一种膨胀室容积可调的弹射装置的制作方法

1.本发明属于弹射器技术领域，具体涉及一种膨胀室容积可调的弹射装置。


背景技术：

2.现有载荷弹射技术包括外置动力源弹射及内置动力源弹射，外置动力源通过对发射筒的壁面进行开孔，将工作介质注入到膨胀室内，在膨胀室内建立压强；内置动力源通过战斗载荷本身的发动机产生的燃气在膨胀室内建立压强；膨胀室内压强再作用于载荷底部，产生对载荷的弹射力，推动载荷向发射筒口运动完成弹射任务，在弹射过程中膨胀室容积固定不变。
3.但是，弹射过程中，由于压强较大，载荷将承受较大的发射荷载，容易对载荷的电子元件等产生不利影响；且较大的后坐力也要求发射装置需要设计相应的后坐力支撑装置，不利于弹射装置的小型化设计，限制了弹射方式的使用场景。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种膨胀室容积可调的弹射装置，可根据弹射过程中的膨胀室压强动态调整膨胀室容积，降低对载荷的过载，避免对载荷的电子元件产生不利影响，同时还可以减小弹射产生的后坐力，实现弹射装置的小型化。
5.本发明是通过下述技术方案实现的：
6.一种膨胀室容积可调的弹射装置，包括：底座支架、发射筒和弹射控制器，发射筒架设在底座支架上，发射筒的长度方向与地面呈锐角；
7.发射筒由膨胀室和定向器组成；膨胀室位于发射筒的尾部，定向器位于发射筒的头部；膨胀室一端封闭一端开口，定向器两端开口，膨胀室的开口端与定向器同轴对接设置，战斗载荷限位设置在定向器内；
8.膨胀室内设置有弹簧a、活动底板和限位装置；令活动底板的两个面分别为a面和b面，弹簧a一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接；限位装置用于对活动底板向膨胀室开口端运动限位；
9.在未发射载荷时，弹簧a在限位装置的作用下处于压缩状态，活动底板的b面与战斗载荷的底面之间形成空腔；
10.弹射时，弹射控制器用于控制弹射动力源产生工作介质，工作介质释放于空腔内，产生压强，驱动战斗载荷沿定向器向发射筒的头部方向运动，实现战斗载荷的弹射。
11.进一步的，膨胀室内还设置有阻尼缓冲器，阻尼缓冲器设置在弹簧a内部，一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接。
12.进一步的，阻尼缓冲器的阻尼参数可调；膨胀室侧壁设置有压强传感器和通信接口，压强传感器与弹射控制器电性连接，通信接口的一端与阻尼缓冲器电性连接，另一端与弹射控制器电性连接；
13.压强传感器实时测量膨胀室内的压强数据并传递至弹射控制器，弹射控制器根据
压强数据调节阻尼缓冲器的阻尼参数。
14.进一步的，限位装置采用挡圈，设置在活动底板与膨胀室的开口端之间。
15.进一步的，底座支架包括底座、连接基座、角度调节支架以及定位架；
16.连接基座设置在底座的一端，与发射筒的尾部销接；角度调节支架和定位架设置在底座的另一端，用于调整发射筒的角度。
17.进一步的，定位架为矩形框架结构，矩形框架结构的四个侧板均贯穿设置有支脚，支脚为伸缩结构，包括外筒和内伸缩体，外筒一端开口一端封闭，且外筒的开口端与侧板的外侧固定连接，内伸缩体设置在外筒内，可沿外筒轴向伸缩，且可伸出于外筒的开口端及侧板，位于定位架内；伸缩体伸出于侧板的端部设置有滚轮，外筒内设置有弹簧b，弹簧b的一端与外筒的封闭端相抵，另一端与内伸缩体的端部相抵。
18.进一步的，角度调节支架包括底部安装板、两个定位板、两个支撑板和固定板；
19.底部安装板固定设置在底座上，两个定位板并列固定在底部安装板上，且均向连接基座的方向倾斜，两个支撑板固定在定位板与底部安装板之间，对倾斜的定位板起支撑作用；固定板可拆卸的连接在两个定位板之间，对定位板起固定作用；
20.每个定位板的侧面均设置有若干沿长度方向的定位孔，两个定位板上的定位孔一一相对；
