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）在釋放前與機體連接，在風(fēng)洞投放物分離試驗中，如何解決投放物與機體在指定時間或指定位置的有效分離，是實現(xiàn)此類飛行器投放物分離可進行風(fēng)洞模擬的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(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)洞模擬試驗的投放物釋放裝置。

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

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

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述驅(qū)動機構(gòu)為設(shè)置在機體內(nèi)的直線驅(qū)動裝置，所述直線驅(qū)動裝置通過動力蓄能傳遞機構(gòu)與撥桿連接，所述動力蓄能傳遞機構(gòu)包括設(shè)置在機體內(nèi)的滑塊，所述滑塊可滑動地設(shè)置在導(dǎo)軌上，所述導(dǎo)軌固定設(shè)置在機體內(nèi)，所述滑塊與直線驅(qū)動裝置連接，所述直線驅(qū)動裝置用于帶動滑塊沿導(dǎo)軌滑動，并在滑塊滑動一段行程且儲備一定動能后，與撥桿接觸，并帶動撥桿轉(zhuǎn)動。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述撥桿由撥桿主動桿、撥桿軸以及對稱設(shè)置在撥桿軸兩端的撥桿從動桿組成，所述撥桿主動桿設(shè)置在撥桿軸中部，在所述滑塊上設(shè)置有與撥桿主動桿對應(yīng)配合滑槽，所述撥桿從動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體的銷孔上，另一端壓在擺桿朝向轉(zhuǎn)動方向的端面，所述擺桿能夠在撥桿從動桿的帶動下，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體上。

本發(fā)明所述的投放物釋放裝置，其所述轉(zhuǎn)動解鎖構(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，所述擺桿轉(zhuǎn)動控制機構(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相對的槽壁互相接觸時彎折的角度為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)動控制機構(gòu)的設(shè)置，能夠使某些飛行器在風(fēng)洞投放物分離試驗中，確保投放物與機體在指定時間或指定位置有效地分離，使此類飛行器投放物分離可進行風(fēng)洞模擬試驗。

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)明動作過程示意圖。

附圖標(biāo)記：1為機體，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為撥桿主動桿，42為撥桿軸，43為撥桿從動桿，61為驅(qū)動桿，71為滑槽，111為轉(zhuǎn)動部，121為槽壁。

具體實施方式

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)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實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)動解鎖構(gòu)件與機體1連接，其另一側(cè)通過擺桿3與機體1上設(shè)置的擺桿轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)連接，所述擺桿轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)用于在投放物2釋放前，限制擺桿3的轉(zhuǎn)動，而在投放物2需要投放時，用于解除擺桿3的旋轉(zhuǎn)限制，所述投放物2帶動轉(zhuǎn)動解鎖構(gòu)件轉(zhuǎn)動并脫開與機體1的連接。

其中，所述擺桿轉(zhuǎn)動控制機構(gòu)包括撥桿4、擺桿限位銷5以及驅(qū)動機構(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)動機構(gòu)用于控制撥桿4轉(zhuǎn)動，以使撥桿4為擺桿3提供轉(zhuǎn)動的動力，所述擺桿限位銷5設(shè)置在機體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，所述驅(qū)動機構(gòu)為設(shè)置在機體1內(nèi)的直線驅(qū)動裝置6，所述直線驅(qū)動裝置可選擇氣缸或直線電機，所述直線驅(qū)動裝置的驅(qū)動桿61運動方向與機體縱軸方向一致；為了使投放物分離動力學(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30rad/s，所述直線驅(qū)動裝置6通過動力蓄能傳遞機構(gòu)與撥桿4連接，所述動力蓄能傳遞機構(gòu)包括設(shè)置在機體1內(nèi)的滑塊7，所述滑塊7可滑動地設(shè)置在導(dǎo)軌8上，所述滑塊運動受導(dǎo)軌限制只能沿著與驅(qū)動桿61運動方向相近的方向平動，所述導(dǎo)軌8固定設(shè)置在機體1內(nèi)，所述導(dǎo)軌除限制滑塊只能沿著導(dǎo)軌運動外，還起到承受滑塊推動撥桿時徑向力和彎矩的作用，防止徑向力和彎矩傳遞到直線驅(qū)動裝置的驅(qū)動桿上造成驅(qū)動桿卡滯，所述滑塊7與直線驅(qū)動裝置6連接，所述直線驅(qū)動裝置6用于帶動滑塊7沿導(dǎo)軌8滑動，并在滑塊7滑動一段行程且儲備一定動能后，與撥桿4接觸，并帶動撥桿4轉(zhuǎn)動，這段行程可使滑塊在與撥桿接觸前儲備一定的動能，這些動能最終可部分傳遞給擺桿，有利于在直線驅(qū)動裝置功率受限的情況下提高擺桿初始角速度。

