[發明專利]一種防止導彈裝填滾轉的發射筒的設計方法

有效

• 申請號: 201410217121.1
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104034208A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 趙衡柱;吳新躍;顧銀芳;王華吉;邢春鵬;林禹;呂雪麗;劉杰;劉懿敏;王璽;鄭國梁
• 申請（專利權）人: 北京航天發射技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F41F1/00
• 分類號: F41F1/00;G06F19/00
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 張璐;方曉明

技術領域

本發明涉及一種用于導彈的發射筒的設計方法，更具體地，涉及一種能夠防止導彈在裝填過程中發生滾轉的發射筒的設計方法。

背景技術

以下對本發明的相關技術背景進行說明，但這些說明并不一定構成本發明的現有技術。

導彈裝填是導彈發射過程的必要步驟。導彈裝填指的是在導彈發射之前將導彈裝填到發射筒內的過程。導彈裝填是筒式冷發射系統的重要過程，其涉及導彈、發射筒、裝填車、適配器、適配器箍帶以及吊裝和支撐設備等。導彈裝填步驟的主要目標是保證導彈在裝填結束時其滾轉量處于一定的范圍之內，否則無法實現裝填到位。

現有導彈裝填技術中，通常通過吊裝設備夾持導彈的彈頭部分，從彈尾部分開始將導彈裝填到發射筒內。在導彈的外部設置有周向地環繞導彈體的環狀適配器，適配器通常具有一定的彈性，從而夾持著導彈并隨導彈一起裝填到發射筒內。在裝填過程中，由于適配器的外表面和發射筒的內表面存在摩擦力，并且上述摩擦力由于適配器的外表面和發射筒的內表面的之間的各個位置處的摩擦力的大小和方向的不確定性以及其他不確定的因素，使得導彈在裝填到發射筒內時發生滾轉。由此不能將導彈裝填到位，也就是說，裝填結束時，導彈的尾部上的凸塊不能接合到設置在發射筒內的導向槽中。因此不得不對導彈進行二次裝填，這將有可能對導彈和發射筒造成損壞。

在當前的導彈裝填技術中，防止導彈在裝填過程中的滾轉的一般的傳統方案為在裝填車上設置能夠提供一定的抗滾轉力矩的夾持裝置。但是，由于導彈的重量較大，一般為幾噸甚至幾十噸，因此導彈的轉動慣量較大，由導彈裝填車提供的導彈夾持裝置很難做到提供如此大的抗滾轉力矩。在導彈的裝填過程中非常易于將導彈裝填車的夾持裝置甚至導彈裝填車損壞。另外，由于導彈彈體本身的結構對抗扭轉力矩也要求一定的上限值，否則將會對導彈彈體或導彈的內部器件造成損壞，因此這種方式并不能達到預期的預防導彈在裝填過程中發生滾轉的效果。

此外，在工程應用中通常在裝填前通過吊裝輔助設備將導彈反方向預置以抵消裝填過程中的正向滾轉，最終保證導彈裝填到位的要求。比如當預計導彈發生順時針滾轉大約30度時，通常可以在裝填之前逆時針預置大約30度。但是，由于反方向預置量的設置受到導彈彈體的結構、質心等等因素的影響，使得這種方法適應裝填滾轉的能力有限。當出現較大滾轉量的情況時，這種方法不能滿足工程使用的要求。

因此，現有技術中需要一種能夠解決由于導彈裝填過程中的滾轉量過大而導致導彈不能裝填到位的問題的解決方案。

發明內容

本發明的目的在于提出一種能夠主動地解決導彈裝填過程中的滾轉以替代被動地適應滾轉的方法。通過對導彈裝填過程中導彈滾轉機理的分析，提供一種能夠有效地防止導彈在發射筒中滾轉的發射筒的設計方法。

根據本發明的防止導彈裝填滾轉的發射筒的設計方法包括以下步驟：

通過對將導彈裝填到發射筒內時導彈發生滾轉的機理進行分析，建立導彈在裝填過程中發生滾轉的力學分析模型；

從所述力學分析模型中獲得影響導彈裝填時發生滾轉的影響因素；

通過所述影響因素對發射筒進行優化設計；

通過縮比試驗驗證所述發射筒對防止導彈發生滾轉的效果；以及

通過所述驗證的效果對所述發射筒進行進一步的優化設計。

根據本發明的防止導彈裝填滾轉的發射筒的設計方法的優選的實施例，在導彈的外周上設置有多個適配器，導彈通過適配器填裝到發射筒內。

在根據本發明的防止導彈裝填滾轉的發射筒的設計方法的進一步的優選實施例中，建立所述力學分析模型的步驟包括：

假設所述適配器承受的來自所述發射筒的摩擦力的合力f_合在所述適配器與所述發射筒相切的平面內與所述適配器的參照線的夾角為θ，所述參照線與所述發射筒的軸線平行并且指向所述導彈在裝填方向，假設適配器與發射筒之間的實際摩擦系數為μ_θ，

將實際摩擦系數μ_θ分解成與所述參照線的反方向成-45°角的第一分量μ₁和與所述參照線的反方向成45°角的第二分量μ₂，

所述實際摩擦系數μ_θ與所述第一分量μ₁和所述第二分量μ₂之間存在如下關系：

μ_θ＝μ₂+sin(45°-θ)(μ₁-μ₂)，并且所述夾角θ為