21.发射筒穿过定位架的内侧设置，滚轮在弹簧b的作用下与发射筒相抵，滚轮可沿发射筒的轴向滚动；
22.两个相对的支脚可与两个定位板上相对的定位孔一一孔轴配合并锁定，通过调整支脚与定位架配合的定位孔，可以调节定位架相对于地面的高度，进而调整发射筒与地面的角度。
23.进一步的，滚轮的外圆周面为内凹圆弧面，与发射筒的外壁面共形。
24.进一步的，发射筒的尾部与连接基座之间设置有力传感器。
25.有益效果：
26.(1)本发明中膨胀室和定向器同轴对接设置，战斗载荷限位设置在定向器内，弹簧a一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接；限位装置对活动底板向膨胀室开口端运动限位，在未发射载荷时，弹簧a在限位装置的作用下处于压缩状态，活动底板的b面与战斗载荷的底面之间形成空腔；在空腔内释放工作介质产生压强后，活动底板能够在弹簧的作用下根据自身受力进行被动的轴向运动，使得膨胀室内空腔的压强能够以预设压强为基准，进行被动的动态调节，直至载荷弹射出筒，以保证膨胀室内的压强相对稳定，降低对载荷的过载，避免过大的压强对载荷的电子元件产生不利影响；同时还可以减小弹射产生的后坐力，实现弹射装置的小型化。
27.(2)本发明在弹簧a的内部设置阻尼缓冲器，阻尼缓冲器一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接；活动底板在运动时，阻尼缓冲器可产生阻尼力，可起到减振的作用，保证活动底板在膨胀室内的稳定运动，延长装置的使用寿命。
28.(3)本发明阻尼缓冲器的阻尼参数可调，膨胀室侧壁设置有压强传感器和通信接口，压强传感器实时测量膨胀室内的压强数据并传递至弹射控制器，弹射控制器根据压强数据调节阻尼缓冲器的阻尼参数，所以通过设置参数可调的阻尼缓冲器，可根据膨胀室内实时的压强对阻尼参数进行主动调整，从而实时主动调整活动底板的运动路径，改变膨胀
室内的容积。
29.(4)本发明设置有定位架，定位架的四个侧板均贯穿设置有支脚，支脚为伸缩结构，外筒的开口端与侧板的外侧固定连接，伸缩体穿过侧板后设置有滚轮；外筒内设置有弹簧b，弹簧b的一端与外筒的封闭端相抵，另一端与内伸缩体的端部相抵，将定位架设置成伸缩结构，方便定位架的安装和移动。
30.(5)本发明设置有角度调节支架，角度调节支架上设置有若干一一相对的定位孔，通过调整支脚与定位架配合的定位孔，可以调节定位架相对于地面的高度，进而调整发射筒与地面的角度，以满足不同种发射角度的需要。
31.(6)本发明滚轮的外圆周为内凹圆弧面，与发射筒的外壁面共形，一方面在调整发射筒角度时，滚轮能够在发射筒的轴向方向滚动，满足发射筒角度的顺利调整；另一方面，滚轮在弹簧的作用下与发射筒的外壁面相抵，能够对发射筒进行径向定位。
32.(7)本发明发射筒的尾部与连接基座之间设置有力传感器，以获取弹射过程中的后坐力数据，对装置的状态进行监测。
附图说明
33.图1是本发明弹射装置立体示意图；
34.图2是本发明的底座架体示意图；
35.图3是本发明发射筒示意图；
36.图4是本发明膨胀室示意图；
37.图5是角度调节支架示意图；
38.图6是定位架示意图；
39.图7是本发明弹射装置侧视图；
40.图8是滚轮与发射筒接触示意图；
41.图9是本发明弹射装置正视图；
42.其中，1-底座支架，2-发射筒，3-连接基座，4-角度调节支架，5-定位架，6-底座，7-膨胀室，8-定向器，9-弹簧a，10-阻尼缓冲器，11-活动底板，12-挡圈，13-力传感器，14-压强传感器。15-通信接口，16-线缆ⅰ，17-线缆ⅱ，18-弹射控制器，41-定位板，42-支撑板，43-固定板，45-定位孔，46-底部安装板，51-外筒，52-内伸缩体，53-滚轮，54-端盖。
具体实施方式
43.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
