一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置
阅读说明：本技术 一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置 (Underwater vehicle launching device of imitation revolver ) 是由 孟凡强 刘忠琳 刘斌 张欣召 花芳芳 井孟凯 于 2021-08-17 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置,由上至下依次为第一舱段、第二舱段、第三舱段以及水下潜器发射器固定机构,能够使水下潜器发射装置具备依次发射多枚水下潜器的需求,增加水下潜器的突防能力,还能够在潜艇在下潜比较大的深度时就开始进行水下潜器的发射的准备工作(如上浮等),在浮出水面后再直接发射,有效增加了潜艇的隐蔽性；同时,本发明采用左轮手枪式的发射装置,能够有效避免前一发水下潜器发射失败时,影响下一发水下潜器的发射。(The invention provides a revolver-simulated underwater vehicle launching device, which sequentially comprises a first cabin section, a second cabin section, a third cabin section and an underwater vehicle launcher fixing mechanism from top to bottom, can enable the underwater vehicle launching device to meet the requirement of sequentially launching a plurality of underwater vehicles, increase the penetration resistance of the underwater vehicles, start the launching preparation work (such as floating and the like) of the underwater vehicles when a submarine dives at a larger depth, and directly launch the submarine after the submarine floats out of the water surface, thereby effectively increasing the concealment of the submarine; meanwhile, the invention adopts the left-wheel pistol type launching device, so that the influence on the launching of the next launching diving device when the launching of the previous launching diving device fails can be effectively avoided.)
技术领域
本发明属于水下潜器发射和运载的技术领域，尤其涉及一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置。
背景技术
水下潜器具有体积小、重量轻、生存能力强等众多优点，既能起到战略作用，也能起到战术左右，在大国武器的研制中倍受青睐。而水下潜器的发射装置作为水下潜器的载体，更是水下潜器能发挥其威力的重要一环，所以水下潜器发射装置设计的合理性将直接关系到水下潜器的突防能力、生存能力以及命中精度等关键指标。
目前，很多水下潜器的发射装置只能发射一枚导弹，不能满足现代战争快速响应以及对目标高突防能力的需求，不利于水下潜器对目标的进攻；法国的SM39型水下潜器采用火箭发动机为动力的发射装置进行发射，但是火箭发动机在水下点火时产生的爆燃音大，极易暴露潜艇在水下的位置，从而使潜艇在反潜对抗中处于不利的地位；很多的水下潜器发射装置体积都比较大，占用了潜艇很大一部分空间，直接影响到潜艇的有效载荷。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置，能够有效避免前一发水下潜器发射失败时，影响下一发水下潜器的发射，并有效增加水下潜器发射的隐蔽性。
