一种适用于飞行器弹射过程的适配器

1.本发明属于弹射技术领域，具体涉及一种适用于飞行器弹射过程的适配器。


背景技术：

2.在飞行器采用弹射过程技术时，通常采用适配器作为飞行器和弹射机构之间的弹性衬垫。适配器作为飞行器弹射装置中的重要组成部分，其存在可以在贮存、运输、起竖和弹射过程中为导弹提供支撑、减振、导向以及控制弹射时的初始扰动等作用，避免飞行器受到外部环境的干扰致使飞行器受损。装配在弹射器内部的适配器一般与弹射机构处于过盈配合状态，适配器在弹射过程中也起到密封作用，保证飞行器不受到弹射工质的冲击和烧蚀作用从而提高弹射工质对外做功的利用效率。适配器结构能解决弹射过程中的支撑问题和密封问题，并为飞行器提供了减振作用和弹射过程中的初始导向作用，其结构设计对飞行器弹射系统产生巨大影响，是飞行器弹射系统的重要设计项目之一。
3.然而，现在技术存在如下问题：适配器通常自身质量较大且结构布局较为复杂，并且适配器分离过程受到各种外部因素的影响，其散落过程和分布难以预测。适配器在分离过程中容易与飞行器表面发生二次碰撞，下落后因其自重较重也可能对弹射平台和地面人员造成一定的威胁。通常适配器材料采用同一类型材料一体化成型，适配器自身的适应性较差，容易因为制造误差、材料热胀冷缩、材料范性形变等致使适配器与弹射装置之间配合出现过松或过紧的情况。当适配器配合过紧时，会导致摩擦力激增，致使弹射过程能量耗散飞行器无法达到预定分离速度；当适配器配合过松时，会导致配合产生间隙，致使飞行器弹射过程中产生振动并且使得整体结构密封性下降，可能导致飞行器的飞行姿态受到影响或飞行器受到弹射工质的冲击致使飞行器受损。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种适用于飞行器弹射过程的适配器，可以保证飞行器弹射后的飞行姿态稳定，同事降低碰撞事故概率。
5.一种适用于飞行器弹射过程的适配器，包括菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)和弹性件(2)；多个菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)空间拓扑排列，连接形成圆环状结构；菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)中部均开设限位槽(5)，弹性件(2)镶嵌在限位槽(5)中。
6.较佳的，菱形固定件(3)整体呈菱形，上三角固定件(1)和下三角固定件(4)整体均为三角形，三者的外表面为圆弧面，多个菱形固定件(3)沿圆环周向排布，两个菱形固定件(3)上部形成的三角形空隙由上三角固定件(1)填充，下部形成的三角形空隙由下三角固定件(4)填充。
7.较佳的，菱形固定件(3)和上三角固定件(1)内侧表面的上部加工有从下到上内收的倾角。
8.较佳的，弹性件(2)包括壳体(23)、弹簧(24)、压盖(22)和销体(21)；壳体(23)为圆
橡胶层，43-本体层，44-补偿层。
具体实施方式
27.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
28.本发明提供了一种适用于飞行器弹射过程的适配器，为了解决适配器自身质量大的问题，本发明通过将适配器结构进行优化，通过设计将单一块的适配器体积减小、改变用复合材料降低质量。
29.为解决适配器容易因为环境问题发生失效，本发明将适配器的组成进行优化，改变其材料分布，采用多种材料复合，避免单一材料受到环境影响从而使得适配器失效。
30.为解决适配器散落轨迹难以统一预测，本结构的适配器组成的结构气动特性相近，结构外形简单，所以对于其落点散布容易预测。
31.该适配器能保证满足弹射过程中适配器的各技术要求，满足适配器使用性能,符合经济性、工艺性、实用性以及可操作性要求。
32.如图1所示，本发明的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其主要包含菱形固定件3、上三角固定件1、下三角固定件4和弹性件2四部分组成，各个组件之间通过拼接而成，通过空间拓扑排列多枚菱形固定件3、上三角固定件1、下三角固定件4形成圆环状结构，菱形固定件3、上三角固定件1、下三角固定件4中部都开设限位槽5，弹性件2镶嵌在限位槽5中，能保证飞行器在弹射机构内处于均匀受力状态，避免因为受力不均产生偏心力矩，影响弹射过程的弹道。
33.如图2、3和4所示，菱形固定件3整体呈菱形，上三角固定件1和下三角固定件4整体均为三角形，三者的外表面为圆弧面，多个菱形固定件3沿圆环周向排布，两个菱形固定件3上部形成的三角形空隙由上三角固定件1填充，下部形成的三角形空隙由下三角固定件4填充。
34.如图5和6所示，弹性件2包括壳体23、弹簧24、压盖22和销体21；壳体23为圆盘状结构，一侧中心设有环形沉孔，沉孔中心加工有圆柱凸起结构，其上套装有弹簧24；压盖22为圆盘状结构，其下端加工有圆形凸起，可嵌入壳体的环形沉孔内，压盖22边缘搭接并固定在沉孔边缘外侧的壳体23上；压盖22设有中心通孔，沉孔中心的圆柱凸起结构穿过压盖22的中心通孔；销体21上端为圆柱体，下表面中心加工有中心沉孔，沉孔外侧设置有一圈凸起，构成圆柱腔体，圆柱腔体穿过压盖22上的中心通孔，壳体23的圆柱凸起结构进入到销体21的圆柱腔体；为防止销体21脱离壳体23，圆柱腔体下部外侧加工有凸沿，可卡在压盖22的中心通孔。
35.弹性件2的壳体23的内侧还设置有补偿层25，一般采用的材料为海绵，海绵层附着在壳体23与飞行器表面接触一侧，海绵层作为弹性,2与飞行器表面接触，通过海绵层形变减小适配器对于飞行器的影响，避免两者刚性接触对飞行器造成损坏，同时也避免了弹性机构2因为材料形变对飞行器产生挤压变形，对飞行器其造成影响。适配器中的弹性件2在弹射前压紧在固定件的限位槽5内，处于预紧状态，在飞行器离开弹射机构后，弹簧24的弹性势能转换为动能将适配器的固定件向外弹射，因为适配自重较轻所以在弹性件2的作用下会远离飞行器，避免与飞行器发生二次碰撞。
