本發(fā)明屬于航空技術(shù)領(lǐng)域中投放物分離風(fēng)洞試驗(yàn)專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種投放物釋放裝置。

背景技術(shù)：

在某些飛行器中，在飛行過程中需要拋掉如進(jìn)氣道整流罩等部分結(jié)構(gòu)，此部分結(jié)構(gòu)（下文稱為投放物）在釋放前與機(jī)體連接，在風(fēng)洞投放物分離試驗(yàn)中，如何解決投放物與機(jī)體在指定時(shí)間或指定位置的有效分離，是實(shí)現(xiàn)此類飛行器投放物分離可進(jìn)行風(fēng)洞模擬的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種能夠適用于某些飛行器投放物分離風(fēng)洞模擬試驗(yàn)的投放物釋放裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種投放物釋放裝置，其特征在于：包括機(jī)體和投放物，所述投放物在釋放前，所述投放物的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件與機(jī)體連接，其另一側(cè)通過擺桿與機(jī)體上設(shè)置的擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)連接，所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)用于在投放物釋放前，限制擺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)，而在投放物需要投放時(shí)，用于解除擺桿的旋轉(zhuǎn)限制，所述投放物帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)并脫開與機(jī)體的連接。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括撥桿、擺桿限位銷以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述撥桿的端部與擺桿的一端對應(yīng)配合，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，以使撥桿為擺桿提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，所述擺桿限位銷設(shè)置在機(jī)體上且用于對擺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢進(jìn)行限制。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為設(shè)置在機(jī)體內(nèi)的直線驅(qū)動(dòng)裝置，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置通過動(dòng)力蓄能傳遞機(jī)構(gòu)與撥桿連接，所述動(dòng)力蓄能傳遞機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)體內(nèi)的滑塊，所述滑塊可滑動(dòng)地設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌固定設(shè)置在機(jī)體內(nèi)，所述滑塊與直線驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置用于帶動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，并在滑塊滑動(dòng)一段行程且儲備一定動(dòng)能后，與撥桿接觸，并帶動(dòng)撥桿轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述撥桿由撥桿主動(dòng)桿、撥桿軸以及對稱設(shè)置在撥桿軸兩端的撥桿從動(dòng)桿組成，所述撥桿主動(dòng)桿設(shè)置在撥桿軸中部，在所述滑塊上設(shè)置有與撥桿主動(dòng)桿對應(yīng)配合滑槽，所述撥桿從動(dòng)桿端部與擺桿端部對應(yīng)配合。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述擺桿的一端與撥桿從動(dòng)桿端部對應(yīng)配合，其另一端通過擺桿軸與投放物鉸接，所述擺桿限位銷一端插在機(jī)體的銷孔上，另一端壓在擺桿朝向轉(zhuǎn)動(dòng)方向的端面，所述擺桿能夠在撥桿從動(dòng)桿的帶動(dòng)下，推斷擺桿限位銷并使擺桿獲得初始角速度。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其在所述擺桿上螺紋連接有與擺桿長度方向垂直布置的擺桿預(yù)緊螺釘，所述擺桿預(yù)緊螺釘穿過擺桿且擺桿預(yù)緊螺釘?shù)亩瞬康挚吭跈C(jī)體上。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件為斷裂板，在所述斷裂板的單面或雙面設(shè)置有削弱槽，所述斷裂板的一端與機(jī)體連接，所述斷裂板的另一端與投放物連接，所述投放物在需要投放時(shí)，所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)解除對擺桿的旋轉(zhuǎn)限制，所述投放物繞斷裂板的削弱槽旋轉(zhuǎn)，所述投放物在斷裂板斷裂后與機(jī)體分離。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述斷裂板在削弱槽處彎折斷裂前，所述削弱槽的兩個(gè)相對的槽壁互相接觸，所述槽壁互相接觸后，斷裂板由削弱槽處斷裂。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述削弱槽呈v形，彎折斷裂板直至削弱槽兩個(gè)相對的槽壁互相接觸時(shí)彎折的角度為θ2，所述削弱槽的開槽角度θ2不大于斷裂板的實(shí)際斷裂角度θ1。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述削弱槽的槽壁互相接觸使削弱槽隨后的彎折過程中轉(zhuǎn)動(dòng)部從斷裂板薄弱部向削弱槽口部方向平移一段距離，斷裂板繞新轉(zhuǎn)動(dòng)部繼續(xù)彎折，使斷裂板薄弱部主要載荷從彎矩變成拉力，最終使斷裂板薄弱部拉斷。

