一种高超声速巡航导弹的弧形柔性支撑托架

技术领域

本发明涉及一种导弹的支撑结构，特别涉及一种近圆非圆外形高超声速巡航导弹的弧形柔性支撑托架。

背景技术

新型高超声速巡航导弹，由于气动特性的要求，与传统导弹不同，截面外形近似为圆形，但并非圆形。另一方面，由于隔热防热要求，弹体表面安装有脆性的防热陶瓷结构，局部支撑压力过大极易损伤防热结构。非规则外形和脆性防热结构给弹体的支撑带来新的挑战，要求支撑装置具备柔性，能够被动适应弹体的不规则外形；同时，应具备支撑压力分布均匀，避免局部接触压力过大。

传统上，对导弹的支撑采用在刚性托环上垫毛毡或者橡胶方式。然而这种支撑方式对弹体外形的适应能力极其有限，难以满足对近圆非圆的不规则外形的支撑需求。同时，无论毛毡还是橡胶支撑，其支撑刚度固定，柔性有限，且在长时间支撑使用时，挤压变形导致其硬化，难以满足对高超声速巡航导弹的柔性化可调刚度的支撑需求。

发明内容

针对现有非规则外形和脆性防热结构的高超声速巡航导弹的支撑结构柔性差的问题，本发明提供一种高超声速巡航导弹的弧形柔性支撑托架。

本发明的一种高超声速巡航导弹的弧形柔性支撑托架，所述弧形柔性支撑托架包括可充气气囊1、充气阀门2和刚性托架3；

所述可充气气囊1为橡胶材料的中空囊状密闭结构，外形为弧形，且设有充气口，充气口设有充气阀门2；

所述刚性托架3设置在可充气气囊1的底部，用于固定和支撑可充气气囊1。

作为优选，所述可充气气囊1与刚性托架3为一体化结构，刚性托架3的直径大于被支撑导弹的外径，可充气气囊1充气后的内径小于被支撑导弹的外径。

作为优选，所述充气阀门2为单向阀门。

作为优选，所述支撑托架还包括充气装置，所述充气装置的出气口通过充气阀门与可充气气囊1连通，为可充气气囊1充气，并可检测所述可充气气囊1内的气压。

作为优选，刚性托架3为金属托架。

作为优选，所述支撑托架还包括支撑底座4，支撑底座4为V型块，所述刚性托架3安装在支撑底座4上的V型凹陷处。

本发明的有益效果：本发明采用刚性的弧形托架上镶嵌柔性可充气气囊实现对新型高超声速导弹等具有近圆但非圆外形且不允许局部支撑接触压力过大的产品的柔性随形可调刚度支撑，避免了由于局部支撑压力过大造成高超声速导弹热防护结构的破坏。

附图说明

图1为本发明的弧形柔性支撑托架的结构示意图。

图2为图1的侧视图；

图3为图1和图2中所述弧形柔性支撑托架的三维结构示意图；

图4为本发明的弧形柔性支撑托架具体应用的示意图；

图5为图4的侧视图；

图6为图4和图5中所述弧形柔性支撑托架具体应用的三维示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

针对超声速巡航导弹等具有近圆但非圆的非规则外形且对支撑时的接触应力比较敏感的产品的柔性随形可调刚度支撑需求，本实施方式提供了一种弧形柔性支撑托架，可以实现近圆非圆外形的高超声速巡航导弹的随形柔性可调刚度支撑。如图1至图3所示，本实施方式的一种高超声速巡航导弹的弧形柔性支撑托架，所述弧形柔性支撑托架包括可充气气囊1、充气阀门2和刚性托架3；

可充气气囊1为橡胶材料的中空囊状密闭结构，外形为弧形，且设有充气口，充气口设有充气阀门2；可以通过充气阀门2充入压缩空气，通过调节充气压力实现不同的接触支撑刚度；

所述刚性托架3设置在可充气气囊1的底部，用于固定和支撑可充气气囊1。

可充气气囊的壁厚根据具体被支撑导弹的重量进行设计，首先，设计充气压力保证在承受导弹重量后，气囊上下壁不贴合；然后设计气囊壁厚，保证能够承受充气压力，且有足够的强度余量。

本实施方式从上到下依次包括可充气气囊1、充气阀门2、刚性托架3；通过充气阀门2对可充气气囊1充入压缩空气，在内部气压不同时可以实现不同的接触支撑刚度，同时形状能够在一定的范围内适应被支撑导弹的外形。本实施方式的可充气气囊能够适应被支撑导弹的外形，无需根据导弹的近圆非圆外形精确加工弧形托架；能够通过充气压力调节支撑刚度，避免由于局部接触压力过大造成导弹热防护结构的损伤。

优选实施例中，本实施方式的可充气气囊1与刚性托架3为一体化结构，即可充气气囊1直接镶嵌在刚性托架3上，刚性托架3的直径略大于被支撑导弹的外径，可充气气囊1充气后的内径略小于被支撑导弹的外径；

优选实施例中，充气阀门2为单向阀门。外接充气装置时，可以对可充气气囊1充气，没连接充气装置时，能够密封防止可充气气囊1漏气；

优选实施例中，支撑托架还包括充气装置，所述充气装置的出气口通过充气阀门与可充气气囊1连通，为可充气气囊1充气，并检测所述可充气气囊1内的气压。通过控制可充气气囊1的气压，实现对被支撑导弹支撑接触刚度的调节，避免由于局部接触压力过大造成导弹表面防热结构的损伤。不同的充气压力能够改变支撑刚度从而影响可充气气囊1的外形，改变与导弹的接触面积，实现对导弹不同的支撑接触压力。因此，可以通过调节充气压力来调节支撑接触压力。同时，在长时间支撑时，可以通过检测压力来检测对导弹的支撑刚度和支撑接触压力，避免了毛毡或橡胶垫支撑时随时间的硬化。

通过充气阀门2对可充气气囊进行充气到刚度满足对导弹5支撑的要求，充气装置可以用高压气瓶、空气压缩机等气源，充气压力与气囊对产品的支撑刚度之间的对应关系可以事先测量标定。充气过程中，通过压力表等对充气压力进行监测，从而得到是否满足支撑刚度的要求。当充气压力达到设定值后，停止充气，可以将导弹5放置到可充气气囊上，实现对产品的柔性支撑。

优选实施例中，刚性托架3采用金属制成，为方便加工、节约成本，可采用圆弧形结构，对可充气气囊1起固定和支撑作用。由于可充气气囊1具备对导弹外形的适应能力，刚性托架3无需与导弹外形一致，可以采用容易生产加工的圆弧形结构，同时直径无明确公差要求，降低了成本。

优选实施例中，支撑托架还包括支撑底座4，刚性托架3安装在支撑底座4上。

在应用时，刚性托架安装在支撑底座4上，支撑底座可以根据需要设计成合适的形式，本实施方式用V型块示意。气囊的内径可以根据产品支撑位置的外径进行设计；气囊的宽度可以根据支撑时导弹对接触压力的要求、支撑点的数量进行设计。支撑点的数量可以根据产品的长度、重心位置、支撑宽度等设计，图4、5和6中用两个弧形柔性支撑托架支撑进行了示意。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。