[发明专利]一种航行器高速入水非对称缓冲头帽

说明书

本发明涉及一种航行器高速入水非对称缓冲头帽，由外罩壳、缓冲件和连接件组成。罩壳为尖拱体连接圆柱段，尖拱体与航行器之间设有缓冲件，圆柱段与航行器之间设有结合件，在尖拱体的顶端形成相对于轴心的非对称头帽。罩壳使得航行器具有良好气动头型，在空中飞行阶段保证缓冲头帽整体结构的稳定性，入水时不破碎，使航行器在入水及流场中运动时受到流体更小的阻力作用，待航行器达到预定姿态后可以脱离，从而不影响航行器后续运动。缓冲件为回转体，选用硬质聚氨酯泡沫塑料作为制作泡塑缓冲器的材料。连接件采用爆炸螺丝，将头帽紧密固定在航行器上，航行器完全入水后，待其偏离到预定姿态，螺栓爆炸，从而使头帽与航行器发生分离。

技术领域

本发明属于航行器入水缓冲装置设计领域，涉及一种航行器高速入水非对称缓冲头帽。

背景技术

水下航行器多为回转体，这种外形使得航行器具有很高的弹道稳定性。当水下航行器通过空投或者火箭助飞等方式进行发射时，入水角一般较大，接近于90°，避免小角度入水时航行器在水面弹跳。然而，水下航行器正常工作时为水平状态，需要通过航行器尾部鳍舵进行弹道控制，所需时间较长，改变航行器头型可以改变入水弹道，但同时会影响航行器的后续运动，因此需要一种高效且可脱离的入水弹道控制装置。同时航行器高速入水时，会受到巨大的冲击载荷，可能会破坏航行器的结构，因此需要一种入水缓冲装置。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种航行器高速入水非对称缓冲头帽，既能使航行器入水后快速到达作战姿态，同时可以降低作用在航行器上的冲击载荷，使航行器安全可靠入水。入水后，头帽与航行器脱离，不影响航行器后续运动。

技术方案

一种航行器高速入水非对称缓冲头帽，其特征在于包括罩壳1、缓冲件2和结合件3；罩壳1为尖拱体连接圆柱段，尖拱体与航行器4之间设有缓冲件2，圆柱段与航行器4之间设有结合件3；所述尖拱体为球头段圆弧CC₁连接尖拱体段圆弧AB，尖拱体段圆弧AB对称于轴心，圆心为尖拱体段最大直径外延展点P，半径为R₁；球头段圆弧CC₁为非对称轴心的圆弧，圆心为尖拱体段最大直径上且偏离轴心点P₁，半径为R₃；球头段圆弧CC₁在尖拱体的顶端形成相对于轴心的非对称头帽5；所述缓冲件2与航行器4连接的部位设有与航行器4头部相吻合的圆形凹槽。

所述尖拱体和圆柱段的尺寸满足关系式：

其中：R₁为尖拱体段圆弧AB的半径，R₀为圆柱段半径，α为尖拱体的顶端的锥顶角，β为尖拱体段圆弧段AB扫描角，y为尖拱体和圆柱段上的任一截面半径，x为头帽轴向长度；

所述约束条件为：R₃＜R₁，L₀＜R₁-R₀；L₀为圆心为尖拱体段最大直径上且偏离轴心点P₁至轴心的距离。

所述结合件3采用爆炸螺丝。

所述罩壳由高强度合金刚锻造加工。

所述缓冲件2材料为聚氨酯泡沫。

有益效果