44.实施例1：
45.本实施例提供了一种膨胀室容积可调的弹射装置，参见附图1，包括：底座支架1、发射筒2和弹射控制器18，发射筒2架设在底座支架1上，发射筒2的长度方向与地面呈锐角；
46.参见附图2，发射筒2由膨胀室7和定向器8组成；膨胀室7位于发射筒2的尾部，定向器8位于发射筒2的头部；膨胀室7一端封闭一端开口，定向器8两端开口，膨胀室7的开口端与定向器8同轴对接设置，战斗载荷限位设置在定向器8内；
47.参见附图3，膨胀室7内设置有弹簧a9、活动底板11和限位装置；令活动底板11的两个面分别为a面和b面，弹簧a9一端与膨胀室7封闭端的内底面连接，另一端与活动底板11的
a面连接；限位装置用于对活动底板11向膨胀室7开口端运动限位，在未发射载荷时，弹簧a9在限位装置的作用下处于压缩状态，活动底板11的b面与战斗载荷的底面之间形成空腔，弹射时，弹射控制器18用于控制弹射动力源产生工作介质，工作介质释放于空腔内，产生压强，驱动战斗载荷沿定向器向发射筒2的头部方向运动，实现战斗载荷的弹射。
48.具体实施例中，限位装置采用挡圈12，设置在活动底板11与膨胀室7的开口端之间。
49.参见附图4，底座支架1包括底座6、连接基座3、角度调节支架4以及定位架5；
50.连接基座3设置在底座6的一端，与发射筒2的尾部销接；角度调节支架4和定位架5设置在底座6的另一端，用于调整发射筒2的角度；
51.参见附图5，角度调节支架4包括底部安装板46、两个定位板41、两个支撑板42和固定板43；
52.底部安装板46固定设置在底座6上，两个定位板41并列固定在底部安装板46上，且均向连接基座3的方向倾斜，两个支撑板42固定在定位板41与底部安装板46之间，对倾斜的定位板41起支撑作用；固定板43可拆卸的连接在两个定位板41之间，对定位板41起固定作用；
53.每个定位板41的侧面均设置有若干沿长度方向的定位孔45，两个定位板41上的定位孔45一一相对；
54.参见附图6和7，定位架5为矩形框架结构，矩形框架结构的四个侧板均贯穿设置有支脚，支脚为伸缩结构，包括外筒51和内伸缩体52，外筒51一端开口一端封闭，且外筒51的开口端与侧板的外侧固定连接，内伸缩体52设置在外筒51内，可沿外筒51轴向伸缩，且可伸出于外筒51的开口端及侧板，位于定位架5内；伸缩体伸出于侧板的端部设置有滚轮53，参见附图8，滚轮53的外圆周面为内凹圆弧面，与发射筒2的外壁面共形；外筒51内设置有弹簧b(图中未画出)，弹簧b的一端与外筒51的封闭端相抵，另一端与内伸缩体52的端部相抵；发射筒2穿过定位架5的内侧设置，滚轮53在弹簧b的作用下与发射筒2相抵，从而对发射筒2进行径向定位；具体实施例中，外筒51的封闭端的形成方式为：通过螺栓将端盖54设置在外筒51上未固定在侧板的一端，对外筒51的该端进行封闭，形成封闭端。
55.两个相对的支脚可与两个定位板41上相对的定位孔45一一孔轴配合并锁定，通过调整支脚与定位架5配合的定位孔45，可以调节定位架5相对于地面的高度，进而调整发射筒2与地面的角度；定位架5的滚轮53可沿发射筒2的轴向滚动，以适应发射筒2角度的调节。
56.工作原理：
57.弹射过程开始前，活动底板11在弹簧a9的作用下与挡圈12相抵，弹簧a9处于压缩状态，此时，活动底板11处于初始位置。
58.当弹射控制器18接收到工作指令后，控制弹射动力源(图中未画出)开始工作，释放工作介质至膨胀室内活动底板与战斗载荷之间的空腔，空腔内压强开始升高；
59.在载荷被弹射之前，当空腔内的压强超过预设压强时，活动底板11在空腔内的压强的作用下，压缩活动底板11向发射筒2的尾部运动，膨胀室7内空腔的容积随之增大，空腔内的压强及载荷过载相应减小；当空腔内的压强减小至其作用于活动底板11的压力小于弹簧a9的弹力时，活动底板11将向发射筒2的尾部进行减速运动；当活动底板11速度减小为0后，活动底板11将在弹簧a9弹性力的作用下向头部运动，且在限位装置的限位下，最远运动
