一种轻型弹射机构

摘要

本申请属于风洞投放试验领域，具体涉及一种轻型弹射机构，其特征在于包括：舵机、舵机安装支架、开锁舌安装支架、开锁舌、机构安装支架、复位弹簧、复位弹簧紧固螺钉、锁死舌、模拟弹、弹射筒体内衬、弹射筒体、弹射弹簧顶块、弹射弹簧、弹力调节块、弹射弹簧紧固螺钉、弹力调节块垫片、弹射弹簧固定支架、开锁舌转轴、锥齿轮组、连接块、垫片、盘型舵和锁死舌转轴。本申请采用电控操作，无需使用炸药、高压气源，避免了危险性和气动设备的复杂性；同时可以外接释放信号，投放时间精准可控；本申请设计精巧、机构简单，将弹射机构与开锁机构整合在一起，开锁瞬时即弹射，降低了机构重量、提高了可靠性。

权利要求

1.一种轻型弹射机构，其特征在于包括：舵机（1）、舵机安装支架（2）、开锁舌安装支架（3）、开锁舌（4）、机构安装支架（5）、复位弹簧（6）、复位弹簧紧固螺钉（7）、锁死舌（8）、模拟弹（9）、弹射筒体内衬（10）、弹射筒体（11）、弹射弹簧顶块（12）、弹射弹簧（13）、弹力调节块（14）、弹射弹簧紧固螺钉（15）、弹力调节块垫片（16）、弹射弹簧固定支架（17）、开锁舌转轴（18）、锥齿轮组（19）、连接块（20）、垫片（21）、盘型舵（22）和锁死舌转轴（23），所述锁死舌（8）、弹射筒体（11）靠近锥齿轮组（19）一端为始端，远离锥齿轮组（19）一端为末端，所述舵机（1）通过螺钉固定在舵机安装支架（2）上，舵机（1）通过盘型舵（22）输出旋转运动，所述盘型舵（22）通过螺钉与连接块（20）相连，所述连接块（20）通过销钉与锥齿轮组（19）相连，所述锥齿轮组（19）与开锁舌（4）共轴，带动开锁舌（4）旋转，所述舵机（1）、舵机安装支架（2）、盘型舵（22）、连接块（20）、锥齿轮组（19）、开锁舌（4）和开锁舌转轴（18）与弹射筒体（11）共同安装在开锁舌安装支架（3）上，所述舵机安装支架（2）通过螺钉连接到开锁舌安装支架（3）上，所述弹射筒体（11）通过螺钉安装在开锁舌安装支架（3）上，所述开锁舌（4）通过螺钉与开锁舌转轴（18）相连，所述开锁舌转轴（18）通过间隙配合与开锁舌（4）支架连接，所述盘型舵（22）、连接块（20）、锥齿轮组（19）与舵机（1）相连。

2.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述机构安装支架（5）通过螺钉与弹射筒体（11）相连，从而可将整套机构固定。

3.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述弹射筒体（11）一端安装有弹射弹簧固定支架（17），弹射筒体内衬（10）与弹射筒体（11）过盈配合。

4.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述弹射弹簧顶块（12）、弹射弹簧（13）、弹力调节块（14）、弹射弹簧紧固螺钉（15）和弹力调节块垫片（16）一同组成弹射弹簧（13）组件，弹射弹簧顶块（12）、弹射弹簧（13）、弹力调节块（14）、弹射弹簧紧固螺钉（15）、弹力调节块垫片（16）一体装配。

5.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述弹射弹簧（13）组件通过弹射弹簧紧固螺钉（15）与弹射弹簧固定支架（17）相连，安置于弹射筒体内衬（10）中。

6.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述锁死舌（8）通过锁死舌转轴（23）与弹射筒体（11）相连，锁死舌（8）一端与开锁舌（4）接触，锁死舌（8）另一端受复位弹簧紧固螺钉（7）限制，与复位弹簧（6）接触。

7.根据权利要求1所述一种轻型弹射机构，其特征在于：所述模拟弹（9）安置与弹射筒体内衬（10）中，模拟弹（9）一端与弹射弹簧顶块（12）接触、压缩。

8.所述弹射弹簧（13）后可完全置于弹射筒体内衬（10）中，模拟弹（9）另一端被锁死舌（8）限制。

说明书

一种轻型弹射机构

[0001]

