一种固弹装置用锁定卡爪、运载器及固弹装置

技术领域

本发明涉及运载器发射领域，尤其涉及一种固弹装置用锁定卡爪、运载器及固弹装置。

背景技术

筒装导弹包括发射筒和设置在发射筒内部的导弹，导弹又分为前端的战斗部和处于后端提供动力的运载器。正常情况下导弹固定设置在发射筒内，其中运载器被发射筒内的锁定装置锁止，当需要使用时，运载器的发动机点火，发射筒内的锁定装置解锁，之后导弹在运载器的动力下，飞出发射筒。现有技术中存在以镁带作为锁定装置的一部分进行锁定，在发动机点火后，镁带在发动机燃气的作用下断裂，进而进行运载器的解锁。

如申请公布号为CN111664747A的中国发明专利申请公开了一种后置式机械固弹装置，其中该装置包括对导弹进行锁止的第一连杆(即锁定卡爪)，导弹上相应的设置用于与第一连杆配合进行锁止的锁止凹槽(即锁止结构)，第一连杆铰接连接在第二连杆上，第二连杆和第三连杆相互铰接，在第三连杆上还铰接设置有底座，在底座的另一端上铰接设置有锁紧筒(即解锁机构)，锁紧筒的另一端上与第二连杆和第三连杆的铰接点铰接。也就是说锁紧筒、第三连杆和底座构成了稳定的三角形关系，每一个连杆均不会转动，进而使得第一连杆与导弹卡接配合，此时第一连杆处于锁止工位。其中锁紧筒上设置有镁带，当点火后需要进行发射时，发动机的燃气会烧断镁带，进而使锁紧筒失效，此时三个连杆构成的机构具有自由度，会进行转动，进而带动第一连杆解锁，此时第一连杆处于解锁工位。

然而，上述技术方案中，导弹的解锁由锁定卡爪的转动进行，而锁定卡爪的转动力矩依靠的是第二连杆和第三连杆的重心偏移，其转动力矩较小，锁定卡爪的动作较慢，而导弹的点火到发射需要毫秒级的响应，因此会出现解锁不及时造成在导弹飞出时仍有较大的阻力导致飞出姿态不稳定甚至无法飞出。此外，锁定卡爪上与导弹配合的部分为垂直于导弹发射方向的平面(即锁止面)，也即导弹上的锁止凹槽上与锁定卡爪配合的槽侧壁垂直于导弹的飞出方向，当出现解锁不及时的情况，导弹具有飞出的趋势会导致锁定卡爪和导弹锁止凹槽之间产生较大的压力，进而使得摩擦力增大，使得锁定卡爪和锁止凹槽更加难以脱出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固弹装置用锁定卡爪，用于解决现有技术中运载器上的锁止结构与锁定卡爪的锁止面垂直于运载器发射方向导致的当解锁不及时时，运载器脱出困难进而影响运载器飞出姿态的问题；本发明还在于提供一种运载器，用于解决上述技术问题；本发明还在于提供一种固弹装置，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明中的固弹装置用锁定卡爪采用如下技术方案：

一种固弹装置用锁定卡爪，该锁定卡爪包括用于铰接在发射筒上的铰接部、用于与解锁机构配合的配合部以及用于与运载器锁定配合的锁定部，铰接部位于配合部和锁定部之间以形成杠杆结构，锁定部具有用于与运载器上的锁定平面挡止配合的锁止面，锁止面用于沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，以在运载器发射时通过锁定平面与锁止面的顶压配合对锁定卡爪产生朝向解锁方向旋转的作用力。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有的固弹装置用锁定卡爪进行改进，通过使锁止面用于沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，使得在运载器飞出发射筒的时候，运载器可以对该锁止面产生力矩，由于该锁止面倾斜布置，因此该力矩在锁止面上会产生推动锁定卡爪解锁的解锁力，也就是说，即使在运载器发射时锁定卡爪未能及时打开，也能在运载器的向前运动的推力下进行解锁，进而解决了现有技术中运载器上的锁止结构与锁定卡爪的锁止面垂直于运载器发射方向导致的当解锁不及时时，运载器脱出困难进而影响运载器飞出姿态的问题。

