一种火箭橇动态起爆系统的制作方法

1.本发明涉及火箭橇试验技术领域，具体涉及一种火箭橇动态起爆系统。


背景技术：

2.火箭橇是以固体火箭发动机作为动力，沿专门建造的高精度轨道滑行的大型地面试验设备。火箭橇试验是介于实验室与全尺寸飞行试验之间的一种非常有效的地面动态试验，可以逼真的模拟飞机、导弹等武器装备有关高速度、高加速度等的飞行环境，成为鉴定武器装备的新理论、新技术、新材料和新结构必不可少的试验方式。火箭橇在轨滑行过程中，固体火箭发动机的分期点火起爆、橇载火工品在特定速度下的起爆等需要提供一定时间的工作电流，需要通过火箭橇动态起爆系统完成。
3.目前的火箭橇动态起爆方案采用地面切割刀断开橇载控制器的启动导线的方式。该系统的电池和控制器安装在火箭橇上，需要足够的安装空间，火箭橇体积、质量增加；电池和控制器需要采取一定的减振措施，设计难度和试验成本提高。火箭橇试验过程中，由于其强振动、高冲击等力学环境工况，橇载电池可能出现间歇性电压不稳、断电等情况，橇载控制器可能出现误启动或者不工作的情况，橇载控制器的启动导线由于气动力、异物可能提前断开，导致试验的失败，安全风险较高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种火箭橇动态起爆系统，实现了高速度时橇载火工品的精准起爆；结构简单、紧凑，降低了火箭橇的设计难度和发动机推力成本，可靠性高。
5.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
6.一种火箭橇动态起爆系统，火箭橇轨道一侧预定位置布设有一定长度的带电铜网，火箭橇的橇体一侧布置有切割刀组件，火箭橇的橇体上设有起爆装置，起爆装置与切割刀组件连接；当火箭橇沿火箭橇轨道滑行至铺设铜网位置时，切割刀组件切割带电铜网，起爆装置通过切割刀组件与带电铜网形成搭接，火工品工作。
7.按照上述技术方案，起爆装置通过电线与切割刀连接。
8.按照上述技术方案，切割刀组件包括切割刀支架和切割刀，切割刀支架与火箭橇的橇体侧部连接固定，切割刀的上端安装于切割刀支架上；
9.切割刀的上端连接有刀柄，刀柄安装于切割刀支架上，刀柄上套设有绝缘套。
10.按照上述技术方案，切割刀材料为q235钢，刀刃为60
°
夹角的斜面。
11.按照上述技术方案，切割刀的刀刃朝向火箭橇前进的方向；带电铜网水平布置，切割刀垂直安装于橇体上。
12.按照上述技术方案，切割刀支架前端设有整流结构，整流结构的前端设有整流角，整流角为锐角。
13.按照上述技术方案，轨道一侧设有铜网支架，铜网支架上端设有凹槽，铜网安设于
凹槽口处，当切割刀切割铜网时，切割刀在铜网支架的上端凹槽内移动，但并不触碰凹槽壁。
14.按照上述技术方案，铜网支架为u形支架，凹槽为u形，铜网支架底部布置有绝缘垫块，铜网与铜网支架之间依次设有压板及铜垫板；
15.火箭橇轨道下方设有槽钢，火箭橇轨道为工字形，火箭橇轨道的底部两侧分别通过卡钩和轨道压板紧固于槽钢上。
16.按照上述技术方案，铜网通过电线连接有地面电源。
17.按照上述技术方案，切割刀组件的个数为两个，两个切割刀组件分别布置于火箭橇的橇体两侧，与两个切割刀组件分别对应设有两个带电铜网，两个带电铜网分别布置于火箭橇轨道两侧预定位置。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1.本发明采用车载切割刀搭接地面加电铜网的方式，实现了2.4ma高速度时橇载火工品的精准起爆；本发明橇载结构简单、紧凑，无需设计供电电池、控制器及其减振装置的安装空间，火箭橇质量较轻，在单轨超音速以上速度的火箭橇试验中优势明显，降低了火箭橇的设计难度和发动机推力成本，可靠性高。
20.2.本发明切割刀支架的前端设有截面为三角形的前整流结构，设计时可通过调节整流角的大小，改变局部气动升力的大小和方向，从而实现调节整个火箭橇气动力的布局要求；本发明采用的铜网支架近地近轨安装，结构稳定性好，抗冲力能力强；切割刀安装在轨顶面以下的橇体两侧，不受火箭橇其他结构的影响，通用性强；本发明经过2.4ma速度下橇载火工品的起爆，验证了系统工作的可靠性和供电的精确性，使用前景广阔。
附图说明
21.图1是本发明实施例中火箭橇动态起爆系统的立体图；
22.图2是本发明实施例中火箭橇动态起爆系统的主视图；
23.图3是图2的左视图；
24.图4是图2的俯视图；
25.图5是本发明实施例中火箭橇动态起爆系统的地面加电铜网组件的总装示意图；
26.图6是图5的a-a视图；
27.图中，1-起爆装置、2-橇体、3-切割刀支架、4-螺母、5-绝缘套、6-切割刀、7-铜网、8-螺栓、9-压板、10-铜垫板、11-u形支架、12-第一绝缘垫块、13-第二绝缘垫块、14-槽钢、15-地面电源、16-卡钩、17-轨道、18-螺栓、19-轨道压板。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