技术领域

[0002] 本申请属于风洞投放试验领域，具体涉及一种轻型弹射机构。

背景技术

[0003] 外挂物如副油箱、炸弹、导弹等从飞机上投放时常处于飞机的干扰流场中，其姿态、轨迹会受到影响，为了研究这种影响，通常需在风洞中进行投放试验，常用的投放试验
方法为动力相似法、栅格法和捕获轨迹法，其中动力相似法应用广泛，它将投放物按一定相
似准则在风洞中进行投放。目前国内外对投放试验技术研究较少，如何实现在指定时刻、按
指定速度、指定姿态将投放物投放出舱，是投放试验技术研究的重难点。目前常用投放方式
有以下四种，均存在投放机构庞大、无法应用于窄小空间投放的缺点：
a)康铜丝熔断投放：通过大电流熔断固定外挂物的康铜丝来进行投放，只能模拟自由
投放，无法模拟带弹射力的投放，同时熔断时长不易精确控制；
b)压力弹射投放：投放物与挂架之间用尼龙绳拉住并锁紧，通过预先给定压缩空气，推
动活塞杆带动杆端的刀片隔断尼龙绳，另外的两根活塞杆撞击投放物来模拟弹射力。这种
投放方式需要外接高压气源，需提供一整套气动供给设备，机构复杂，不适用于风洞投放试
验；
c)燃爆弹投放：原理与第二种方式相似，只是通过燃爆弹在一瞬间产生高压气体，迅速
推动活塞杆运动。这种投放方式产生的压力气体不稳定，控制能力差，同时需要燃爆火药，
危险系数高；缩比模型制作困难，机构庞大，不适用于风洞投放试验；
导轨式投放：将滑轨安装至飞机上，投放物在滑轨中运动至行程末端脱离滑轨完成投
放。这种投放方式能够精确控制投放物的投放初始姿态及速度，但机构复杂，缩比模型制作
困难，机构庞大，不适用于风洞投放试验。

发明内容

[0004] 针对上述现有为了弥补现有技术中投放机构庞大、控制能力差、机构复杂等缺点，本申请设计出一种轻巧、简捷、稳定、控制精准、可调节性强的投放机构，该投放机构尺寸
小、重量轻、能源简单可靠，特别适合窄小空间的投放，同时该机构在尺寸上可以实现比例
放大，能够满足大尺寸的投放需求。

[0005] 本申请为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种轻型弹射机构，其特征在于包括：舵机、舵机安装支架、开锁舌安装支架、开锁舌、
机构安装支架、复位弹簧、复位弹簧紧固螺钉、锁死舌、模拟弹、弹射筒体内衬、弹射筒体、弹
射弹簧顶块、弹射弹簧、弹力调节块、弹射弹簧紧固螺钉、弹力调节块垫片、弹射弹簧固定支
架、开锁舌转轴、锥齿轮组、连接块、垫片、盘型舵和锁死舌转轴；
所述锁死舌、弹射筒体靠近锥齿轮组一端为始端，远离锥齿轮组一端为末端。

[0006] 所述舵机通过螺钉固定在舵机安装支架上，舵机通过盘型舵输出旋转运动。

[0007] 所述盘型舵通过螺钉与连接块相连。

[0008] 所述连接块通过销钉与锥齿轮组相连。

[0009] 所述锥齿轮组与开锁舌共轴，带动开锁舌旋转。

[0010] 所述舵机、舵机安装支架、盘型舵、连接块、锥齿轮组、开锁舌和开锁舌转轴与弹射筒体共同安装在开锁舌安装支架上，所述舵机安装支架通过螺钉连接到开锁舌安装支架
上，所述弹射筒体通过螺钉安装在开锁舌安装支架上，所述开锁舌通过螺钉与开锁舌转轴
相连，所述开锁舌转轴通过间隙配合与开锁舌支架连接，所述盘型舵、连接块、锥齿轮组与
舵机相连在一起的。

[0011] 所述机构安装支架通过螺钉与弹射筒体相连，从而可将整套机构固定。

[0012] 所述弹射筒体一端安装有弹射弹簧固定支架，弹射筒体内衬与弹射筒体过盈配合。

[0013] 所述弹射弹簧顶块、弹射弹簧、弹力调节块、弹射弹簧紧固螺钉和弹力调节块垫片一同组成弹射弹簧组件，弹射弹簧顶块、弹射弹簧、弹力调节块、弹射弹簧紧固螺钉、弹力调
节块垫片一体装配，完成一次弹射后可将弹射弹簧组件整体替换。

[0014] 所述弹射弹簧顶块即一顶块，与弹射弹簧过盈配合，置于弹射弹簧一端以顶出模拟弹；所述弹射弹簧即一弹簧，被压缩后产生弹力，提供模拟弹弹出的能量；所述弹力调节
块即一顶块，起到压缩弹射弹簧的作用；所述弹射弹簧紧固螺钉即一螺钉，用于将弹射力调
节块固定在弹射筒体上，从而将“弹射弹簧组件”整个固定住；所述弹力调节块垫片即一垫
片，通过改变弹力调节块垫片的数量即可改变弹簧压缩量，从而小范围改变弹射速度。