进一步地，配合部具有用于与解锁机构中的解锁杠杆挡止配合的配合斜面。

上述技术方案的有益效果在于：通过配合斜面的设置使得解锁杠杆便于对配合部进行施力。

为实现上述目的，本发明中的运载器采用如下技术方案：

一种运载器，包括运载器本体，运载器本体上设置有用于与锁定卡爪的锁定部的锁止面挡止配合的锁定平面，锁定平面沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，以在运载器发射时通过锁定平面与锁止面的顶压配合对锁定卡爪产生朝向解锁方向旋转的作用力。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有的运载器进行改进，通过将锁定平面沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置使得在运载器飞出发射筒的时候，运载器可以在该锁定平面产生力矩，由于该锁定平面倾斜布置，因此该力矩在锁定平面上会产生推动锁定卡爪解锁的解锁力，也就是说，即使在运载器发射时锁定卡爪未能及时打开，也能在运载器的向前运动的推力下进行解锁，进而解决了现有技术中运载器上的锁止结构与锁定卡爪的锁止面垂直于运载器发射方向导致的当解锁不及时时，运载器脱出困难进而影响运载器飞出姿态的问题。

进一步地，所述运载器还包括固定在运载器本体外周上的挡块，所述的锁定平面设置在挡块上。

上述技术方案的有益效果在于：通过挡块的设置，便于锁定平面的设置，且减小对运载器的改造。

为实现上述目的，本发明中的固弹装置采用如下技术方案：

一种固弹装置，包括筒体、锁定卡爪和与锁定卡爪配合的解锁机构，锁定卡爪包括用于铰接在发射筒上的铰接部、用于与解锁机构配合的配合部以及用于与运载器锁定配合的锁定部，铰接部位于配合部和锁定部之间以形成杠杆结构，锁定部具有用于与运载器上的锁定平面挡止配合的锁止面，锁止面用于沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，以在运载器发射时通过锁定平面与锁止面的顶压配合对锁定卡爪产生朝向解锁方向旋转的作用力。

上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有的固弹装置进行改进，通过使锁止面用于沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，使得在运载器飞出发射筒的时候，运载器可以对该锁止面产生力矩，由于该锁止面倾斜布置，因此该力矩在锁止面上会产生推动锁定卡爪解锁的解锁力，也就是说，即使在运载器发射时锁定卡爪未能及时打开，也能在运载器的向前运动的推力下进行解锁，进而解决了现有技术中运载器上的锁止结构与锁定卡爪的锁止面垂直于运载器发射方向导致的当解锁不及时时，运载器脱出困难进而影响运载器飞出姿态的问题。

进一步地，解锁机构包括用于铰接在发射筒上的解锁杠杆以及用于布置在运载器发射方向后侧的熔断带，熔断带的一端用于与发射筒连接，熔断带的另外一端用于与解锁杠杆的一端连接，解锁杠杆的另外一端设置有挡止斜面，配合部具有用于与解锁杠杆的挡止斜面挡止配合的配合斜面。

上述技术方案的有益效果在于：通过使熔断带与解锁机构中的解锁杠杆联动，进而使得更好的带动解锁杠杆进行解锁，通过挡止斜面和配合斜面的设置使得在运载器脱出的时候更好的进行施力。

进一步地，固弹装置还包括用于安装在发射筒内壁上的基座，锁定卡爪和解锁杠杆分别铰接在基座上。

上述技术方案的有益效果在于：减少对发射筒的改造，便于对原有设备进行升级。

进一步地，所述基座呈U形，基座包括平行布置的分别用于铰接连接锁定卡爪的第一侧臂和用于铰接连接解锁杠杆的第二侧臂，还包括连接两个侧臂的端部且用于与发射筒固定连接的固定边，第一侧臂用于与运载器的端部抵接配合以阻止运载器朝着与发射方向相反的方向移动。

上述技术方案的有益效果在于：基座结构简单，便于加工制造，且同时通过基座的设置对运载器进行限位，结构紧凑。

进一步地，固弹装置还包括一端与锁定卡爪相连，另外一端用于相对发射筒固定设置的弹性件，弹性件用于在锁定卡爪与运载器上的锁定平面接触时受力变形，以提供锁定卡爪解锁的动力。