一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置，由上至下依次为第一舱段与第二舱段；其中，所述第一舱段包括第一舱壳、轴承10、旋转轴12以及内部放置有两发以上水下潜器8的发射筒11；所述第二舱段包括第二舱壳3、步进电机14、电磁弹射装置15以及起重装置16；
所述旋转轴12穿过发射筒11的中心通孔，且发射筒11的下端与旋转轴12上设置的限位装置27固接，使得两者形成安装于第一舱壳内部的装配体；同时，旋转轴12的上端与安装于第一舱壳顶部的轴承10连接，下端穿过第二舱壳3顶部的通孔后，与位于第二舱壳3内部的步进电机14连接；同时，所述第一舱壳顶部还设有用于释放水下潜器8的出射口；
所述起重装置16安装于第二舱壳3的内部；所述电磁弹射装置15安装于起重装置16上，且电磁弹射装置15随着起重装置16的上升而从第二舱壳3顶部的安装孔伸进发射筒11中，并与发射筒11中当前对准出射口的水下潜器8的下表面接触，以驱动当前对准出射口的水下潜器8发射出去；同时，电磁弹射装置15还用于跟随起重装置16的下降而从第一舱壳中返回发射筒11的底端之下；所述步进电机14用于在完成当前对准出射口的水下潜器8的发射后，通过旋转轴12带动发射筒11旋转，使得下一发水下潜器8对准出射口。
进一步地，一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置，还包括位于第二舱段下方的第三舱段、位于第三舱段下方的水下潜器发射器固定机构；其中，所述第三舱段包括第三舱壳4、第一压力传感器18、传火结构件22以及药盒23以及四个气囊组件；所述水下潜器发射器固定机构包括承重底座5、四个限位组件、主电源与单片机整合模块25、防水插座26以及限位底座33；其中，四个气囊组件均安装于第三舱壳4的外部，四个限位组件安装于限位底座33的外部；
所述传火结构件22安装于承重底座5上，并位于第三舱壳4的内部，药盒23安装在传火结构件22中，且传火结构件22顶部设有散气孔；
所述气囊组件包括气体传输管道20、安装于气体传输管道20上的第一阀门17、第二阀门19、第三阀门21、气囊7、安装于气囊7内部的第二压力传感器13；所述气体传输管道20两端分别与气囊7和第三舱壳4内部连通；
所述限位组件包括电磁限位装置24、伸缩杆31以及限位底座33；限位杆31在电磁限位装置24断电后依次插入到限位底座33与承重底座5的限位槽中，通电后限位杆31收缩至限位槽之外，使得承重底座5脱离限位底座33；主电源与单片机整合模块25用于为水下潜器发射装置中的所有器件供电，并通过防水插座26与潜艇进行信息交互。
进一步地，所述第一阀门17为开关阀门，用于在气囊7的压强达到设定要求后，防止药盒23爆炸后产生的高压气体从传火结构件22进入第三舱壳4后，又继续流入气囊7内；
所述第二阀门19为泄气阀门，用于降低气囊7的压强；
所述第三阀门21为泄气阀门，用于降低第三舱壳4内部的压强。
进一步地，所述第二舱壳3外壁上还安装有用于实时测量所述水下潜器发射装置当前所处水深的水压的第三压力传感器29，且内部还安装有单片机28；
所述单片机28用于根据第三压力传感器29以及四个第二压强传感器13来控制第一阀门17、第二阀门19、第三阀门21的开启和关闭。
进一步地，所述气囊7的材料为以尼龙网为基体的橡胶复合材料。
进一步地，所述第一舱壳由前封盖1和外壳体2组成，且前封盖1上开有出射口，同时出射口中安装有密封膜9，外壳体2外部安装有第四压力传感器30；所述第二舱壳3内部还安装有单片机28；
所述第四压力传感器30识别到前封盖1露出水面后，潜艇向单片机28发送发射指令，控制电磁弹射装置15启动，在电磁弹射装置15的作用下，当前对准出射口的水下潜器8从发射筒11中弹出，冲破前封盖1上的密封膜9，第一发水下潜器8成功发射；在第一发水下潜器8成功发射后，潜艇发出指令，起重装置16下降并带动电磁弹射装置15返回至第二舱壳3下表面的下方，之后步进电机14工作，带动下一发水下潜器8旋转至电磁弹射装置15的上方并对准出射口，然后起重装置16上升，使得电磁弹射装置15的上表面与下一发水下潜器8的下表面接触；以此类推，完成所有水下潜器的发射工作。
进一步地，六发水下潜器8均匀分布于发射筒11中，则每发射一发水下潜器8，步进电机14以0.36°的步距角通过旋转轴12带动发射筒11旋转60°。
有益效果：
