CN112591140B - 一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，包括拉杆、分体式活塞环、缓释装置壳体、阻尼油液腔壳体、阻尼油液和阻尼孔，飞行器位于发射台上，减载缓释装置置于发射台下，拉杆穿过发射台上的通孔与飞行器固定连接；分体式活塞环为两瓣结构，其置于拉杆下端，并置于缓释装置壳体内腔中，分体式活塞环紧贴缓释装置壳体内腔；阻尼油液腔壳体中盛装有阻尼油液，缓释装置壳体置于阻尼油液腔壳体的阻尼油液中。本发明发射前飞行器结构和发射台结构靠牵制释放装置连接锁定，发射时牵制释放装置接受指令解除牵制力，飞行器被释放，同时减载缓释装置开始工作，提供缓释阻力以避免飞行器受到过大冲击力。

Description

一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置
技术领域
本发明涉及一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，属于航天飞行器垂直发射技术领域。
背景技术
牵制释放发射装置用于将飞行器在垂直发射前和点火数秒后固定发射台上。待点火工作正常和发动机推力达到起飞额定值后，牵制释放装置释放飞行器，飞行器脱离牵制力正常起飞。这种先点火待发动机建立推力再释放飞行器的发射方式可以在点火后飞行器异常情况下中止发射，提高了垂直发射的可靠性，但是在飞行器突然脱离牵制力释放时增加了额外的释放载荷冲击。为了减小飞行器受到的冲击，一般通过设置专门的缓释方案实现冲击减载。
国外多个型号所采用的减载缓释方案归类为如下三种：(1)套筒拉杆型缓释机构；(2)断裂拉杆型缓释机构；(3)摩擦杆-簧片型缓释机构。这三种减载缓释方案都是依靠结构塑性变形和摩擦力的方式进行冲击的缓释，共同缺点是无法在设计阶段实现精确的缓释力控制。国内减载缓释方案技术研究积累比较薄弱，尚无实际的工程应用案例。
随着对运载火箭等飞行器垂直发射可靠性要求的提高，我国采用缓释方案的牵制释放发射技术需求越来越迫切。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，提供缓释阻力以避免飞行器受到过大冲击。
本发明解决技术的方案是：
一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，包括拉杆、分体式活塞环、缓释装置壳体、阻尼油液腔壳体、阻尼油液和阻尼孔，
飞行器位于发射台上，减载缓释装置置于发射台下，拉杆穿过发射台上的通孔与飞行器固定连接
分体式活塞环为两瓣结构，其置于拉杆下端，并置于缓释装置壳体内腔中，分体式活塞环紧贴缓释装置壳体内腔；
阻尼油液腔壳体中盛装有阻尼油液，缓释装置壳体置于阻尼油液腔壳体的阻尼油液中；
缓释装置壳体为一端开有盲孔的空腔，其底部开有与外部相通的阻尼孔；
当飞行器被释放后，拉杆随着飞行器向上运动，此过程中拉杆带动分体式活塞环沿着缓释装置壳体的圆柱形内腔向上运动，形成一个体积逐渐变大的封闭腔体；封闭腔体体积变大，内部形成的负压将阻尼油液腔中的油液通过阻尼孔吸入封闭腔体内；油液通过阻尼孔时产生的阻尼力，形成缓释装置发挥作用的缓释阻力。
进一步的，分体式活塞环移动至分离槽时，阻尼油液至少将缓释装置壳体内腔填满。
进一步的，通过调整阻尼孔的数量和大小来调节阻尼力的大小。
进一步的，缓释装置壳体上设置有分离槽，分离槽位于缓释装置壳体上的距离要确保达到缓释要求。
进一步的，当分体式活塞环运动至缓释装置壳体上的分离槽时，分体式活塞环在与拉杆的锥形接触面的径向力作用下滑入分离槽，拉杆与缓释装置脱离，缓释装置工作结束。
进一步的，拉杆与缓释装置脱离后，飞行器继续带动连杆行走。
进一步的，分离槽距离缓释装置壳体上端距离为缓释装置壳体高度的1/5-1/3处。
进一步的，阻尼孔均布在缓释装置壳体底部。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明发射前飞行器结构和发射台结构靠牵制释放装置连接锁定，发射时牵制释放装置接受指令解除牵制力，飞行器被释放，同时减载缓释装置开始工作，提供缓释阻力以避免飞行器受到过大冲击力；
(2)本发明在油液通过阻尼孔时产生的阻尼力就是缓释装置发挥作用的缓释阻力，这个阻尼力的大小可以通过在设计阶段调整阻尼孔的数量和大小实现精确设计；