上述技术方案的有益效果在于：便于锁定卡爪的打开，通过弹性件始终提供对锁定卡爪进行解锁的动力。

进一步地，熔断带在锁定卡爪与运载器上的锁定平面接触锁止时垂直于发射筒轴线。

上述技术方案的有益效果在于：方便熔断带的熔断。

附图说明

图1为本发明中固弹装置的实施例1的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图。

图中：1、发射筒；2、运载器；3、锁定卡爪；4、联动件；5、镁带；6、基座；7、拉簧；8、挡块。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步地详细描述。

在本发明中的固弹装置的实施例1中：

本实施例中通过将锁定卡爪的锁止面设置为斜面，且锁止面与运载器发射方向的夹角大于锁止面的当量摩擦角使得即使在解锁不及时的情况下，运载器在锁止面上也会产生使锁定卡爪有锁止工位运动到解锁工位的分力，进而方便运载器的解锁以及飞出。

如图1所示，该固弹装置包括发射筒1以及设置在发射筒1上的基座6以及铰接在基座6上的锁定卡爪3和解锁机构，发射筒1为圆柱形的筒体，在发射筒1内设置有运载器2，运载器2在正常情况下被锁定卡爪3锁止在发射筒1内，当需要进行发射时，锁定卡爪3对运载器2进行解锁，使得运载器2能够飞出。运载器2具有发动机(图中未示出)，发动机具有朝向发射筒1内的喷射口，在起飞准备以及起飞过程中，喷射口喷出高温燃气。值得注意的是，本实施例中的运载器2既可以是导弹的运载部，也可以是航天器。

解锁机构包括对锁定卡爪3进行搭接配合的解锁杠杆和用于带动解锁杠杆运行的熔断带，本实施例中解锁杠杆为联动件4。其中为了更好的和运载器2进行联动，在运载器2上还设置有与锁定卡爪3相互配合的锁止结构，锁止结构上具有与锁止面挡止配合的锁定平面。本实施例中锁止结构为固定设置在运载器2外壁面上的挡块8，挡块8上具有与锁定卡爪3挡止配合的锁定平面，其中锁定平面为斜面。

如图1所示基座6呈U形，具体地，座包括平行布置的分别用于铰接连接锁定卡爪3的第一侧臂和用于铰接连接联动件4的第二侧臂，还包括连接两个侧臂的端部且用于与发射筒1固定连接的固定边，其中固定边与发射筒1的筒壁贴合且焊接固定在一起，两个侧臂均与发射筒1的内壁垂直。为了对运载器2进行更好的限位，因此基座6上还设置有对挡块8的远离挡止面的一端限位的限位结构，本实施例中限位结构为第一侧臂，也就是说基座6的用于铰接锁定卡爪3的第一侧臂的长度大于第二侧臂的长度，进而使得更好的对运载器2进行限位。

如图1和图2所示，锁定卡爪3为L形的锁止杆，锁定卡爪3在沿基座6进行转动的行程中具有对运载器2进行锁止的锁止工位和对运载器2进行解锁的解锁工位，当处于锁止工位时，锁定卡爪3与挡块8的挡止面挡止配合，当处于解锁工位时，锁定卡爪3与挡块8避开。锁定卡爪3包括用于铰接在发射筒1上的铰接部、用于与解锁机构配合的配合部以及用于与运载器2锁定配合的锁定部，铰接部位于配合部和锁定部之间以形成杠杆结构，锁定部具有用于与运载器2上的锁定平面挡止配合的锁止面，锁止面与垂直于运载器2发射方向的面之间的夹角α大于锁止面的当量摩擦角，也就是说即使在运载器2发射时锁定卡爪3还没有进入解锁工位，由于斜面的存在，因此会在挡块8的作用下产生对锁定卡爪3向解锁工位运行的分力。

解锁机构中的联动件4与锁定卡爪3的远离锁止部的一端挡止配合，联动件4铰接在基座6上，联动件4上远离的一端铰接设置有熔断带，本实施例中熔断带为镁带5，镁带5其燃点较低，且在空气中可以自燃，因此在高温燃气的作用下可以较快的燃断。其中镁带5垂直于运载器2燃气路径设置且设置在燃气路径上，由于燃气路径位于发射筒1的轴线，因此也即镁带5垂直于发射筒1的轴线。联动件4上靠近锁定卡爪3的一端为斜面，同时锁定卡爪3上靠近联动件4的一端为与联动件4上的斜面配合的斜面，通过两个相互配合的斜面的设置，便于进行解锁力矩的施加。