1、本发明提供一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置，能够使水下潜器发射装置具备依次发射多枚水下潜器的需求，增加水下潜器的突防能力，还能够在潜艇在下潜比较大的深度时就开始进行水下潜器的发射的准备工作(如上浮等)，在浮出水面后再直接发射，有效增加了潜艇的隐蔽性；同时，本发明采用左轮手枪式的发射装置，能够有效避免前一发水下潜器发射失败时，影响下一发水下潜器的发射。
2、本发明设计的水下潜器发射装置体积和重量相对较小，有利于潜艇的运载。
3、本发明设计的水下潜器发射装置，采用步进电机仿左轮手枪的方式进行发射，使得水下潜器的发射过程中发出的声音较小。
附图说明
图1为本发明一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置示意图；
图2为本发明发射筒上视图；
图3为本发明传火装置上视图；
图4为本发明旋转轴刨面图；
图5为本发明旋转轴上视图；
1-前封盖、2-外壳体、3第二舱壳、4第三舱壳、5-承重底座、6-水下潜器发射器固定机构、7-气囊、8-水下潜器、9-密封膜、10-轴承、11-发射筒、12-旋转轴、13-第二压力传感器、14-步进电机、15-电磁弹射装置、16-起重装置、17第一阀门、18-第一压力传感器、19第二阀门、20-气体传输管道、21第三阀门、22-传火结构件、23-药盒、24-电磁限位装置、25-主电源与单片机整合模块、26-防水插座、27-限位装置、28-单片机、29-第三压力传感器、30-第四压力传感器、31-伸缩杆、32-防水插座、33-限位底座。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，一种仿左轮手枪的水下潜器发射装置，由上至下依次为第一舱段、第二舱段、第三舱段以及水下潜器发射器固定机构；其中，所述第一舱段包括第一舱壳、轴承10、旋转轴12以及内部放置有六发水下潜器8的发射筒11，其中，发射筒11的上视图如图2所示；所述第二舱段包括第二舱壳3、步进电机14、电磁弹射装置15以及起重装置16；所述第三舱段包括第三舱壳4、第一压力传感器18、传火结构件22以及药盒23以及四个气囊组件；所述水下潜器发射器固定机构包括承重底座5、四个限位组件、主电源与单片机整合模块25、防水插座26以及限位底座33；其中，第三舱壳4侧部开有4个圆孔，用来安装气囊组件，且四个气囊组件相互间隔90°均匀分布于第三舱壳4的外部，四个限位组件相互间隔90°均匀分布于限位底座33的外部；第三舱壳4下侧设置有限位卡槽，如图1所示。
旋转轴12的刨面图和上视图如图4和图5所示，限位装置27安装在图4所示的孔中，具体的，所述旋转轴12穿过发射筒11的中心通孔，且发射筒11的下端与旋转轴12上设置的限位装置27固接，使得两者形成安装于第一舱壳内部的装配体，则发射筒11可以跟随旋转轴12旋转；所述第一舱壳由前封盖1和外壳体2组成，且前封盖1上开有用于释放水下潜器8的出射口，同时出射口中安装有密封膜9，此外前封盖中心装有与旋转杆匹配的轴承10，外壳体2外部安装有第四压力传感器30，起到检测前封盖1是否出水的作用；同时，旋转轴12的上端与安装于第一舱壳顶部的轴承10连接，下端穿过第二舱壳3顶部的通孔后，与位于第二舱壳3内部的步进电机14连接，且步进电机14的作用为带动旋转轴12旋转；同时，
所述起重装置16安装于第二舱壳3的内部，用于承载弹射装置15，同时，所述第二舱壳3外壁上还安装有防水插座32以及用于实时测量所述水下潜器发射装置当前所处水深的水压的第三压力传感器29，且内部还安装有单片机28；第二舱壳3上端留有能够穿过电磁弹射装置15的圆孔和能够通过旋转轴12的圆孔，且通过旋转轴的圆孔上装有轴承与旋转轴配合；所述电磁弹射装置15安装于起重装置16上，通过第二舱壳3上端的孔进入第一舱段，其竖直位置可以通过起重器16进行调节，其顶端最高可以与水下潜器8的底端接触，最低可以下降至发射筒11的底端之下；具体的，电磁弹射装置15随着起重装置16的上升而从第二舱壳3顶部的安装孔伸进发射筒11中，并与发射筒11中当前对准出射口的水下潜器8的下表面接触，以驱动当前对准出射口的水下潜器8发射出去；同时，电磁弹射装置15还用于跟随起重装置16的下降而从第一舱壳中返回发射筒11的底端之下；所述步进电机14用于在完成当前对准出射口的水下潜器8的发射后，通过旋转轴12带动发射筒11旋转，使得下一发水下潜器8对准出射口。也就是说，电磁弹射装置的下半部分位于第二舱段，上半部分通过第二舱段顶端开孔进入第一舱段，开孔处通过密封圈和密封适配套筒进行防水密封处理，电磁弹射装置的顶端可以通过起重装置与水下潜器底端接触，也可以通过起重装置降低到发射筒下端面下方位置。