29.参照图1～图6所示，本发明提供的一个实施例中的火箭橇动态起爆系统，火箭橇轨道两侧预定位置水平布设有一定长度的带电铜网，火箭橇的橇体两侧布置有切割刀组件，切割刀与带电铜网对应布置，火箭橇的橇体上设有起爆装置，起爆装置与切割刀组件连接；当火箭橇沿火箭橇轨道滑行至铺设铜网位置时，切割刀组件切割带电铜网，起爆装置通过切割刀组件与带电铜网形成搭接，火工品工作。
30.进一步地，火箭橇试验前，在轨道两侧预定的位置布设一定长度的带电铜网，火箭橇滑行到铺设铜网位置时，橇载切割刀与带电铜网搭接，橇载点火装置连接切割刀，火工品工作。
31.进一步地，起爆装置通过电线与切割刀连接。
32.进一步地，切割刀组件包括切割刀支架3和切割刀6，切割刀支架3与火箭橇的橇体侧部连接固定，切割刀6的上端安装于切割刀支架3上；
33.切割刀6的上端连接有刀柄，刀柄通过螺母4安装于切割刀支架3上，刀柄上套设有绝缘套5，确保切割刀与橇体结构绝缘。
34.进一步地，切割刀材料为q235钢，刀刃为60
°
夹角的斜面。
35.进一步地，切割刀6的刀刃朝向火箭橇前进的方向；带电铜网水平布置，切割刀垂直安装于橇体上。
36.进一步地，切割刀支架前端设有整流结构，整流结构前端设有整流角，整流角为锐角，整流结构的整流角度为-30
°
～30。
37.进一步地，轨道一侧设有支架，支架上端设有凹槽，铜网7安设于凹槽口处，当切割刀切割铜网7时，切割刀在支架的上端凹槽内移动，但并不触碰凹槽壁。
38.进一步地，支架为u形支架11，凹槽为u形，支架底部布置有绝缘垫块，铜网7与支架之间依次设有压板9及铜垫板10；
39.火箭橇轨道下方设有槽钢，火箭橇轨道为工字形，火箭橇轨道的底部两侧分别通过卡钩和轨道压板紧固于槽钢上。
40.进一步地，绝缘垫块的个数为两个，分别为第一绝缘垫块12和第二绝缘垫块13。
41.进一步地，铜网7通过电线连接有地面电源。
42.进一步地，铜网7、u形支架11、压板9、铜垫板10、第一绝缘垫块12、第二绝缘垫块13、槽钢扣件和地面电源组成加电铜网组件；铜网、压板和铜垫板螺接在u形支架上部，铜垫板保证导电良好，u形支架下部螺接第一绝缘垫块；槽钢通过卡钩和压板紧固在轨道的底面；第一绝缘垫块的下部螺接第二绝缘垫块，第二绝缘垫块固定在槽钢的上表面。通过第一绝缘垫块和第二绝缘垫块确保u形支架与轨道系统和地面绝缘。第一绝缘垫块和第二绝缘垫块的材料是夹布胶木板，具有一定的强度，绝缘性能好。
43.进一步地，切割刀组件的个数为两个，两个切割刀组件分别布置于火箭橇的橇体两侧，与两个切割刀组件分别对应设有两个带电铜网，两个带电铜网分别布置于火箭橇轨道两侧预定位置。
44.本发明的工作原理：本发明的火箭橇动态起爆系统包括两部分：橇载切割刀组件和地面加电铜网组件，如图1至图5所示。
45.橇载切割刀组件由切割刀支架3、切割刀6、螺母4和绝缘套5组成。切割刀支架3对称水平焊接在橇体2的两侧；绝缘套5套在切割刀6的刀柄上，安装在切割刀支架3底板的安装孔上，确保切割刀6与橇体2绝缘，同时确保刀刃朝向火箭橇前进的方向，刀柄垂直向上；用螺母4和平垫把刀柄锁紧在切割刀支架3上，外侧再用螺母和平垫把导线压紧在刀柄上，使导线和切割刀接通，同时导线与橇体2绝缘，导线与起爆装置1连接；两侧的切割刀6对称安装，切割刀中心线到轨道纵向对称面的距离是192mm，切割刀底部距轨顶面的距离是62mm。至此完成切割刀组件的安装。
46.地面加电铜网组件由铜网7、螺栓8、压板9、铜垫板10、u形支架11、第一绝缘垫块12、第二绝缘垫块13、槽钢14、地面电源15、卡钩16、螺栓18和轨道压板19组成。卡钩16焊接在槽钢14两侧的对应位置，卡钩16与轨道17一侧的斜面贴合，螺栓18和轨道压板19通过轨道17另一侧的斜面把槽钢14固定在轨道17的底面上，见图3；铜网7、压板9和铜垫板10螺接在u形支架11的上部，铜垫板保证导电良好，铜网保持水平状态，铜网表面与轨顶面的距离是38mm；u形支架下部的两端螺接第一绝缘垫块12和第二绝缘垫块13，第一绝缘垫块12在第二绝缘垫块13的上方，螺栓头沉入第二绝缘垫块13的沉孔，见图5；第二绝缘垫块13螺接在槽钢14的上表面；通过第一绝缘垫块12和第二绝缘垫块13使铜网与轨道和地面绝缘。若干组地面铜网组件串联，以满足橇载起爆装置点火所需的供电时间，轨道两侧对称布设，与远端的地面电源15连接，至此完成地面加电铜网组件的安装。
47.在某单轨火箭橇试验中，根据弹道估算，在火箭橇加速段2.4ma速度对应的轨道位置开始布设加电铜网；根据爆炸螺栓的工作供电时间，设计加电铜网的长度为20米；火箭橇高速滑行至铜网位置时，橇载切割刀持续切割地面带电铜网，根据测试结果，进入铜网1米后起爆装置工作。该动态起爆系统实现了橇载爆炸螺栓在2.4ma速度时的点火工作，试验取得了圆满成功。
48.通过本发明的应用，保证了火箭橇橇载火工品高速动态起爆的顺利进行，为超音速火箭橇试验提供了可靠的技术支持。
49.以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。