为了便于更快的解锁，因此在该锁定装置中还包括弹性件，弹性件的一端连接在锁定卡爪3上，另一端连接在基座6上。本实施例中弹性件为拉簧7，在锁定工位下，拉簧7在基座6和锁定卡爪3的作用下被拉长，进而产生拉动锁定卡爪3转动的弹力，此时在锁止结构的作用下仍保持在锁止工位下，当解锁结构解锁时，弹力带动锁定卡爪3在基座6上转动，进而进入到解锁工位。

正常情况下，镁带5限制联动件4的转动，联动件4与锁定卡爪3止挡配合，进而限定锁定卡爪3的位置使得锁定卡爪3与挡块8配合进行运载器2的锁止。当需要进行发射时，运载器2的发动机点火，运载器2喷出的高温燃气接触并燃断镁带5，此时联动件4不再被束缚，具有一定自由度，由于拉簧7处于拉升状态，因此会产生收缩的弹力，在弹力的作用下，弹力带动锁定卡爪3在基座6上转动，完成解锁。即使在点火过程中锁定卡爪3未能即使解锁，那么运载器2带动挡块8会对锁定卡爪3上产生沿发射筒1向外运动的力，接触面为斜面，因此会在接触面上产生驱动锁定卡爪3转动的分力，且由于所述锁止面与垂直于运载器2发射方向的面之间的夹角大于锁止面的当量摩擦角，也就是说产生的分力大于挡块8与锁定卡爪3的摩擦力，进而也能完成解锁。

在本发明中的固弹装置的实施例2中：针对熔断带的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中熔断带不再设置为镁带，而是设置为容易被烧断的尼龙带。

在本发明中的固弹装置的实施例3：针对熔断带的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中熔断带不再垂直于燃气路径，而是与燃气路径存在一定的夹角。

在本发明中的固弹装置的实施例4：针对基座的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中基座不再设置为U形，而是设置为矩形块，在矩形块的侧臂上铰接设置有锁定卡爪和联动件。此时矩形块的一端与挡块挡止配合对挡块进行限位。

在本发明中的固弹装置的实施例5：针对基座的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中基座上仅铰接设置锁定卡爪，联动件铰接设置在发射筒筒体上。当然，在其他实施例中，也可以在发射筒筒体内设置另一个固定座，联动件铰接设置在固定座上。

在本发明中的固弹装置的实施例6：针对锁定卡爪和联动件的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中锁定卡爪和联动件高低错开布置，联动件设置在锁定卡爪的靠近运载器的一侧。

在本发明中的固弹装置的实施例7：针对弹性件的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中弹性件为扭簧，扭簧套设在锁定卡爪的铰接轴上，且扭簧的一端连接在锁定卡爪上另一端连接在基座上。

在本发明中的固弹装置的实施例8中：针对固弹装置的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中不再设置基座，锁定卡爪铰接设置在发射筒上。

在本发明中的固弹装置的实施例9中，针对锁定卡爪的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中锁定卡爪用于与运载器上的锁定凹槽进行配合以进行运载器的锁止。

在本发明中的固弹装置用锁定卡爪的实施例1中，本实施例中固弹装置用锁定卡爪的结构与上述任一实施例中的固弹装置中的锁定卡爪结构相同，在此不再重述。

本发明中的运载器的实施例1：

本实施例中运载器上设置有挡块，在运载器上还设置有与锁定卡爪相互配合的锁止结构，锁止结构上具有与锁止面挡止配合的锁定平面。本实施例中锁止结构为固定设置在运载器外壁面上的挡块，挡块上具有与锁定卡爪挡止配合的锁定平面，其中锁定平面为斜面。锁定平面沿着运载器的发射方向逐渐朝向运载器的中心倾斜布置，以在运载器发射时通过锁定平面与锁止面的顶压配合对锁定卡爪产生朝向解锁方向旋转的作用力。

本发明中的运载器的实施例2：

针对锁止结构的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中锁止结构为设置在运载器的外壁上的锁止凹槽，锁定平面设置在锁止凹槽上与锁定卡爪进行配合。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。