多种弹型防雹增水火箭发射装置简介

摘要:多种弹型防雹增水火箭发射装置是用来装填不同型号火箭弹并与发射控制器一起检测火箭的点火电路,保证火箭稳定飞行。本文就多种弹型防雹增水火箭发射装置的结构、特点、关键技术、创新点等方面进行简要介绍。

Abstract: The Multi-type hail proof and artificial rainfall rocket launch platform is available for several types of rockets on testing ignition electrocircuit and making sure stable flight. The article has simply introduced structure, characteristic, technology, innovation of launch platform for multi-type hail proof and artificial rainfall rocket.

关键词:火箭;发射装置

Key words: rocket;launch platform

中图分类号:V553 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)11-0117-02

1结构

多种弹型防雹增水火箭发射装置由火箭发射架和火箭发射控制器两部分组成。其实物外型如图1所示。

火箭发射架由定向器、主支撑机构(上筒体和下筒体)、回转盘、车载道轨和地面固定基架组成。定向器采用铝合金材料一次成型工艺制做。上下筒体由2mm铁板卷焊而成,回转盘用模具浇铸成型加工。车载滑轨和地面固定基架用钢、铁等材料加工组装。

火箭发射控制器由电源电路、通道选择电路、指示电路、检测电路、升压电路和点火电路组成。通过电缆线与发射架相连。实物外型如图2所示,其工作流程框图如图3所示。

2特点

2.1 定向器的发射导轨和导轨活动垫块均采用铝合金材料制做,导轨撑架用特制铝合金条加工成型,不锈钢螺丝连接组合,具有轻便、美观、防锈的特性。

2.2采用不同大小的导轨活动垫块更换的方式,调整定向器装载不同火箭弹的装载容量。

2.3 发射控制器采用DC/DC模块升压、大电容储能、无触点固态继电器点火电路设计,保证了WR-98型、HJD-82A型、RYI-6300型、BL-1型火箭弹的回路阻值检测和点火发射能量的供给。

2.4 发射控制器及随机附件放置于带锁的包装箱内,该箱具有携带方便、安全防损的作用。

3 主要技术指标

作业方式 车载流动、地面固定

装载容量 Φ82mm、Φ66mm、Φ56mm直径人工防雹增雨火箭 弹6枚

点火成功率 ≥99%

检测开路电压

检测电流(5Ω负载)

回路阻值检测精度 ≤1Ω

工作电压12V

点火开路电压≥45V

点火电流(5Ω负载) ≥1A

车载滑轨拉伸距离640 mm

地面固定基架高度490mm

整体质量160 Kg

4火箭发射时火箭架受力分析

4.1 基本数据Φ82mm火箭全弹质量8.3kg,火箭离轨速度40m/s,箭轨长度1.74m。火箭由静止状态经过0.05s时间发射出轨,其加速度为800 m/s2。

4.2受力分析火箭发射时高低射角为70°～45°,其受力如图4所示。

根据作用力与反作用力原理,火箭发射时产生的推力既为发射架受到的外力:

F=ma=8.3kg×800m/s2

=6640N

F分为垂直向上的力(F上)和水平方向的力(F平)。

在70°射角时:

F上70°=F×sin70°=6241.6N

F平70°=F×cos70°=2257.6N

在45°射角时:

F上45°=F× sin45°=4714.4N

F平45°=F× cos45°=4714.4N

由计算看出:火箭在45°角发射时,发射架所受水平方向的力与垂直方向的力相等,随着发射角度的抬升,水平方向的力在减小,垂直方向的力在增大。

所以,在进行发射架整体设计、材质选型、生产工艺等方面要充分考虑这两个力的作用,其机械强度要远大于这两个力的冲击,由其是在垂直方向上。这也是该装置选择俯仰双丝杆结构的原因。

5关键技术

5.1 导轨撑架用特制的铝合金加工成形、不锈钢螺丝连接组合构成,从根本上解决了导轨撑架生锈的问题。加工时对铣槽的深度、宽度和螺孔的定位共使用了3套特制的模具,保证了加工精度。组装时在不锈钢(M8)的螺杆上涂螺纹胶,旋紧后不再松动。

5.2 为了保证火箭出轨对定向器的稳定性要求,俯仰采用双丝杆结构。左旋丝杆和右旋丝杆上与轨道托架相连,下与旋转筒体(上桶体)相连,利用扇齿和锥形齿结合完成方向的转换。在水平方向上转动摇把,两丝杆同时升降,带动定向器俯仰。另外两丝杆加装不锈钢管外套保护,不但美观,重要的是防尘防水。

5.3 发射开关采用两组联动开关,其中一组连接固态继电器上,利用RC延时电路,推迟了固态继电器的导通时间,等点火电流经固态继电器到发射开关的另一组时,此开关已完全接实,从而消除了发射开关触点积碳的弊端,使点火电路更畅通。

6创新点

6.1 火箭发射定向器能同时装载和定向发射四种不同规格的火箭弹。

6.2 车载流动发射和地面固定发射共用一个发射架架体结构。

6.3 火箭发射控制器能满足四种不同型号火箭弹回路阻值检测和点火发射的技术要求。

7实用价值

7.1 车载流动作业与地面固定作业兼容,发射轨道口径可调并能扩展,满足了实际业务工作需求,避免了设备重复购置,减轻了农民负担。

7.2 由于能发射四钟不同规格的火箭弹,可根据天气条件,选用大、中、小型火箭作业,形成高、中、低或远、中、近的立体作业方法,提高火箭作业效益,降低作业成本。

8小结

以上对多种弹型防雹增水火箭发射装置做了简要介绍,希望同行们和使用者提出宝贵意见,使该产品得到进一步的改进优化,完成成果转化和推广应用。有关发射架结构原理和发射控制器电路分析及操作规范等另文介绍。

参考文献:

[1]陈光学. 火箭人工影响天气技术[M].气象出版社,2008:116-117.