在本實施例中，所述撥桿4由撥桿主動桿41、撥桿軸42以及對稱設(shè)置在撥桿軸42兩端的撥桿從動桿43組成，所述撥桿主動桿41設(shè)置在撥桿軸42中部下方，在所述滑塊7上設(shè)置有與撥桿主動桿41對應(yīng)配合滑槽71，撥桿主動桿方向與滑塊運動方向近似垂直，所述撥桿從動桿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，所述撥桿主動桿在滑塊推動下把滑塊的直線運動轉(zhuǎn)換為撥桿繞撥桿軸的轉(zhuǎn)動，撥桿從動桿方向與擺桿近似在一條直線上，撥桿繞撥桿軸的轉(zhuǎn)動帶動撥桿從動桿，撥桿從動桿推動擺桿；所述擺桿限位銷5一端插在機體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)進行孔位對齊的困難操作，所述滑塊推動撥桿主動桿，撥桿主動桿帶動撥桿從動桿向遠離機體方向轉(zhuǎn)動，撥桿從動桿帶動擺桿運動，所述擺桿3能夠在撥桿從動桿43的帶動下，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的下端部抵靠在機體1上，從而通過擺桿帶動投放物貼緊機體，以消除裝配間隙導(dǎo)致的投放物晃動。

在風(fēng)洞投放物分離試驗中，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外形，要求機構(gòu)主要部分位于模型內(nèi)腔。其中，尺寸較大的直線驅(qū)動裝置、導(dǎo)軌、滑塊完全位于機體模型內(nèi)腔，僅有部分撥桿、部分?jǐn)[桿預(yù)緊螺釘、部分?jǐn)[桿限位銷露出機體模型，所述機體上部安裝有蓋板13，對于模型氣動外形的破壞較小。

如圖6所示，所述轉(zhuǎn)動解鎖構(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，向開槽縮小方向彎折，或者采用雙面開削弱槽斷裂板時，向其中一面彎折，所述斷裂板11的一端與機體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，所述擺桿轉(zhuǎn)動控制機構(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。

在本實施例中，所述削弱槽12呈v形，該形狀使削弱槽兩個相對的槽壁互相接觸時接觸面積最大，從而減小接觸壓強，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12兩個相對的槽壁121互相接觸時彎折的角度為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)計方法具體為：記斷裂板設(shè)計斷裂角度為θ，實際斷裂角度為θ1，彎折斷裂板直至削弱槽兩個相對的槽壁互相接觸時彎折的角度為θ2；由于削弱槽兩個相對的槽壁互相接觸時擠壓壓縮的影響和材料斷裂時延伸率的影響，使得θ1＞θ2，其中θ2可在機械加工時確定，θ1則需要實際測量，為使θ1與θ之間的偏差達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接近θ的值，在無經(jīng)驗數(shù)據(jù)的情況下可取為θ，在有經(jīng)驗數(shù)據(jù)的情況下可根據(jù)經(jīng)驗取一個小于θ的值；

b.根據(jù)θ2設(shè)計加工斷裂板；

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)計斷裂角度θ的不同，對斷裂板材料的韌性要求也不同，驗證斷裂板材料是否滿足設(shè)計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，如果彎折角度達到θ時，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，如果彎折角度達到θ時，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，投放物在氣動力作用下繞斷裂板削弱槽轉(zhuǎn)動，當(dāng)投放物轉(zhuǎn)到一定角度后斷裂板被折斷，投放物與機體之間連接完全斷開，投放物可在氣動力作用下脫離機體。

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、縱向空間大的機體內(nèi)腔，通過滑塊在推動撥桿前預(yù)先加速蓄積動能的方法降低驅(qū)動裝置功率需求，可放寬驅(qū)動裝置在尺寸、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動，簡化了每次試驗前的裝配工作

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，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、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。