一种复合式飞机的制作方法_3

文档序号:8552437阅读:来源:国知局

如图12至图15所示,该设计方案包括:两组导轨-滑块,两组承载销(及连接孔),分离弹射筒/作动器及控制装置等。
[0056]导轨滑块系统采用双导轨、两组滑块(每组三个滑块)顺序分离系统设计。母机背部安装两根平行安装的导轨(机身对称中心面两侧一定距离),导轨截面初步选定为槽形,与T形滑块配合。导轨在与T形滑块配合处特别加强。导轨前端有定位块,用于限定子机在母机上的前向位置(通过子机机身前部滑块)。两侧定位块前部各安装一个子机分离弹射筒/作动器,弹射杆与第一组滑块接触,通过其将分离力施加给子机。机身对称中心面沿纵向布置2个定位承载销,主要承受纵向力(/P。定位承载销系统带有收放作动系统和控制装置,可上下伸缩,实现子机的连接定位-固定和分离解锁。
[0057]子机机身腹部与母机导轨对应部位固定安装两组滑块,每组为3个滑块串列。分离过程中,子机滑块在导轨内滑动,滑块按先后顺序依次从导轨中滑出。子机机身腹部中心对称面处有2个定位/承载孔,与母机的2个定位承载销配合实现安装定位和承载。
[0058]组合时,使用升降机将子机抬升到基本与母机后机身水平的高度,使用辅助导向连接装置,使子机的滑块与母机导轨连接。滑块相对于导轨运动,将子机滑动安装到母机上。子机的两个前部滑块与母机导轨前部定位块接触,子机初步定位。母机的2个定位承载销在作动系统推动下升起,伸入子机机腹的连接孔中。定位承载销外伸到最终位置后,安全锁紧装置锁紧,完成子机的最终连接定位。子机载荷通过滑块-导轨、销孔-定位承载销传递给母机。
[0059]连接子机和母机的之间的各系统及接头/连接装置,包括电缆、信号/数据传输线、油管和其他管路等。
[0060]分离时,定位承载销的锁紧装置解锁,作动系统使之收缩,从子机的配合孔中退出,子机完全解锁。母机的分离弹射器工作,弹射杆-推杆向后推动子机第一组滑块-子机向后滑动,直至与母机完全脱离。
[0061]二、块形接头+承载销+弹射筒连接-分离系统设计方案
如图16和图17所示,该设计采用四组带法向和侧向销孔的块形接头,与之配合的法向的承载销/导向销和侧向的钩形承载销,加上弹射筒。
[0062]四个块形接头安装在子机机腹下表面,对称分布。母机上安装与块形接头配合的法向承载/导向销-安装承力结构、侧向钩形销及作动和控制装置、以及弹射筒,三者构成一套组件,共有四套。四套组件在母机机背的安装位置与子机的四个块形接头对应。
[0063]块形接头的销孔(法向和侧向)与承载销/导向销、钩形销配合使用。子机母机连接时,承载销/导向销、钩形销分别插入块形接头的销孔中,承受和传递载荷。侧向力和纵向力法向承载销/导向销承受,法向力由钩形销承受。力矩由钩形销、机身接触面承受。这种设计的优点是安装连接可靠,安装后的固紧和调整的工作量少,外形标准、气动阻力小等。
[0064]选择使用四组楔形垫块提供母机与子机的接触定位面,表面有保护弹性垫,垫块可微调以使子机达到精确的安装位置。
[0065]连接组合时,使用起吊机将子机抬升到母机后机身上方一定高度,子机保持正常的水平姿态。使用辅助定位装置使子机的四个块形接头的法向销孔与母机的四组法向承载/导向销对正,降低子机高度,使块形接头套合到法向承载/导向销上。子机继续下降高度,直至块形接头底部接触到承载销的安装承力结构-壳体的承载面,同时机腹接触到母机机背外形面或楔形件。子机安装到位,作动装置驱动钩形销插入块形接头的侧销孔中,完成最后的锁紧定位。锁定保险装置使钩形销可靠地连接承载。
[0066]子机载荷通过块形接头-法向承载/导向销和钩形承载销传递给母机。
[0067]连接子机和母机的之间的各系统及接头/连接装置,包括电缆、信号/数据传输线、油管和其他管路等。
[0068]分离时,钩形销作动装置使其解锁(从块形接头的销孔中拔出),子机完全解锁。传感器系统确认四组钩形销全部解锁后,启动弹射分离实施程序。四点式弹射装置工作,将子机弹出。
