一步的，调整分离装置4的两个燃烧室装药量，控制分离装置4分别产生两个不同的推力和工作时间，以保证头罩分离时，在不同分离推力作用下，分离过程中抵消头罩重力作用，沿弹径直线方向从天线罩处脱离。
19.进一步的，根据导弹处置发射后的转弯角度和方向需要，滚转装置2的斜对向两燃烧室同时点火打开使用，俯仰装置3的燃烧室单次只打开一个独立工作，分离装置4的两个燃烧室同时点火工作，滚转装置2和俯仰装置3可同时或间续工作，分离装置4随后工作。
20.本发明与现有技术相比带来的有益效果为：
21.(1)本发明在不影响装药量，且不增加轴向长度的同时，实现垂直发射，达到导弹垂直发射后转弯至目标指定方向，将分离头罩顺利从弹身分离，且不影响导弹后续飞行。
22.(2)本发明分离装置位于导弹顶部，不占用轴向空间，同时距离导弹质心最远，可通过较小动力产生较大力矩，实现导弹姿态调整。
23.(3)本发明分离装置适配性较强，可应用于各类射程、各种弹径的垂直发射导弹，且具有良好的可设计性，可根据需求调整滚转装置、俯仰装置及分离装置的分布角度及位置，满足各类导弹初始转弯需求。
24.(4)本发明装置可应用于各类尺寸垂直冷弹射弹，根据导弹天线罩结构形状，灵活设计姿控脉冲装置组及分离装置组分布位置，装置组布局紧凑，充分利用导弹天线罩头部
自然空间，实现空间结构高效互补，不占用弹体轴向空间；通过采用装置喷管与分离头罩一体设计，减少连接结构质量，提升装置质冲比；实现导弹冷弹射后2-3s内完成垂直快速转弯和头罩分离，有效增强导弹机动性；安装方便，维护简单，实现低成本技术转化。
附图说明
25.图1为一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置结构外形图；
26.图2为俯仰装置3工作原理图；
27.图3为滚转装置2工作原理图；
28.图4为分离装置4工作原理图。
具体实施方式
29.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
30.本发明提出的一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置，适用于垂直冷弹射导弹在发射后，通过分离头罩内部姿控脉冲装置组及抛罩分离装置组先后点火作用，产生调整导弹初始姿态调整及转弯分离力矩，将导弹送到预定位置完成初始转弯，并将头罩解锁分离脱落。
31.本发明提出的一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置，其具体解决的问题包括：
32.一、导弹在垂直发射后需进行转弯和姿态调整能力；
33.二、实现姿控功能的装置占用导弹装药空间，影响导弹质冲比；
34.三、垂直发射导弹射程弹径等种类繁多，对垂直转弯功能需求急迫，要求转弯装置普适性较高；
35.四、转弯装置结构简单，可设计性强，且满足导弹对姿态调整控制的需求；
36.五、要求该装置需安全无害，使用方便，保存持久。以上问题普遍存在于目前各类垂直发射发动机，急需解决。
37.如图1所示，本发明提出一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置，包含分离头罩1、滚转装置2、俯仰装置3和分离装置4，其中，滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4在分离头罩1内。
38.本实例给出的结构模型装配顺序应为：先将俯仰装置3放置沿弹径平面0
°
方向对称分布，并通过外部螺钉与分离头罩1连接紧固，再将滚转装置2安装在指定位置处，通过螺钉与分离头罩1连接紧固，实例中将滚转装置2与俯仰装置在同一0
°
位置处，最后将分离装置4安装在90
°
方向处，通过螺钉从外部与分离头罩1连接紧固；分离头罩1与弹体通过爆炸螺栓、切割锁等成熟技术产品装置与弹体连接，整体形成可调节导弹姿态的分离装置。
39.滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4分布在分离头罩1里，可根据天线罩与分离头罩1的空间大小调整滚转装置2、俯仰装置3的燃烧室分布方向，以避开与分离头罩1内天线罩干涉。
40.滚转装置2与俯仰装置3分布在导弹径向方向，沿分离头罩1壁面分布，分离装置4分布在导弹轴向方向。