[0015] 所述弹射弹簧组件通过弹射弹簧紧固螺钉与弹射弹簧固定支架相连，安置于弹射筒体内衬中。

[0016] 所述锁死舌通过锁死舌转轴与弹射筒体相连，锁死舌一端与开锁舌接触，锁死舌另一端受复位弹簧紧固螺钉限制，与复位弹簧接触。

[0017] 所述模拟弹安置与弹射筒体内衬中，模拟弹一端与弹射弹簧顶块接触、压缩。所述弹射弹簧后可完全置于弹射筒体内衬中，模拟弹另一端被锁死舌限制。

[0018] 本申请的有益效果是：1.本申请采用电控操作，能源清洁、方便、容易获取，无需使用炸药、燃爆弹、爆炸螺栓，
避免了危险性，无需使用高压气源，避免了气动供给设备的复杂性；
2.本申请同时可以外接释放信号，信号一旦发出，即可立即执行动作，投放时间精准可
控，减少高速摄影、摄像内容量；在风洞试验时，有一个高速摄影的控制开关，一旦开始摄
影，即可同时控制本机构进行动作，减少高速摄影等待时间。

[0019] 3.本申请设计精巧、机构简单，将弹射机构与开锁机构整合在一起，开锁瞬时即弹射，降低了机构重量、提高了可靠性。

[0020] 4.本申请在尺寸上可以实现比例放大，能够满足大尺寸的投放需求。

[0021] 5.本申请在已经应用于某型飞机外挂物投放风洞试验，在南航NH-2风洞中完成了几十条次投放试验，弹射控制精准有效，成功率高达100%，状态更换简单方便。

[0022] 6.本申请使用方便，轻巧灵活，机构简单，原理清晰，控制精准，可靠性高，可调节性强，便于生产，实用性好，具有较大的推广应用价值。

附图说明

[0023] 图1是本申请机构锁死状态下的二维剖面结构图；图2是本申请机构释放状态下的二维剖面结构图，图中各零部件定义与图1相同；
图3是本申请机构释放状态下的三维示意图；
附图标记
1-舵机，2-舵机安装支架，3-开锁舌安装支架，4-开锁舌，5-机构安装支架，6-复位弹
簧，7-复位弹簧紧固螺钉，8-锁死舌，9-模拟弹，10-弹射筒体内衬，11-弹射筒体，12-弹射弹
簧顶块，13-弹射弹簧，14-弹力调节块，15-弹射弹簧紧固螺钉，16-弹力调节块垫片，17-弹
射弹簧固定支架，18-开锁舌转轴，19-锥齿轮组，20-连接块，21-垫片，22-盘型舵，23-锁死
舌转轴。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图对本申请进行详细描述：实施例1：
一种轻型弹射机构，是由1-舵机、2-舵机安装支架、3-开锁舌安装支架、4-开锁舌、5-机
构安装支架、6-复位弹簧、7-复位弹簧紧固螺钉、8-锁死舌、9-模拟弹、10-弹射筒体内衬、
11-弹射筒体、12-弹射弹簧顶块、13-弹射弹簧、14-弹力调节块、15-弹射弹簧紧固螺钉、16-
弹力调节块垫片、17-弹射弹簧固定支架、18-开锁舌转轴、19-锥齿轮组、20-连接块、21-垫
片、22-盘型舵、23-锁死舌转轴组成。舵机1驱动盘型舵22，从而带动连接块20，从而驱动锥
齿轮组19带动开锁舌4旋转90°，从而带动锁死舌8旋转使其末端翘起，从而去除模拟弹9的
末端阻碍，在弹射弹簧13的作用下，模拟弹9弹出筒体，完成弹射。弹射弹簧组件包括弹射弹
簧顶块12、弹射弹簧13、弹力调节块14、弹射弹簧紧固螺钉15、弹力调节块垫片16，一体装
配，完成一次弹射后整体替换，即可进行下一轮。

[0025] 舵机1安装在舵机安装支架2上，舵机输出旋转运动，带动盘型舵22旋转，盘型舵22与连接块20通过螺钉连接，两者之间加适宜数量的垫片21以调节间距。

[0026] 开锁舌安装支架3将开锁舌4、开锁舌转轴18、锥齿轮组19、弹射筒体11及舵机安装支架2固定在一起。

[0027] 锥齿轮组将舵机输出的纵向旋转运动转换成横向旋转运动，以驱动开锁舌4。

[0028] 弹射筒体11与机构安装支架5连接，通过机构安装支架5可以将整套机构安装固定。

[0029] 弹射弹簧固定支架17安装在弹射筒体11始端，所述弹射弹簧顶块12、弹射弹簧13、弹力调节块14、弹射弹簧紧固螺钉15和弹力调节块垫片16一起组成弹射组件，弹射弹簧组
件通过弹簧紧固螺钉15固定在弹射弹簧固定支架17上。通过改变弹力调节块垫片16的数量
即可改变弹簧压缩量，从而小范围改变弹射速度。通过更换不同弹性模量的弹射弹簧即可
大范围改变弹射速度。弹射弹簧紧固螺钉15可以保证弹射弹簧不会随模拟弹一同弹出弹射
筒体11。