[0069]四点式弹射发射装置,包括四个均匀分布的弹射作动筒以及动力源和控制系统等。每个弹射作动筒与法向承载/导向销-安装承力结构、侧向钩形销及作动和控制装置集成为一套单元组件。动力源和控制系统集中在一处,通过管路和控制线路与四个弹射筒连接。
[0070]四点式弹射发射装置可以克服载机流场干扰,给子机一定分离速度并控制姿态,具有“自身补偿”特性。
[0071]块形接头-承载/导向销+弹射筒连接-分离系统采用计算机集中控制系统。
[0072]分离时计算机系统发出指令,计算机系统获得机载系统提供的各种参数(总温、总压、静压,迎角α、侧滑角β,航向姿态等各种相关数据和参数,子机-母机流场数据和参数等),与存储的子机-母机流场数据进行比较和计算,自动给出补偿参数,控制四个弹射筒的参数。计算机分别向四个弹射作动筒给出相应的弹射力作用时间,使子机获得能补偿俯仰和偏航两个平面内的干扰力和力矩,实现子机安全而精确的分离。
[0073]子机独立飞行时,外露的块形接头会产生较大的阻力并影响隐身性能,解决方案是优化外形减小阻力,采用可收放设计将接头收入机身内部。
[0074]三、L形接头+承载销+压紧器+弹射筒连接-分离系统设计方案如图18所示,采用一种带法向中心销孔的L形接头+压紧器设计。
[0075]承载销-安装承力结构(基座)、压紧器(钩形件)及其作动和保险装置、弹射筒集成为一个单元组件,四个这样的组件安装在母机机背上,与子机的L形接头配合。
[0076]四个L形接头安装在子机上,带有法向中心销孔,销孔与母机的法向承载/导向销配合,传递侧向力和纵向力。
[0077]压紧器的主承力元件为一个钩形件,钩形件与L形接头的底边/凸肩上表面贴合,配合承受法向力和力矩。
[0078]钩形件的转动轴在安装承力结构(基座)上,驱动及控制装置使其转动,实现压紧和松脱两个位置转换。锁定保险装置使钩形件可靠压紧和传力。
[0079]连接组合时,使用起吊机将子机抬升到母机后机身上方一定高度,子机保持正常的水平姿态。使用辅助定位装置使子机的四个L形接头的法向销孔与母机的四组法向承载/导向销对正,降低子机高度,使L形接头套合到法向承载/导向销上。子机继续下降高度,直至L形接头底部接触到承载销的安装承力结构-壳体的承载面,同时机腹接触到母机机背外形面或楔形件。子机安装到位,作动装置驱动钩形件压合到L形接头的侧边上,完成最后的锁紧定位。锁定保险装置使钩形件可靠地连接承载。
[0080]连接子机和母机的之间的各系统及接头/连接装置,包括电缆、信号/数据传输线、油管和其他管路等。
[0081]分离时,钩形件锁定保险装置解锁,作动器使其转动到松脱位置。L形接头失去法向约束,完全解锁。在传感器系统测量出4个钩形件全部脱开后,进入弹射分离程序。弹射系统工作,将子机弹离母机。
[0082]L形接头有两种设计方案,一种是底边在侧面,一种是底边在前。前者顺气流方向截面尺寸较小,阻力较小;后者顺气流方向截面尺寸较大,阻力较大。
[0083]除了 L形接头设计方案外,还考虑采用T形接头设计,但是承载-传力系统系统相较于L形接头复杂。
[0084]子机独立飞行时,外露的L形接头会产生较大的阻力并影响隐身性能,解决方案是优化外形减小阻力,采用可收放设计将接头收入机身内部。
[0085]四、爆炸螺栓+承载销+弹射筒连接-分离系统设计方案
如图19所示,该设计方案采用爆炸螺栓(螺柱-爆炸螺母)+弹射分离系统。
[0086]采用航天领域广泛使用的螺栓/螺柱-爆炸螺母装置(如运载火箭/航天飞机助推器-芯级分离),子机和母机之间直接使用四组螺栓-爆炸螺母连接结构,简单可靠。
[0087]子机机身腹部有四个均布安装孔(带螺纹),四个螺柱接头通过螺纹连接到子机上。四个连接螺柱安装轴线为法向,与
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