[發明專利]一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置和成型方法

有效

• 申請號: 202110373224.7
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113211820B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 沈登雄;周宇;左小彪;張建寶;李文斌;劉永佼;趙文宇;李忠;陳亮;孫文文;李哲
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所
• 主分類號: B29C70/34
• 分類號: B29C70/34;B29C70/54;B29C35/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

1.一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，包括外殼和冰刀組件，其特征在于，外殼包括前段本體(1)和后段本體(5)，前段本體(1)和后段本體(5)連接，其外表面共同構成有舵雪橇的流線型表面；

設坐標系以雪橇前端點為坐標原點，Y軸方向由雪橇前端指向后端且與運動方向平行，Z軸方向垂直運動平面向上，X軸方向根據右手定則確定；

所述前段本體(1)包括端頭部分和曲面部分，曲面部分前端與端頭部分連接，后端與后段本體(5)連接；曲面部分在YZ平面上的投影由一條曲線a和一條直線b組成，所述曲線a和直線b之間通過圓弧c連接，所述圓弧c為端頭部分在YZ平面的投影；曲線a上各點滿足方程y＝ktanz，k＝0.1～2.5；

曲面部分在XY平面的投影為關于Y軸對稱的曲線d和曲線e；所述曲線d和曲線e通過圓弧f連接，所述圓弧f為端頭部分在XY平面的投影；

所述圓弧c和圓弧f的中點為坐標原點。

2.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，所述曲面部分在XY平面上投影的曲線d和曲線e上各點滿足方程y＝|x^m|，m＝2～3。

3.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，所述后段本體(5)包括圓筒部分和凹面部分，圓筒部分前端連接前段本體(1)，后端連接凹面部分；凹面部分設有關于YZ平面對稱且向雪橇內凹的2個凹形面；所述2個凹形面上各點滿足流體連續性方程：

p為運動時凹形面的各點壓強，v為雪橇運動速度，h為運動時凹形面的各點高度，C為常量，C＝1～10，ρ為空氣密度，g為重力加速度，k₀為凹面修正因子，k₀＝0.2～1.5。

4.根據權利要求3所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，所述凹面部分所設凹形面的凹面修正因子k₀＝0.8～1.0；流體連續性方程中的常量C＝4～6。

5.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，端頭部分在YZ平面上及XY平面上的投影形成的圓弧半徑為100-600mm；端頭部分在YZ平面上及XY平面上的投影形成的圓弧半徑為200-300mm。

6.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，有舵雪橇的外殼還包括前保護罩(3)和后保護罩(8)；所述前保護罩(3)套于前段本體(1)前端并通過前段卡住機構固定，后保護罩(8)套于后段本體(5)后部并通過后段卡住機構固定；

所述前保護罩(3)和后保護罩(8)上設有導流槽，所述導流槽方向為雪橇運動時空氣流動方向；所述前保護罩(3)和后保護罩(8)上設有向外延伸的防撞機構。

7.根據權利要求6所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，所述前段卡住機構包括設于前保護罩(3)內表面的凹槽以及設于前段本體(1)外表面且與凹槽匹配的凸臺；所述后段卡住機構包括設于后保護罩(8)內表面的凹槽以及設于后段本體(5)外表面且與凹槽匹配的凸臺；

前保護罩(3)與前段本體(1)之間，以及后保護罩(8)與后段本體(5)之間為過緊配合。

8.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，前段本體(1)和后段本體(5)在Y方向的尺寸比例為1:2～5；

前段本體(1)的后端與后段本體(5)的前端卡緊配合，并通過金屬連接桿固定，所述金屬連接桿兩端分別固定于前段本體(1)內表面和后段本體(5)內表面。

9.根據權利要求1所述的一種低摩擦、高減阻、輕質高強有舵雪橇裝置，其特征在于，前段本體(1)由上部分的前段頂蓋(4)和下部分的前段底部組合而成；后段本體(5)由上部分的后段頂蓋和下部分的后段底部組合而成；所述前段底部與后段底部的底面為平面。