定向器结构设计文献综述.doc
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定向器结构设计+文献综述
中文摘要定向器是火箭武器发射系统的主要组成部分,具有闭锁、挡弹和导向功能,
用于固定火箭弹,承担运输和发射任务。
我们根据要求设计一种可拆卸具有新式
闭锁机构的定向器。
本次定向器设计内容包括闭锁挡弹体、螺旋导槽、电连接接口、机架和组装
方式。
闭锁挡弹体是定向器中比较核心的部位,它起到闭锁、挡弹,固定火箭弹
的作用。
它必须选择一种方式来计算闭锁力使得结构材料达到要求让火箭弹稳定。
螺旋导槽可以使火箭弹发射出去时带有一定转速保证飞行稳定。
电连接接口保证
火箭弹可以顺利被点火发射出定向器。
机架可以满足刚度、强度和稳定性的要求
并且组装方式选择可拆卸式方便更换定向器。
本课题主要通过学习机械设计相关
知识,了解火箭发射系统的形式,完成定向器的整体设计并对关键零件进行强度
校核。
5738
关键词:
定向器闭锁挡弹体设计和校核
毕业设计说明书(论文)外文摘要
TitleThestructuredesignofThedirectionaldevice
Abstract
Thedirectionaldeviceisamajorcomponentofrocketweaponlaunch
systemthatfeaturesdetentcatchandguidancefunctionsisusedinfasten
rocketprojectile,undertaketransportandlaunch.Accordingtothe
requirements,wedesignadetachabledirectionaldevice.
Thedirectionaldesigncontentincludingthedetentcatchmechanism,the
spiralguidegroove,theelectricalconnectioninterface,rackand
assembly.Thedetentcatchmechanismisthecorepartofadirectional
devicewhichfastenrocketprojectilethroughthewayofdetentcatch.It
从第一次世界大战到第二次世界大战,由于生产力水平的提高和科学技术的进步,
尤其是无烟火药代替了有烟火药,使火箭技术又得到恢复和发展。
二战期间,火箭炮
开始登上历史舞台,由于精度问题使人们开始研究火箭导弹。
[5]
近些年来随着工业化发展的逐步成熟,各个国家对于武器系统也有了进一步的要
求,火箭炮因其威力大、火力猛、机动性好而备受青睐。
从而发展迅速,成为主战武
器。
所以研究更适合现代战术需求的火箭导弹发射系统成为各国军事竞争中必不可少
的一个环节。
除了火箭导弹本身的制导精度,定向器的一系列参数也对发射精度有着
重要的影响。
所以定向器的研究也成为火箭导弹发射系统中的一大重点。
1.1.1导弹发射装置的概念及发展
导弹发射装置是导弹武器系统中的一个重要组成部分,它是用来支承导弹并完成
某些射前准备、瞄准、跟踪目标和导引导弹正确起飞,当其与制导系统组成二位一体
时,尚有能导引导弹及时准确地击毁目标的装置和设备。
对机载和舰载导弹发射装置
来说,均系带弹航行;对机动式地面发射装置来说,有的不带弹,有的还能完成短途
或长途载弹行军。
弹射装置还可以赋予导弹以起飞动能。
导弹发射装置是在火箭和导弹发展的同时发展起来的。
火箭导弹发射装置的历史
最早可以追溯到公元12世纪,随后西方发展出了膛线火炮,但当时火箭武器的精度
不高,遂发展缓慢。
二战期间前苏联研制出多联装火箭炮BM13,二战后各国大力研制
火箭炮,开始普遍采用贮运发射箱定向器,并根据陆海空的不同需求进行研制机动式
发射装置。
现代的导弹发射装置取得的成果除了贮运发射箱定向器的使用,还有弹射
几个基本要求:
(1)应具有保证导弹正常起飞的最短长度,一般要求保证所需要的滑离速度。
定向器种类
根据结构特
点分类
根据导轨布
局特点分类
1导轨式(滑轨式)定向器
2圆筒式(简称筒式)定向器
3螺旋式
4贮运发射箱
1不同时离轨式定向器
2同时离轨式定向器
3零长式(支撑式)定向器
4投放式定向器
(2)导弹要平直,导弹的定向件与导轨的配合要有适当的间隙,以保证导弹顺
