某机载导弹冷弹射装置的结构设计

某机载导弹冷弹射装置的结构设计

王冉

贵州航天风华精密设备有限公司 贵州省贵阳市 550025

摘要

导弹冷弹射具有结构简单、占用空间小等优点。根据系统要求，对机载导弹冷弹射装置的各部分组成结构进行设计，主要包括：导轨、弹射装置、插拔机构、锁制解锁机构等，建立了三维模型并采取有限元仿真分析对弹射装置中主要结构件进行强度校核。

关键词：导弹；冷射装置；结构设计；强度校核

正文

1机载导弹冷弹射装置的背景与发展

1.1机载导弹冷弹射装置的背景

机载导弹发射装置按照导弹的发射方式可以分为三类[1]：旋转式发射装置、弹射式发射装置以及导轨式发射装置。 其中弹射式发射装置用于“半埋”或“全埋”式挂载的导弹，导弹离机后能迅速摆脱载机干扰流场的影响，导弹燃气流不会影响飞机和发射装置，同时能够降低悬挂系统和飞机的气动阻力。目前国内导弹发射装置在使用、维护中的通用化程度低，烧蚀问题以及弹射能源存在不足等问题都需要解决。冷弹射装置相比热发射装置具有更高的安全性，而且具有结构简单、占用空间小的优点。

1.2冷弹射装置的发展趋势

一是提高提高通用化程度[2]。提高弹射装置通用化程度降低研制费用，缩短研制周期，提高飞机的作战性能。

二是向外挂保形发展。保形技术是为了进一步提高载机在携带悬挂物飞行时的飞行性能和操纵品质所提出的一种悬挂技术。主要是用于减少外挂阻力、减少雷达反射面积。

三是挂载数量最大化。充分利用有限的飞机挂点实现挂载数量的最大化，提高飞机的载弹和多目标攻击能力。对发射装置提出了复式挂载、高密度挂载、和多功能组合的技术需求。

2机载导弹冷弹射装置结构设计

2.1总体布局

根据导弹尺寸参数及弹射系统及技术要求，选择“串联式”发射装置进行设计。弹射装置总体布局如图1所示。

图1 系统布置方案（截面）

2.2结构设计

1. 提拉机构设计

考虑到前提弹机构必须要避让后弹的需求，提弹机构不能采用托盘的方式，只能采用简易的提拉钩。后弹采用提拉钩不设置翻转机构，前弹提拉钩与活塞杆采用铰链式连接，并设置翻转机构，当将导弹提拉到位后提拉钩自动翻转避开后弹。结构如图2所示。

图2 提拉机构结构图

2. 锁制解锁机构设计

两个活动件，分别为提拉杆和导弹，根据二者的关系，前向定位采用限制提拉杆前端面，后向限位采用纵向锁制器限位。电动推杆向前推出，则受水平导杆轨道限制，限位块向上移动，与导弹前吊挂后端面接触，实现锁制状态；当推杆向后收缩，限位块向下运动，不再与前吊挂后端面接触，实现解锁状态。锁制解锁机构如图3所示。

图3 锁制解锁机构结构图

3. 插拔机构设计

插拔机构结构方案与锁制解锁机构设置相似，采用电动推杆带动限位装置法向运动。受导轨和限位块的限制，插座只能上下运动。当电动推杆向前推出，插座在导杆限制下向下运动脱离导弹；当电动推杆向后收缩，插座向上运动与导弹连接。插拔机构结构如图4所示。

图4 插拔机构结构图

3 机载导弹冷弹射装置强度校核

在ABAQUS中对气瓶和提拉杆进行有限元分析，计算应力云图如图5所示。

图5 计算应力云图

从应力云图上可以获得气瓶应力最大值为220.9MPa，提拉杆应力最大值为567.7MPa，均小于材料的屈服应力，表明结构设计满足强度要求。

4 结语

本文对机载导弹冷射弹装置进行了初步设计，建立了各部件的三维模型，并通过有限元分析方法对弹射装置的主要结构件进行了强度校核，经过分析，该弹射机构满足强度要求。

参考文献

[1]卢永祥.机载导弹发射装置研究现状及发展趋势[J].中国军转民,2013,No.163(11):62-64.

[2]李端松.我国直升机载导弹发射装置的研究现状及发展趋势.[J].弹箭与制导学报.2018（04）.156-158.