41.如图3所示，实例中的滚转装置2，可提供弹身周向相切的相反两方向的推力，一般
成对存在且对称分布在分离头罩1内壁面，其结构包含2个装药燃烧室、2个斜切喷管、2个堵盖等密封结构。在分离头罩1上开出2个与斜切喷管出口相配合大小的开口，使得燃气从斜切喷管口喷出，产生推力，推力作用在分离头罩1上，通过头罩产生力矩带动弹体滚转运动，针对不同弹径不同功能导弹所需的工作时间、推力及总冲要求对装药燃烧室的装药量进行调整，以适配各类导弹使用。
42.滚转装置2为斜切喷管，两个为一组，喷管出口方向与分离头罩1径向相切，且方向相反。
43.如图2所示，实例中的俯仰装置3，可提供沿弹径方向的推力，一般成对存在且对称分布在分离头罩1内壁面，其结构包含1个装药燃烧室、1个喷管、1个堵盖和连接密封等结构。在分离头罩1上开出2个与俯仰装置3喷管口相配合大小的开口，使得燃气从喷管口喷出，产生沿弹径方向的推力，推力产生力矩并作用在头罩上带动弹体发生俯仰运动，同样地，俯仰装置3可针对不同种类弹径的需求设计装药燃烧室的结构和装药量，以满足弹体俯仰偏转角的需求。
44.如图4所示，实例中的分离装置4，可提供沿弹轴向方向有一定角度的推力，一般是成对存在且对称分布在分离头罩内壁面，其结构包含1个装药燃烧室、1个斜切喷管、1个堵盖和连接密封等结构。在分离头罩上开出2个与分离装置1斜切喷管口相适配大小的开口，使得燃气从喷管口喷出，产生沿弹径轴向方向的推力分力，使得整个分离头罩1与弹身分离，同样地，分离装置4也可针对不同种类弹径的需求设计装药燃烧室的结构和装药量，以满足弹体俯仰偏转角的需求。
45.分离装置4为斜切喷管，喷管出口方向与弹体轴向成一定夹角，产生分离方向推力，促使头罩分离，分离装置4通过工作时间控制头罩分离时的角度，以避免接触导弹天线罩。
46.本发明实施例中，分离头罩1材料可为纤维增强复合材料成型件，可大大减轻弹身质量，降低分离难度，同时，轻质高强的复合材料可有力保障其内部姿控装置结构完整，推力作用有效传递。
47.本发明实施例中，分离头罩1外壁面粘接有热防护涂层。
48.本发明实施例中，滚转装置2、俯仰装置3、分离装置4燃烧室均采用高燃速固体推进剂，安全无毒，使用方便，保存持久。可根据转弯所需推力、时间来设计固体推进剂含量。
49.本发明实施例中，滚转装置2的燃烧室分布方向可根据分离头罩1与天线罩空间分布情况，将燃烧室方向调整到沿直径方向或沿轴向方向。
50.本发明实施例中，滚转装置2喷管出口处伸出卡在分离头罩1壳体上，进行周向定位，螺钉固定位置在两喷管中间位置，进行约束和定位。
51.本发明实施例中，俯仰装置3燃烧室体积较大，分布在靠近分离头罩1底部。
52.本发明实施例中，滚转装置2与俯仰装置3可分布在同一水平面，也可以分布在不同平面上，视头罩内空间分布来进行适当调节。
53.本发明实施例中，调整分离装置4的两个燃烧室装药量，控制分离装置4分别产生两个不同的推力和工作时间，以保证头罩分离时，在不同分离推力作用下，分离过程中抵消头罩重力作用，沿弹径直线方向从天线罩处脱离。
54.本发明实施例中，根据导弹处置发射后的转弯角度和方向需要，滚转装置2的斜对
向两燃烧室同时点火打开使用，如图3所示，俯仰装置3的燃烧室单次只打开一个独立工作，如图2所示，分离装置4的两个燃烧室同时点火工作，如图4所示，滚转装置2和俯仰装置3可同时或间续工作，分离装置4随后工作。
55.本发明分离装置位于导弹顶部，不占用轴向空间，同时距离导弹质心最远，可通过较小动力产生较大力矩，实现导弹姿态调整。
56.本发明分离装置适配性较强，可应用于各类射程、各种弹径的垂直发射导弹，且具有良好的可设计性，可根据需求调整滚转装置、俯仰装置及分离装置的分布角度及位置，满足各类导弹初始转弯需求。
57.本发明提出的一种用于垂直发射导弹初始转弯分离装置完成试样试制，产品工艺性及可生产性已通过验证，同时进行了地面试验考核，满足发动机垂直发射初始姿态调整所需的工作性能需求。
58.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
59.本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。