利滑行。
这个间隙不应过大,以防导弹滑行时产生跳动和造成角度偏差。
(3)定向器结构紧凑,重量要轻,同时要有足够的强度和刚度。
(4)在导弹滑离后,要保证导弹尾部不与定向器相碰撞。
(5)定向器应保证装弹和退弹迅速、方便和准确。
装填后要用闭锁挡弹机构将
导弹固定。
另外,在装填和退弹时要保证安全。
(6)定向器的端部要具有导流措施,以减少燃气流的冲击作用,还要防止燃气
流反射回来作用到导弹尾翼上而使出事偏差增大。
(7)当采用多发联装定向器时,各定向器导轨要互相保持一定的平行度,或使
各定向器的导轨互相间有一个小的交汇角,即使它们的瞄准线在一定远的距离处汇交
于一点,以保证“火力”集中。
[2]这是定向器设计中的一些要求和标准,在具体设
计的时候,我们要根据实际情况进行考量。
定向器的基本组成一般包括定向器本体、导轨、定向器联装架和耳轴。
定向件安
装在导弹上,用它与导轨“连接”。
另外,在定向器本体上还安装有闭锁挡弹器、电
分离器、装弹退弹机构和其它勤务要求的机构。
靠性分析。
2定向器总体设计分析
2.1总体设计
2.1.1总体设计思路
定向器的总体结构是4联装,集束为16管的螺旋筒式定向器。
主要应从有利于
提高射击密集度的角度考虑,为了燃气射流对定向器的作用尽可能小,可以选择更多
的迎气面小的外形,而定向器的强度和刚度也要保证。
[1]所以我材料选择刚,壁厚
为1.5mm。
加工方式是通过无缝钢管或用钢板卷压焊接而成。
由于筒式定向器的闭合
圆柱面,所以导流性能好,燃气引起的震动较小,弹体在定向器内运动平滑,冲击程
度小,密集度自然高。
[1]起落架加装固定的钢板中留有通孔,方便气体流出。
这样
不仅保证了减少燃气射流的要求,也减轻了定向器整体的重量,这就为发射装置增加
了稳定性。
还要考虑装退弹的方便性,这主要是定向器的结构,而带弹行军是的安全
性主要体现在闭锁挡弹机构上,还有起落架的安装结合的方便性,定向器整体的制造
维修保养等问题。
结合任务书的指标,通过阅读专业书籍,在把握整体上我写了一个
总体设计思路,这里面把即将要遇到的问题列出并尝试提出解决办法,然后将在校核
章节尝试验证。
我的整体设计思路如下图:
图2.1定向器结构整体设计思路图
2.1.2闭锁机构的确定原则
在闭锁挡弹器结构设计时,首先要分析和确定出闭锁力的大小,然后选择结构形
式。
对不同的导弹和不同的发射方式,闭锁力的确定原则是不同的,一般有以下几种
情况:
(1)车载导弹发射装置带弹行军时,闭锁力的大小应保证导弹可靠地固定在定
向器的一定位置上,以防在载车起动(加速)、制动(减速)、急转弯(离心力)、振
导弹武器设计时为了提高战斗单位的火力,减少单位装备的数量和人员常常要求
导弹发射装置采用多发导弹联装形式。
即在一台发射装置上安装两个或几个定向器,
通常称为双联装和多联装。
通常情况把定向器安装在一个构架上,这个构架称为定向器联装架。
联装架要有
足够的刚度,防止定向器和导弹产生变形,结构简单,重量要轻,定向器的安装、取
下和调整要方便。
一般的联装架结构形式有四种:
横梁式、钢架式、框架式和桁架式。
[4]
2.2总体数据分析
主要技术参数:
火箭弹长1.4m;弹半径70mm;弹重13kg;发动机推力13KN;
4联装为一个单元;安装总长度不大于1.5m;定向器集束为16管。
要设计的数据:
有效定向器长度、螺旋角、螺旋定向器导转侧压力、闭锁挡弹器
结构参数、弹簧结构参数、联架结构参数。
需要考虑的几个问题:
(1)定向器长度要保证不发生炮口撞击,可以给火箭足够的初始转速,在以上
条件都满足的情况下采用合适的长度参数进行设计。
(2)螺旋定向器的定向钮的设计、螺旋导槽螺旋角和闭锁挡弹器结构应满足功
用需求,根据需求进行合理设计。
材料的选择满足强度校核。
(3)联接架需要注意定向器受火箭发射而旋转,所以加装方式要保证发射时的稳
定性,还有拆卸方便和强度保证,定向器之间的间距设计合理。
(4)在关键处保证强度,但还是要考虑整体的质量问题。
2.3本章总结
本章对定向器整体设计进行了分析,包括我的一些设计思路图,依据这些思路进
行设计、计算。
同时依靠参考文献来保证本设计的可靠性,达到在火箭发射装置中的
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- 定向 结构设计 文献 综述