到初始位置；
60.活动底板11在膨胀室7内，根据自身受力进行被动的轴向运动，实现膨胀室7内空腔的压强以预设压强为基准，进行被动的动态调节，直至战斗载荷被弹射出筒。从而保证膨胀室7内的压强相对稳定，降低对载荷的过载，避免过大的压强对载荷的电子元件产生不利影响；同时还可以减小弹射产生的后坐力，实现弹射装置的小型化。
61.实施例2：
62.本实施例基于实施例1，提供一种膨胀室容积可调的弹射装置，膨胀室7内还设置有阻尼缓冲器10，阻尼缓冲器10设置在弹簧a9内部，一端与膨胀室7封闭端的内底面连接，另一端与活动底板11的a面连接；
63.在弹簧a9的内部设置阻尼缓冲器10，活动底板11在运动时，阻尼缓冲器10可产生阻尼力，可起到减振的作用，保证活动底板11在膨胀室7内的稳定运动，延长装置的使用寿命。
64.实施例3：
65.本实施例在实施例2的基础上，阻尼缓冲器10的阻尼参数可调；膨胀室7侧壁设置有压强传感器14和通信接口15，压强传感器14通过线缆ⅰ16与弹射控制器18连接，通信接口15的一端与阻尼缓冲器10电性连接，另一端通过线缆ⅱ17与弹射控制器18电性连接；
66.压强传感器14实时测量膨胀室7内的压强数据并传递至弹射控制器18，弹射控制器18根据压强数据调节阻尼缓冲器10的阻尼参数。
67.工作原理：
68.在载荷被弹射之前，当膨胀室7内空腔的压强超过预设压强时，活动底板11在压强的作用下，压缩弹簧a9向发射筒2的尾部运动，膨胀室内空腔的容积随之增大，膨胀室7内的压强及载荷过载相应减小；同时阻尼缓冲器10产生的阻尼力与活动底板11的运动速度相关，所以活动底板11的运动产生阻尼力；
69.当膨胀室7内的压强减小到作用于活动底板11的压力小于弹簧a9的弹力和阻尼缓冲器10产生的阻尼力时，活动底板11将向发射筒2的尾部减速运动；
70.当活动底板11速度减小为0后，阻尼力为0，活动底板11将在弹簧a9弹性力的作用下向初始位置运动，又产生的阻尼力。
71.所以通过设置参数可调的阻尼缓冲器10，可根据膨胀室7内实时的压强对阻尼参数进行主动调整，从而实时主动调整活动底板的运动路径，改变膨胀室7内的容积。
72.实施例4：
73.本实施例基于实施例1和实施例2，提供一种膨胀室容积可调的弹射装置，参见附图9，发射筒2的尾部与连接基座3之间设置有力传感器13，以获取弹射过程中的后坐力数据，对装置的状态进行监测。
74.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：
1.一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，包括：底座支架、发射筒和弹射控制器，发射筒架设在底座支架上，发射筒的长度方向与地面呈锐角；发射筒由膨胀室和定向器组成；膨胀室位于发射筒的尾部，定向器位于发射筒的头部；膨胀室一端封闭一端开口，定向器两端开口，膨胀室的开口端与定向器同轴对接设置，战斗载荷限位设置在定向器内；膨胀室内设置有弹簧a、活动底板和限位装置；令活动底板的两个面分别为a面和b面，弹簧a一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接；限位装置用于对活动底板向膨胀室开口端运动限位；在未发射载荷时，弹簧a在限位装置的作用下处于压缩状态，活动底板的b面与战斗载荷的底面之间形成空腔；弹射时，弹射控制器用于控制弹射动力源产生工作介质，工作介质释放于空腔内，产生压强，驱动战斗载荷沿定向器向发射筒的头部方向运动，实现战斗载荷的弹射。2.如权利要求1所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，膨胀室内还设置有阻尼缓冲器，阻尼缓冲器设置在弹簧a内部，一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的a面连接。