36.菱形固定件3、上三角固定件1、下三角固定件4均是由四层结构组成，从内到外分
别是补偿层44、本体层43、橡胶层42以及润滑层41。补偿层44采用海绵作为补偿机构，当适配器材料因加工误差、热胀冷缩现象发生变形和飞行器表面适配器接触时，海绵层发生形变保证适配器与弹射机构之间的配合不会影响弹射过程或对飞行器造成影响。本体层43采用聚氨酯发泡材料而成，降低适配器自身重量的同时，其也不易受到外界环境影响发生变形。橡胶层42采用橡胶材料制成，用以吸收和减少外界条件对于飞行器的振动冲击，保证飞行器在弹射装置内的稳定性。润滑层41采用聚四氟乙烯(ptfe)材料制成，用以减小弹射过程中适配器于弹射机构的摩擦力，提高弹射机构的做功转化效率。
37.菱形固定件3和上三角固定件1内侧表面的上部加工有60
°
的倾角，形成气动倒角，用以保证在分离过程中适配器能顺利与飞行器分离。
38.本发明中，各组件之间的连接方式，现采用拼接方式，但是同样也可以采用卡槽、挤压连接等方式。
39.补偿层44不仅可以采用海绵材料，同样可以采用类似eva泡棉、epe珍珠棉等发泡材料。
40.本体层43选用聚氨酯泡沫层和橡胶层，但是同样可以采用其他聚氨酯发泡材料替代，诸如多异氰酸酯类、聚醚多元醇类、聚酯多元醇类等。
41.润滑层41采用聚四氟乙烯(ptfe)作为连接层的润滑，同样可以采用聚全氟乙丙烯(fep)树脂、聚苯硫醚(pps)、环氧树脂、聚酰亚胺(pi)、聚醚醚酮(peek)等。
42.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，包括菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)和弹性件(2)；多个菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)空间拓扑排列，连接形成圆环状结构；菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)中部均开设限位槽(5)，弹性件(2)镶嵌在限位槽(5)中。2.如权利要求1所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，菱形固定件(3)整体呈菱形，上三角固定件(1)和下三角固定件(4)整体均为三角形，三者的外表面为圆弧面，多个菱形固定件(3)沿圆环周向排布，两个菱形固定件(3)上部形成的三角形空隙由上三角固定件(1)填充，下部形成的三角形空隙由下三角固定件(4)填充。3.如权利要求2所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，菱形固定件(3)和上三角固定件(1)内侧表面的上部加工有从下到上内收的倾角。4.如权利要求1或2所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，弹性件(2)包括壳体(23)、弹簧(24)、压盖(22)和销体(21)；壳体(23)为圆盘状结构，一侧中心设有环形沉孔，沉孔中心加工有圆柱凸起结构，其上套装有弹簧(24)；压盖(22)为圆盘状结构，其下端加工有圆形凸起，可嵌入壳体的环形沉孔内，压盖(22)边缘搭接并固定在沉孔边缘外侧的壳体(23)上；压盖(22)设有中心通孔，沉孔中心的圆柱凸起结构穿过压盖(22)的中心通孔；销体(21)上端为圆柱体，下表面中心加工有中心沉孔，沉孔外侧设置有一圈凸起，构成圆柱腔体，圆柱腔体穿过压盖(22)上的中心通孔，壳体(23)的圆柱凸起结构进入到销体(21)的圆柱腔体；圆柱腔体下部外侧加工有凸沿，卡在压盖(22)的中心通孔。5.如权利要求3所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，弹性件(2)的壳体(23)的内侧还设置有补偿层(25)。6.如权利要求1、2或3所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)从内到外顺次包括补偿层(44)、本体层(43)、橡胶层(42)以及润滑层(41)。7.如权利要求6所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，补偿层(44)采用海绵材料、类似eva泡棉或epe珍珠棉材料。8.如权利要求6所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，所述本体层(43)选用聚氨酯泡沫层；所述橡胶层(42)采用聚氨酯发泡材料。9.如权利要求6所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，润滑层(41)采用聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯树脂、聚苯硫醚、环氧树脂、聚酰亚胺或者聚醚醚酮。10.如权利要求1、2或3所述的一种适用于飞行器弹射过程的适配器，其特征在于，菱形固定件(3)、上三角固定件(1)、下三角固定件(4)之间采用拼接、卡槽、挤压中的至少一种连接方式。

技术总结
本发明提供一种适用于飞行器弹射过程的适配器，采用多固定件组合的方式构成适配器，相较于传统的单一成型的适配器，其单块固定件的重量明显减小，即使在散落过程中与物体发生碰撞后其造成的影响很小；各固定件的适配器其外形相同，采用统一外形进行组合而成，其适用性强和气动外形一致，其散落轨迹和预期落点可以通过程序对其进行预测；适配器的分离机构设计，采用弹簧结构预压缩的方式，能为整体材料形变提供一个缓冲量，当材料发生形变适配器的分离机构能快速给与一定量的补偿，保持飞行器的姿态稳定不发生变化，避免因为材料变形导致适配器结构失效。适配器结构失效。适配器结构失效。


技术研发人员：苏政宇 姜毅 邓月光
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/5/9