[發明專利]一種大潛深水下無動力發射運載系統彈筒分離方法

在審

• 申請號: 201710115756.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN107101539A
• 公開（公告）日: 2017-08-29
• 發明（設計）人: 魏曉云;方錫惠;惠衛華;彭月云
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: F42B15/36
• 分類號: F42B15/36
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙)42235
• 代理人: 樊黎

本發明公開了一種大潛深水下無動力發射運載系統彈筒分離方法，根據運載系統的發射筒內彈道性能要求、導彈在發射筒內運動特性的要求和結構及安裝要求，設計相匹配的彈射器，所述彈射器通過產生高溫高壓燃氣推動導彈在發射筒內運動直到彈射出發射筒。通過彈射器裝藥量、藥型、燃燒面和燃速參數設計進行彈射器內彈道優化，有效地將分離過程中發射筒即低壓室的不可控內彈道改變為可控內彈道，易于設計以滿足分離時導彈在發射筒內運動特性的要求，同時控制彈射器噴出燃氣使低壓室的溫度低，防熱設計易于實現。該彈筒彈射分離技術有利于導彈發射平臺從陸地移植到工作深度大的水中，大大降低了大潛深水下無動力發射運載系統的設計難度。

技術領域

本發明屬于水下無動力發射運載系統彈筒分離技術領域，具體涉及一種大潛深水下無動力發射運載系統彈筒分離方法。

背景技術

水下無動力發射運載系統包括設置有發射筒的運載器和飛行器(導彈)，導彈密閉放置于發射筒內，發射運載系統發出指令發射運載器，利用發射釋放動力和發射筒(內含導彈)本身所具有的浮力和初始釋放速度在水中航行并上浮滑行至水面垂直出水，寂靜發射可提高隱蔽性，發射筒的流體動力外形和結構設計相對簡單容易實現，同時還通過采用垂直出水方式使得水下彈道也無需控制，進一步簡化了發射筒的設計；發射筒內腔(低壓室)的后段有一彈射器(燃氣發生器)和推動導彈的活塞(或底板)，當發射筒出水后，達到設定的高度和姿態后，運載器發出指令，彈射器工作，彈射器推力作用在活塞上將導彈彈出發射筒，實現彈筒分離。該分離方法因發射筒無動力，出水速度相比有動力而言要低，穩定性相對較差，分離時間長，受到的干擾影響也較大，總之，發射筒在發射、出水和分離過程中要受到三次較強的干擾即發射平臺(例如艇體)干擾、波浪干擾和分離干擾，其中波浪干擾是指發射筒在接近海面和出水分離過程中，在一定的海情下，三維不定向波浪對發射筒產生較大的干擾，分離干擾是指在彈器分離過程中的干擾。目前采用跨介質彈射分離方案，即在水面采用彈射器推動導彈、發射筒相對運動實現彈器分離，彈器的動態分離可使導彈出水后點火，從而增大導彈射程和點火安全性。實現該技術存在的缺點是：發射筒同時受到水中工作深度大、無動力上浮及分離過程干擾等因素影響，對其低壓室(發射筒內腔)內彈道性能的設計困難，對其水密性、防熱性設計要求也很高，不易實現。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種大潛深水下無動力發射運載系統彈筒分離方法，所述方法包括以下步驟，

步驟1、根據運載系統的發射筒內彈道性能要求、導彈在發射筒內運動特性的要求和結構及安裝要求，設計相匹配的彈射器，所述彈射器通過產生高溫高壓燃氣推動導彈在發射筒內運動直到彈射出發射筒；

所述步驟1還具體包括，

步驟11、對彈射器的裝藥配方進行優化選擇，對不同配方裝藥的內彈道性能進行地面彈射和水面彈射過程仿真，經過多輪仿真和優化，選擇滿足導彈發射過載、出筒速度和發射筒內低壓室內燃氣溫度要求低的裝藥配方；

步驟12、彈射器的藥型優化，通過步驟11選定裝藥配方后，對不同燃速、不同藥型的彈射器的內彈道性能進行地面彈射、水面彈射過程仿真和優化，確定藥型和燃速；

步驟13、根據運載器內彈道性能，開展地面彈射、水面彈射工況下的內彈道性能仿真計算，判斷彈射器是否滿足彈筒水面動態分離要求，包括在水面彈筒分離時間、彈筒分離速度、發射筒內壓強、發射筒內燃溫、彈筒分離過載的要求，若不滿足繼續優化裝藥配方和藥型；

步驟2、根據步驟1設計優化出裝藥配方、藥型和燃速可靠設計裝藥燃燒室，從而可靠設計能夠排出氣體的彈射器并生產彈射器；

步驟3、彈射器的驗證試驗，經過彈射器點火試驗、地面彈射試驗、水面動態發射試驗，對彈射器是否滿足運載系統的發射筒內彈道性能要求、導彈在發射筒內運動特性的要求，予以驗證。