所述传火结构件22安装于承重底座5上，并位于第三舱壳4的内部，药盒23安装在传火结构件22中，且传火结构件22外形为圆柱体，顶部设有散气孔，其上视图如图3所示；药盒23安装在传火装置中，药盒23中装有黑火药以及引信。
所述气囊组件包括气体传输管道20、安装于气体传输管道20上的第一阀门17、第二阀门19、第三阀门21、气囊7、安装于气囊7内部的第二压力传感器13；所述气体传输管道20两端分别与气囊7和第三舱壳4内部连通；其中，所述第一阀门17为开关阀门，用于在气囊7的压强达到设定要求后，防止药盒23爆炸后产生的高压气体从传火结构件22进入第三舱壳4后，又继续流入气囊7内；所述第二阀门19为泄气阀门，用于降低气囊7的压强；所述第三阀门21为泄气阀门，用于降低第三舱壳4内部的压强。
需要说明的是，气体传输管道安装于第三舱壳4外壁四个开孔处，气体传输管道有三段，一段为水平放置，第二段与水平的夹角为45°，第三段为竖直放置，气体传输管道上共设置三个阀门，其中一个安装在气体传输管道的第一段，另外两个安装在气体传输管道的第三段；气囊安装在气体传输管道上，通过气体传输管道与第三舱壳4内部接通。
所述限位组件包括电磁限位装置24、伸缩杆31以及限位底座33；限位杆31在电磁限位装置24断电后依次插入到限位底座33与承重底座5的限位槽中，通电后限位杆31收缩至限位槽之外，使得承重底座5脱离限位底座33；主电源与单片机整合模块25用于为水下潜器发射装置中的所有器件供电，并通过防水插座26与潜艇进行信息交互。防水插座26安装在水下潜器发射器固定机构6的底部。
潜艇通过光纤与水下潜器发射器以及水下潜器发射器固定机构6的防水插座32和防水插座26连接完成通信。
本发明提供的水下潜器发射装置的工作原理为：
首先，在水下潜器接收到潜艇给出的即将发射水下潜器的命令之后，继而潜艇向水下潜器发射器的单片机28发出引信工作的指令，引燃药盒23中的引信工作，引燃药盒23中的黑火药，黑火药爆炸产生高温高压的气体使药盒23破碎，进而在传火装置22区域形成高压区，通过传火装置22表面的散气孔使高压气体传出从而在水下潜器发射器第三舱段内形成高压区，高压气体通过气体传输管道20进入气囊7，气囊7的材料为尼龙网为基体的和橡胶复合而成的复合材料组成，在充入30kg/cm2的气体时气囊不会破碎或漏气，通过第二压力传感器13测量气囊7内部的气压以及通过第三传感器29测量水下潜器发射装置处的水压，在四个气囊的压强大于水压0.3kg/cm2时，关闭气体传输管道20上的阀门17，此阀门的类型为开关阀门，可以有效防止水下潜器发射器第三舱段中的高压气体继续流入气囊7内。同时潜艇向水下潜器发射器固定装置6的单片机25发送电磁限位装置24上电指令，弹簧收缩拉动限位杆31至限位槽之外，解除对水下潜器发射器的锁定，水下潜器发射器在浮力的作用下上浮，完成水下潜器发射器的释放。
其次，在完成水下潜器发射器的释放后，水下潜器在浮力的作用下上浮，上浮的过程中，水压会随着上浮高度而减小，为了保证上浮过程中水下潜器发射器的平稳，通过第三传感器29实时测量水下潜器所处水深的水压，通过潜艇向水下潜器发射器的单片机28发出指令，调节气体传输管道20上的阀门19的流量，阀门19的类型为泄气阀门，通过泄气来降低气囊7内的压强，控制气囊7内的气压与水压之间的压强差在0.3kg/cm2。在上浮的过程中，如果水下潜器发射器第三舱段中压强大于舱段能够承受最大压强的百分之70时，潜艇向水下潜器发射器单片机28发送调节阀门的指令，调节气体传输管道20上的阀门21，该阀门的类型为泄气阀门，通过泄气来控制第三舱段的压强，避免炸膛。通过所述操作，水下潜器发射器通过浮力上浮至水面，完成水下潜器发射器上浮至水面。
最后，通过第四压力传感器30识别到水下潜器发射器的前封盖1出水后，潜艇向水下潜器发射器单片机28发送发射命令，控制电磁弹射装置15启动，在电磁弹射装置15作用下，水下潜器8从发射筒11中弹出，冲破第一舱段前封盖1上的密封膜9，第一发水下潜器成功发射。在第一发水下潜器成功发射后，潜艇发出指令，起重装置16下降至第二舱壳下表面的下方，之后步进电机14工作，步进电机14的步距角为0.36°，顺时针旋转60°，然后起重装置16上升，电磁弹射装置15的上表面与第二发水下潜器的下表面接触。依次进行上述操作，完成6发水下潜器的发射工作。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当然可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
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