(3)本发明当分体式活塞环运动至缓释装置壳体上的分离槽结构的位置时，分体式活塞环在与拉杆的锥形接触面的径向力作用下滑入分离槽，拉杆与缓释装置脱离，缓释装置即完成工作结束。
附图说明
图1为本发明缓释装置应用场合示意图，其中1-拉杆，2-减载缓释装置，3-飞行器，4-发射台，5-牵制释放装置；
图2为减载缓释装置工作原理及组成示意图，其中6-分体式活塞环，7-缓释装置壳体，8-阻尼油液腔壳体，9-阻尼油液，10-阻尼孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，如图1、2所示，包括拉杆、分体式活塞环、缓释装置壳体、阻尼油液腔壳体、阻尼油液和阻尼孔，
飞行器位于发射台上，减载缓释装置置于发射台下，拉杆穿过发射台上的通孔与飞行器固定连接
分体式活塞环为两瓣结构，其置于拉杆下端，并置于缓释装置壳体内腔中，分体式活塞环紧贴缓释装置壳体内腔；
阻尼油液腔壳体中盛装有阻尼油液，缓释装置壳体置于阻尼油液腔壳体的阻尼油液中；
缓释装置壳体为一端开有盲孔的空腔，其底部开有与外部相通的阻尼孔；
当飞行器被释放后，拉杆随着飞行器向上运动，此过程中拉杆带动分体式活塞环沿着缓释装置壳体的圆柱形内腔向上运动形成一个体积逐渐变大的封闭腔体。封闭腔体体积变大，内部形成的负压将阻尼油液腔中的油液通过阻尼孔吸入封闭腔体内。在油液通过阻尼孔时产生的阻尼力就是缓释装置发挥作用的缓释阻力，这个阻尼力的大小可以通过在设计阶段调整阻尼孔的数量和大小实现精确设计。
当分体式活塞环运动至缓释装置壳体上的分离槽结构的位置时，分体式活塞环在与拉杆的锥形接触面的径向力作用下滑入分离槽，拉杆与缓释装置脱离，缓释装置工作结束。
本发明发射前飞行器结构和发射台结构靠牵制释放装置连接锁定，发射时牵制释放装置接受指令解除牵制力，飞行器被释放，同时减载缓释装置开始工作，提供缓释阻力以避免飞行器受到过大冲击力。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，其特征在于，包括拉杆、分体式活塞环、缓释装置壳体、阻尼油液腔壳体、阻尼油液和阻尼孔，
飞行器位于发射台上，减载缓释装置置于发射台下，拉杆穿过发射台上的通孔与飞行器固定连接；
分体式活塞环为两瓣结构，其置于拉杆下端，并置于缓释装置壳体内腔中，分体式活塞环紧贴缓释装置壳体内腔；
阻尼油液腔壳体中盛装有阻尼油液，缓释装置壳体置于阻尼油液腔壳体的阻尼油液中；
缓释装置壳体为一端开有盲孔的空腔，其底部开有与外部相通的阻尼孔；
当飞行器被释放后，拉杆随着飞行器向上运动，此过程中拉杆带动分体式活塞环沿着缓释装置壳体的圆柱形内腔向上运动，形成一个体积逐渐变大的封闭腔体；封闭腔体体积变大，内部形成的负压将阻尼油液腔中的油液通过阻尼孔吸入封闭腔体内；油液通过阻尼孔时产生的阻尼力，形成缓释装置发挥作用的缓释阻力；
发射前飞行器结构和发射台结构靠牵制释放装置连接锁定，发射时牵制释放装置接受指令解除牵制力，飞行器被释放，同时减载缓释装置开始工作，提供缓释阻力以避免飞行器受到过大冲击力；
在油液通过阻尼孔时产生的阻尼力就是缓释装置发挥作用的缓释阻力，这个阻尼力的大小可以通过在设计阶段调整阻尼孔的数量和大小实现；
缓释装置壳体上设置有分离槽，分离槽位于缓释装置壳体上的距离要确保达到缓释要求；
当分体式活塞环运动至缓释装置壳体上的分离槽结构的位置时，分体式活塞环在与拉杆的锥形接触面的径向力作用下滑入分离槽，拉杆与缓释装置脱离，缓释装置即完成工作结束。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，其特征在于，分体式活塞环移动至分离槽时，阻尼油液至少将缓释装置壳体内腔填满。
3.根据权利要求1所述的一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，其特征在于，拉杆与缓释装置脱离后，飞行器继续带动连杆行走。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，其特征在于，分离槽距离缓释装置壳体上端距离为缓释装置壳体高度的1/5-1/3处。
5.根据权利要求1所述的一种用于飞行器牵制释放发射的减载缓释装置，其特征在于，阻尼孔均布在缓释装置壳体底部。
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