本發(fā)明通過擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)的設(shè)置，能夠使某些飛行器在風(fēng)洞投放物分離試驗(yàn)中，確保投放物與機(jī)體在指定時(shí)間或指定位置有效地分離，使此類飛行器投放物分離可進(jìn)行風(fēng)洞模擬試驗(yàn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的局部放大圖。

圖3是本發(fā)明中導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中撥桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明中斷裂板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明動(dòng)作過程示意圖。

附圖標(biāo)記：1為機(jī)體，2為投放物，3為擺桿，4為撥桿，5為擺桿限位銷，6為直線驅(qū)動(dòng)裝置，7為滑塊，8為導(dǎo)軌，9為擺桿軸，10為擺桿預(yù)緊螺釘，11為斷裂板，12為削弱槽，13為蓋板，41為撥桿主動(dòng)桿，42為撥桿軸，43為撥桿從動(dòng)桿，61為驅(qū)動(dòng)桿，71為滑槽，111為轉(zhuǎn)動(dòng)部，121為槽壁。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中部”、“上方”、“下方”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或部件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1-7所示，一種投放物釋放裝置，包括機(jī)體1和投放物2，所述投放物2在釋放前，所述投放物2的一側(cè)通過轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件與機(jī)體1連接，其另一側(cè)通過擺桿3與機(jī)體1上設(shè)置的擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)連接，所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)用于在投放物2釋放前，限制擺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)，而在投放物2需要投放時(shí)，用于解除擺桿3的旋轉(zhuǎn)限制，所述投放物2帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)并脫開與機(jī)體1的連接。

其中，所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)包括撥桿4、擺桿限位銷5以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述撥桿4的端部與擺桿3的一端對應(yīng)配合，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于控制撥桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，以使撥桿4為擺桿3提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力，所述擺桿限位銷5設(shè)置在機(jī)體1上且位于擺桿3上方，所述擺桿限位銷5用于限制擺桿3的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為設(shè)置在機(jī)體1內(nèi)的直線驅(qū)動(dòng)裝置6，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置可選擇氣缸或直線電機(jī)，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿61運(yùn)動(dòng)方向與機(jī)體縱軸方向一致；為了使投放物分離動(dòng)力學(xué)過程相似，需要同步解除擺桿旋轉(zhuǎn)限制并賦予擺桿初始角速度，該角速度最大可達(dá)30rad/s，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置6通過動(dòng)力蓄能傳遞機(jī)構(gòu)與撥桿4連接，所述動(dòng)力蓄能傳遞機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)體1內(nèi)的滑塊7，所述滑塊7可滑動(dòng)地設(shè)置在導(dǎo)軌8上，所述滑塊運(yùn)動(dòng)受導(dǎo)軌限制只能沿著與驅(qū)動(dòng)桿61運(yùn)動(dòng)方向相近的方向平動(dòng)，所述導(dǎo)軌8固定設(shè)置在機(jī)體1內(nèi)，所述導(dǎo)軌除限制滑塊只能沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)外，還起到承受滑塊推動(dòng)撥桿時(shí)徑向力和彎矩的作用，防止徑向力和彎矩傳遞到直線驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)桿上造成驅(qū)動(dòng)桿卡滯，所述滑塊7與直線驅(qū)動(dòng)裝置6連接，所述直線驅(qū)動(dòng)裝置6用于帶動(dòng)滑塊7沿導(dǎo)軌8滑動(dòng)，并在滑塊7滑動(dòng)一段行程且儲備一定動(dòng)能后，與撥桿4接觸，并帶動(dòng)撥桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，這段行程可使滑塊在與撥桿接觸前儲備一定的動(dòng)能，這些動(dòng)能最終可部分傳遞給擺桿，有利于在直線驅(qū)動(dòng)裝置功率受限的情況下提高擺桿初始角速度。

