一种防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法
【专利摘要】本发明涉及一种防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，包括以下步骤：通过对将导弹装填到发射筒内时导弹发生滚转的机理进行分析，建立导弹在装填过程中发生滚转的力学分析模型；从上述力学分析模型中获得影响导弹装填时发生滚转的影响因素；通过上述影响因素对发射筒进行优化设计；通过缩比试验验证发射筒对防止导弹发生滚转的效果；以及通过所述验证的效果对发射筒进行进一步的优化设计。根据本发明的发射筒的设计方法为工程实际应用提供了可参考的理论依据，并且由根据本发明的方法设计的发射筒能够有效地防止导弹在装填过程中的滚转。
【专利说明】一种防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于导弹的发射筒的设计方法，更具体地，涉及一种能够防止导弹在装填过程中发生滚转的发射筒的设计方法。
【背景技术】
[0002]以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
[0003]导弹装填是导弹发射过程的必要步骤。导弹装填指的是在导弹发射之前将导弹装填到发射筒内的过程。导弹装填是筒式冷发射系统的重要过程，其涉及导弹、发射筒、装填车、适配器、适配器箍带以及吊装和支撑设备等。导弹装填步骤的主要目标是保证导弹在装填结束时其滚转量处于一定的范围之内，否则无法实现装填到位。
[0004]现有导弹装填技术中，通常通过吊装设备夹持导弹的弹头部分，从弹尾部分开始将导弹装填到发射筒内。在导弹的外部设置有周向地环绕导弹体的环状适配器，适配器通常具有一定的弹性，从而夹持着导弹并随导弹一起装填到发射筒内。在装填过程中，由于适配器的外表面和发射筒的内表面存在摩擦力，并且上述摩擦力由于适配器的外表面和发射筒的内表面的之间的各个位置处的摩擦力的大小和方向的不确定性以及其他不确定的因素，使得导弹在装填到发射筒内时发生滚转。由此不能将导弹装填到位，也就是说，装填结束时，导弹的尾部上的凸块不能接合到设置在发射筒内的导向槽中。因此不得不对导弹进行二次装填，这将有可能对导弹和发射筒造成损坏。
[0005]在当前的导弹装填技术中，防止导弹在装填过程中的滚转的一般的传统方案为在装填车上设置能够提供一定的抗滚转力矩的夹持装置。但是，由于导弹的重量较大，一般为几吨甚至几十吨，因此导弹的转动惯量较大，由导弹装填车提供的导弹夹持装置很难做到提供如此大的抗滚转力矩。在导弹的装填过程中非常易于将导弹装填车的夹持装置甚至导弹装填车损坏。另外，由于导弹弹体本身的结构对抗扭转力矩也要求一定的上限值，否则将会对导弹弹体或导弹的内部器件造成损坏，因此这种方式并不能达到预期的预防导弹在装填过程中发生滚转的效果。
[0006]此外，在工程应用中通常在装填前通过吊装辅助设备将导弹反方向预置以抵消装填过程中的正向滚转，最终保证导弹装填到位的要求。比如当预计导弹发生顺时针滚转大约30度时，通常可以在装填之前逆时针预置大约30度。但是，由于反方向预置量的设置受到导弹弹体的结构、质心等等因素的影响，使得这种方法适应装填滚转的能力有限。当出现较大滚转量的情况时，这种方法不能满足工程使用的要求。
[0007]因此，现有技术中需要一种能够解决由于导弹装填过程中的滚转量过大而导致导弹不能装填到位的问题的解决方案。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提出一种能够主动地解决导弹装填过程中的滚转以替代被动地适应滚转的方法。通过对导弹装填过程中导弹滚转机理的分析，提供一种能够有效地防止导弹在发射筒中滚转的发射筒的设计方法。
[0009]根据本发明的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法包括以下步骤：
[0010]通过对将导弹装填到发射筒内时导弹发生滚转的机理进行分析，建立导弹在装填过程中发生滚转的力学分析模型；
[0011]从所述力学分析模型中获得影响导弹装填时发生滚转的影响因素；
[0012]通过所述影响因素对发射筒进行优化设计；
[0013]通过缩比试验验证所述发射筒对防止导弹发生滚转的效果；以及
[0014]通过所述验证的效果对所述发射筒进行进一步的优化设计。