3.如权利要求2所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，阻尼缓冲器的阻尼参数可调；膨胀室侧壁设置有压强传感器和通信接口，压强传感器与弹射控制器电性连接，通信接口的一端与阻尼缓冲器电性连接，另一端与弹射控制器电性连接；压强传感器实时测量膨胀室内的压强数据并传递至弹射控制器，弹射控制器根据压强数据调节阻尼缓冲器的阻尼参数。4.如权利要求1-3任意一项所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，限位装置采用挡圈，设置在活动底板与膨胀室的开口端之间。5.如权利要求1-3任意一项所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，底座支架包括底座、连接基座、角度调节支架以及定位架；连接基座设置在底座的一端，与发射筒的尾部销接；角度调节支架和定位架设置在底座的另一端，用于调整发射筒的角度。6.如权利要求5所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，定位架为矩形框架结构，矩形框架结构的四个侧板均贯穿设置有支脚，支脚为伸缩结构，包括外筒和内伸缩体，外筒一端开口一端封闭，且外筒的开口端与侧板的外侧固定连接，内伸缩体设置在外筒内，可沿外筒轴向伸缩，且可伸出于外筒的开口端及侧板，位于定位架内；伸缩体伸出于侧板的端部设置有滚轮，外筒内设置有弹簧b，弹簧b的一端与外筒的封闭端相抵，另一端与内伸缩体的端部相抵。7.如权利要求6所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，角度调节支架包括底部安装板、两个定位板、两个支撑板和固定板；底部安装板固定设置在底座上，两个定位板并列固定在底部安装板上，且均向连接基座的方向倾斜，两个支撑板固定在定位板与底部安装板之间，对倾斜的定位板起支撑作用；固定板可拆卸的连接在两个定位板之间，对定位板起固定作用；每个定位板的侧面均设置有若干沿长度方向的定位孔，两个定位板上的定位孔一一相对；
发射筒穿过定位架的内侧设置，滚轮在弹簧b的作用下与发射筒相抵，滚轮可沿发射筒的轴向滚动；两个相对的支脚可与两个定位板上相对的定位孔一一孔轴配合并锁定，通过调整支脚与定位架配合的定位孔，可以调节定位架相对于地面的高度，进而调整发射筒与地面的角度。8.如权利要求7所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，滚轮的外圆周面为内凹圆弧面，与发射筒的外壁面共形。9.如权利要求1-3任意一项所述一种膨胀室容积可调的弹射装置，其特征在于，发射筒的尾部与连接基座之间设置有力传感器。

技术总结
本发明公开了一种膨胀室容积可调的弹射装置，包括：底座支架、发射筒和弹射控制器，发射筒架设在底座支架上，膨胀室位于发射筒的尾部，定向器位于发射筒的头部，战斗载荷设置在定向器内；膨胀室内设置有弹簧A、活动底板和限位装置；弹簧A一端与膨胀室封闭端的内底面连接，另一端与活动底板的A面连接；限位装置用于对活动底板限位；活动底板的B面与战斗载荷的底面之间形成空腔；弹射控制器用于控制弹射动力源产生工作介质，释放于空腔内，产生压强，实现战斗载荷的弹射；本发明可根据弹射过程中的膨胀室压强动态调整膨胀室容积，降低对载荷的过载，避免对载荷的电子元件产生不利影响，还可以减小弹射产生的后坐力，实现弹射装置的小型化。型化。型化。


技术研发人员：宋健 宋向华 刘威 严涛 张阳新 程林风
受保护的技术使用者：湖北海山科技有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/5/4