在本實(shí)施例中，所述撥桿4由撥桿主動(dòng)桿41、撥桿軸42以及對稱設(shè)置在撥桿軸42兩端的撥桿從動(dòng)桿43組成，所述撥桿主動(dòng)桿41設(shè)置在撥桿軸42中部下方，在所述滑塊7上設(shè)置有與撥桿主動(dòng)桿41對應(yīng)配合滑槽71，撥桿主動(dòng)桿方向與滑塊運(yùn)動(dòng)方向近似垂直，所述撥桿從動(dòng)桿43端部與擺桿3端部對應(yīng)配合，所述擺桿3的一端與撥桿從動(dòng)桿43端部對應(yīng)配合，其另一端通過擺桿軸9與投放物2鉸接，所述撥桿主動(dòng)桿在滑塊推動(dòng)下把滑塊的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為撥桿繞撥桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，撥桿從動(dòng)桿方向與擺桿近似在一條直線上，撥桿繞撥桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)撥桿從動(dòng)桿，撥桿從動(dòng)桿推動(dòng)擺桿；所述擺桿限位銷5一端插在機(jī)體1的銷孔上，另一端壓在擺桿3的上端面，所述擺桿限位銷一端壓在擺桿表面而不是通過銷孔與擺桿連接的原因是這種結(jié)構(gòu)對于加工、裝配誤差具有更大的容忍度，并且避免了在風(fēng)洞狹小操作空間內(nèi)進(jìn)行孔位對齊的困難操作，所述滑塊推動(dòng)撥桿主動(dòng)桿，撥桿主動(dòng)桿帶動(dòng)撥桿從動(dòng)桿向遠(yuǎn)離機(jī)體方向轉(zhuǎn)動(dòng)，撥桿從動(dòng)桿帶動(dòng)擺桿運(yùn)動(dòng)，所述擺桿3能夠在撥桿從動(dòng)桿43的帶動(dòng)下，推斷擺桿限位銷5并使擺桿3獲得初始角速度；在所述擺桿3上螺紋連接有豎向布置的擺桿預(yù)緊螺釘10，所述擺桿預(yù)緊螺釘10穿過擺桿3且擺桿預(yù)緊螺釘10的下端部抵靠在機(jī)體1上，從而通過擺桿帶動(dòng)投放物貼緊機(jī)體，以消除裝配間隙導(dǎo)致的投放物晃動(dòng)。

在風(fēng)洞投放物分離試驗(yàn)中，根據(jù)投放物分離相似準(zhǔn)則的要求，為了盡可能小地破壞飛行器模型氣動(dòng)外形，要求機(jī)構(gòu)主要部分位于模型內(nèi)腔。其中，尺寸較大的直線驅(qū)動(dòng)裝置、導(dǎo)軌、滑塊完全位于機(jī)體模型內(nèi)腔，僅有部分撥桿、部分?jǐn)[桿預(yù)緊螺釘、部分?jǐn)[桿限位銷露出機(jī)體模型，所述機(jī)體上部安裝有蓋板13，對于模型氣動(dòng)外形的破壞較小。

如圖6所示，所述轉(zhuǎn)動(dòng)解鎖構(gòu)件為斷裂板11，在所述斷裂板11的單面或雙面設(shè)置有削弱槽12，采用單面開削弱槽斷裂板時(shí)，向開槽縮小方向彎折，或者采用雙面開削弱槽斷裂板時(shí)，向其中一面彎折，所述斷裂板11的一端與機(jī)體1下部連接，所述斷裂板11的另一端與投放物2的下部連接，所述投放物2在需要投放時(shí)，所述擺桿轉(zhuǎn)動(dòng)控制機(jī)構(gòu)解除對擺桿3的旋轉(zhuǎn)限制，所述投放物2繞斷裂板11的削弱槽12旋轉(zhuǎn)，所述投放物2在斷裂板11斷裂后與機(jī)體1分離，所述斷裂板11在削弱槽12處彎折斷裂前，所述削弱槽12的兩個(gè)相對的槽壁121互相接觸，所述槽壁121互相接觸后，斷裂板11由削弱槽12處斷裂。