[0015]根据本发明的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法的优选的实施例，在导弹的外周上设置有多个适配器，导弹通过适配器填装到发射筒内。
[0016]在根据本发明的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法的进一步的优选实施例中，建立所述力学分析模型的步骤包括：
[0017]假设所述适配器承受的来自所述发射筒的摩擦力的合力在所述适配器与所述发射筒相切的平面内与所述适配器的参照线的夹角为Θ，所述参照线与所述发射筒的轴线平行并且指向所述导弹在装填方向，假设适配器与发射筒之间的实际摩擦系数为μ 0，
[0018]将实际摩擦系数μ θ分解成与所述参照线的反方向成_45°角的第一分量μ !和与所述参照线的反方向成45°角的第二分量μ 2，
[0019]所述实际摩擦系数μ θ与所述第一分量P ：和所述第二分量P 2之间存在如下关系：
[0020]μ e = y2+sin(45。_ θ ) ( μ「μ 2),并且所述夹角 Θ 为
[0021]
【权利要求】
1.一种防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，包括以下步骤: 通过对将导弹装填到发射筒内时导弹发生滚转的机理进行分析，建立导弹在装填过程中发生滚转的力学分析模型； 从所述力学分析模型中获得影响导弹装填时发生滚转的影响因素； 通过所述影响因素对发射筒进行优化设计； 通过缩比试验验证所述发射筒对防止导弹发生滚转的效果；以及 通过所述验证的效果对所述发射筒进行进一步的优化设计。
2.如权利要求1所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，在所述导弹的外周上设置有多个适配器，所述导弹通过所述适配器填装到所述发射筒内。
3.如权利要求2所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，建立所述力学分析模型的步骤包括: 假设所述适配器承受的来自所述发射筒的摩擦力的合力在所述适配器与所述发射筒相切的平面内与所述适配器的参照线的夹角为Θ，所述参照线与所述发射筒的轴线平行并且指向所述导弹在装填方向，假设适配器与发射筒之间的实际摩擦系数为P 0， 将实际摩擦系数μ e分解成与所述参照线的反方向成-45°角的第一分量U1和与所述参照线的反方向成45°角的第二分量μ 2， 所述实际摩擦系数μ e与所述第一分量μ !和所述第二分量μ 2之间存在如下关系: μ 0 = μ 2+sin (45° - θ ) ( μ「μ 2)，并且所述夹角 Θ 为
4.如权利要求3所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，从所述力学分析模型中获得的影响所述导弹装填时发生滚转的影响因素是所述发射筒提供给所述适配器的所述实际摩擦系数μ e的所述第一分量μ !与所述第二分量μ 2的关系。
5.如权利要求4所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，对所述发射筒进行优化设计的步骤包括在所述发射筒的内部上铺设织物层。
6.如权利要求5所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，在所述发射筒的内部上铺设织物层的步骤进一步包括在所述织物层上涂覆树脂层。
7.如权利要求5所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，在所述发射筒的内部上铺设织物层的步骤之前包括将所述织物层浸溃在树脂中已形成树脂层的步骤。
8.如权利要求5-7中的任一项所述的防止导弹装填滚转的发射筒的设计方法，其中，所述缩比试验包括以等比例缩小的 形式对所述导弹的装填到所述发射筒内的过程进行试验验证。
【文档编号】G06F19/00GK104034208SQ201410217121
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】赵衡柱, 吴新跃, 顾银芳, 王华吉, 邢春鹏, 林禹, 吕雪丽, 刘杰, 刘懿敏, 王玺, 郑国梁 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院