[0030] 弹射弹簧13始端与弹力调节块14、弹力调节块垫片16固定，弹射弹簧13末端与弹射弹簧顶块12固定，弹射弹簧顶块12能够保证在弹射力均匀作用在模拟弹9上。

[0031] 锁死舌8通过锁死舌转轴23与弹射筒体11连接，复位弹簧紧固螺钉7固定在弹射筒体11上，复位弹簧6套在复位弹簧紧固螺钉7上，当锁死舌8位于释放状态时，复位弹簧6被压
缩，当开锁舌4从释放状态恢复为锁死状态时，复位弹簧6自动伸长，给予锁死舌8向下压力，
锁死舌8绕轴转动，恢复锁死状态。

[0032] 实施例2：一种轻型弹射机构，其特征在于包括：舵机1、舵机安装支架2、开锁舌安装支架3、开锁
舌4、机构安装支架5、复位弹簧6、复位弹簧紧固螺钉7、锁死舌8、模拟弹9、弹射筒体内衬10、
弹射筒体11、弹射弹簧顶块12、弹射弹簧13、弹力调节块14、弹射弹簧紧固螺钉15、弹力调节
块垫片16、弹射弹簧固定支架17、开锁舌转轴18、锥齿轮组19、连接块20、垫片21、盘型舵22
和锁死舌转轴23；
所述锁死舌88、弹射筒体1111靠近锥齿轮组19一端为始端，远离锥齿轮组19一端为末
端。

[0033] 所述舵机1通过螺钉固定在舵机安装支架2上，舵机1通过盘型舵22输出旋转运动。

[0034] 所述盘型舵22通过螺钉与连接块20相连。

[0035] 所述连接块20通过销钉与锥齿轮组19相连。

[0036] 所述锥齿轮组19与开锁舌4共轴，带动开锁舌4旋转。

[0037] 所述舵机1、舵机安装支架2、盘型舵22、连接块20、锥齿轮组19、开锁舌4和开锁舌转轴18与弹射筒体11共同安装在开锁舌安装支架3上，所述舵机安装支架2通过螺钉连接到
开锁舌安装支架3上，所述弹射筒体11通过螺钉安装在开锁舌安装支架3上，所述开锁舌4通
过螺钉与开锁舌转轴18相连，所述开锁舌转轴18通过间隙配合与开锁舌4支架连接，所述盘
型舵22、连接块20、锥齿轮组19与舵机1相连在一起的。

[0038] 所述机构安装支架5通过螺钉与弹射筒体11相连，从而可将整套机构固定。

[0039] 所述弹射筒体11一端安装有弹射弹簧固定支架17，弹射筒体内衬10与弹射筒体11过盈配合。

[0040] 所述弹射弹簧顶块12、弹射弹簧13、弹力调节块14、弹射弹簧紧固螺钉15和弹力调节块垫片16一同组成弹射弹簧13组件，弹射弹簧顶块12、弹射弹簧13、弹力调节块14、弹射
弹簧紧固螺钉15、弹力调节块垫片16一体装配，完成一次弹射后可将弹射弹簧13组件整体
替换。

[0041] 所述弹射弹簧顶块12即一顶块，与弹射弹簧13过盈配合，置于弹射弹簧13一端以顶出模拟弹9；所述弹射弹簧13即一弹簧，被压缩后产生弹力，提供模拟弹9弹出的能量；所
述弹力调节块14即一顶块，起到压缩弹射弹簧13的作用；所述弹射弹簧紧固螺钉15即一螺
钉，用于将弹射力调节块固定在弹射筒体11上，从而将“弹射弹簧13组件”整个固定住；所述
弹力调节块垫片16即一垫片21，通过改变弹力调节块垫片16的数量即可改变弹簧压缩量，
从而小范围改变弹射速度。

[0042] 所述弹射弹簧13组件通过弹射弹簧紧固螺钉15与弹射弹簧固定支架17相连，安置于弹射筒体内衬10中。

[0043] 所述锁死舌8通过锁死舌转轴23与弹射筒体11相连，锁死舌8一端与开锁舌4接触，锁死舌8另一端受复位弹簧紧固螺钉7限制，与复位弹簧6接触。

[0044] 所述模拟弹9安置与弹射筒体内衬10中，模拟弹9一端与弹射弹簧顶块12接触、压缩。

[0045] 所述弹射弹簧13后可完全置于弹射筒体内衬10中，模拟弹9另一端被锁死舌8限制。