在本實(shí)施例中，所述削弱槽12呈v形，該形狀使削弱槽兩個(gè)相對的槽壁互相接觸時(shí)接觸面積最大，從而減小接觸壓強(qiáng)，減弱壓縮形變對斷裂角度的影響，彎折斷裂板11直至削弱槽12兩個(gè)相對的槽壁121互相接觸時(shí)彎折的角度為θ2，所述削弱槽12的開槽角度θ2不大于斷裂板11的實(shí)際斷裂角度θ1，所述削弱槽12的槽壁121互相接觸使削弱槽12隨后的彎折過程中轉(zhuǎn)動(dòng)部111從斷裂板11薄弱部向削弱槽口部方向平移一段距離，斷裂板11繞新轉(zhuǎn)動(dòng)部111繼續(xù)彎折，使斷裂板11薄弱部主要載荷從彎矩變成拉力，最終使斷裂板11薄弱部拉斷，斷裂板即斷裂。

其中，所述斷裂板的斷裂角度設(shè)計(jì)方法具體為：記斷裂板設(shè)計(jì)斷裂角度為θ，實(shí)際斷裂角度為θ1，彎折斷裂板直至削弱槽兩個(gè)相對的槽壁互相接觸時(shí)彎折的角度為θ2；由于削弱槽兩個(gè)相對的槽壁互相接觸時(shí)擠壓壓縮的影響和材料斷裂時(shí)延伸率的影響，使得θ1＞θ2，其中θ2可在機(jī)械加工時(shí)確定，θ1則需要實(shí)際測量，為使θ1與θ之間的偏差達(dá)到工程許可的偏差范圍內(nèi)，可以采取如下步驟確定θ2：

a.選擇θ2初始值，θ2的初始值可選擇一個(gè)接近θ的值，在無經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下可取為θ，在有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況下可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取一個(gè)小于θ的值；

b.根據(jù)θ2設(shè)計(jì)加工斷裂板；

c.測量斷裂板斷裂角度θ1；

d.判斷斷裂角度偏差（θ1-θ）是否在許可的偏差范圍內(nèi)，如果是，則當(dāng)前θ2即作為最終的結(jié)果；如果否，則將θ2減去（θ1-θ）作為新的θ2,重復(fù)步驟b～步驟d。

其中，所述斷裂板根據(jù)設(shè)計(jì)斷裂角度θ的不同，對斷裂板材料的韌性要求也不同，驗(yàn)證斷裂板材料是否滿足設(shè)計(jì)斷裂角度下的韌性要求，根據(jù)斷裂過程中對剪力的承載需求可用如下方法：

如果斷裂板斷裂前薄弱處需要始終保持較高的抗剪能力，可用該材料加工θ2取值不小于θ且薄弱部厚度相同的斷裂板，如果彎折角度達(dá)到θ時(shí)，斷裂板未出現(xiàn)人眼可見裂縫，則該材料韌性滿足要求；如果斷裂板斷裂前薄弱處不需要始終保持較高的抗剪能力，可用該材料加工θ2取值不小于θ且薄弱部厚度相同的斷裂板，如果彎折角度達(dá)到θ時(shí)，斷裂板未完全斷裂，則該材料韌性滿足要求。

在投放物投放過程中，投放物在氣動(dòng)力作用下繞斷裂板削弱槽轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)投放物轉(zhuǎn)到一定角度后斷裂板被折斷，投放物與機(jī)體之間連接完全斷開，投放物可在氣動(dòng)力作用下脫離機(jī)體。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)橫向和豎向所需空間小于縱向所需空間，適合于安裝在橫向和豎向空間小、縱向空間大的機(jī)體內(nèi)腔，通過滑塊在推動(dòng)撥桿前預(yù)先加速蓄積動(dòng)能的方法降低驅(qū)動(dòng)裝置功率需求，可放寬驅(qū)動(dòng)裝置在尺寸、能源(氣壓、電壓等)方面的限制，擺桿限位銷通過壓緊的方式限制擺桿運(yùn)動(dòng)，簡化了每次試驗(yàn)前的裝配工作

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。