一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台
阅读说明：本技术 一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台 (Combined target floating platform of hard gentle of pull-type ) 是由 胡宇 胡常青 李清洲 范慧佳 邬博文 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台,属于靶标浮体平台领域。所述靶标浮体平台采用模块化设计,包括承载模块、拓展模块、拖曳缆绳。承载模块用于承载任务载荷,拓展模块用于拓展靶标浮体外形尺寸,承载模块、拓展模块通过铝型材标准连接件搭建多个刚性浮体模块,刚性浮体模块之间通过柔性件连接固定,柔性连接位于各刚性浮体模块之间,起到缓冲吸能的作用；多根拖曳缆绳附着于靶标浮体平台,并分散固定于各承载模块上,使靶标浮体平台各点均匀受力。本发明能够有效降低使用靶标浮体平台时的材料、人力成本,且建造过程无需电焊机、吊车等工程设备,适用于在后勤保障困难地区开展试验。(The invention relates to a dragging type rigid-flexible combined target floating platform, and belongs to the field of target floating platforms. The target floating body platform is in a modular design and comprises a bearing module, an expansion module and a towing cable. The bearing module is used for bearing task load, the expanding module is used for expanding the overall dimension of the target floating body, the bearing module and the expanding module build a plurality of rigid floating body modules through aluminum profile standard connecting pieces, the rigid floating body modules are fixedly connected through flexible pieces, and the flexible connection is positioned among the rigid floating body modules to play a role in buffering and energy absorption; the plurality of towing ropes are attached to the target floating platform and are dispersedly fixed on the bearing modules, so that each point of the target floating platform is uniformly stressed. The invention can effectively reduce the material and labor cost when the target floating body platform is used, does not need engineering equipment such as an electric welding machine, a crane and the like in the construction process, and is suitable for carrying out tests in areas with difficult logistics support.)
技术领域
本发明涉及一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台，本发明主要用作飞弹目标靶，属靶标浮体平台领域。
背景技术
靶标浮体平台时一种专用于飞弹打靶试验的浮体平台，按照其自身是否具备动力，可区分为自航式靶标浮体平台和拖曳式靶标浮体平台。
现有的靶标浮体平台，无论是自航式还是拖曳式，一般改装自大中型船舶，其结构与船舶类似，需要在造船厂完成制造，并在试验场地完成分段焊接，结构复杂、制造成本高，对试验场地的基础设施建设和技术人员要求非常高。
发明内容
本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台，在满足试验要求的前提下，降低靶标浮体平台的制造成本，并且缩短制造工期，减少对试验场地基础设备和技术人员的需求。
本发明的技术解决方案是：一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台，该平台采用模块化式设计，将M个承载模块和N个拓展模块，以及L根拖曳缆绳按任务要求拼接成1个整体，M大于等于1，N大于等于1，L大于等于2；其中：
承载模块，用于承载模拟靶标电磁特性设备；
拓展模块连接于承载模块周边，用于拓展浮体面积，模拟靶标光学尺寸特性，同时，增强承载模块的漂浮稳定性；
相邻拓展模块之间、相邻承载模块之间以及承载模块与拓展模块之间均采用柔性连接件按照一定间隔连接固定，柔性连接件位于各模块之间，起到缓冲吸能作用；
拖曳缆绳为L根柔性钢缆，钢缆一端端部固定于承载模块，所有钢缆另一端沿靶标浮体平台下表面汇集至浮体平台艏向中间位置，合并成一股，钢缆与靶标浮体平台之间使用缆绳缠绕固定。
所述模拟靶标电磁特性设备包括干扰源、辐射源、散射源。
所述柔性连接件的材料为尼龙缆绳或厚橡胶板，当柔性连接件为缆绳时，使用缠绕的方式将相邻模块的型材边框固定；当柔性连接件为橡胶板件时，分别使用铝型材标准连接件固定至相邻模块的型材边框。
所述承载模块包括承载主体框架、加固梁、承载浮力组件、承载转接板及承载主体框架加固板；所有组件之间使用铝型材标准连接件固定；
加固梁交叉固定于承载主体框架上，用于加固承载主体框架，加固完成的框架上表面安装有承载转接板，提供靶标电磁特性模拟设备安装接口；
承载浮力组件安装于承载主体框架的下表面，用于提供浮力；
承载主体框架加固板用于承载主体框架加固，安装于承载主体框架内侧四角位置，为十字形加固板件，同时也是拖曳缆绳的连接固定点。
所述承载主体框架由承载框架单元拼接而成，承载框架单元采用标准铝型材拼接而成的矩形框架，内部斜撑加固，所有的型材之间均使用铝型材标准连接件固定。
所述拓展模块包括扩展主体框架、扩展浮力组件，扩展浮力组件安装于扩展主体框架底部，用于提供浮力，扩展浮力组件与扩展主体框架之间采用铝型材标准连接件固定。
所述扩展主体框架由扩展框架单元拼接而成，扩展框架单元采用标准铝型材拼接而成的矩形框架，内部斜撑加固，所有的型材之间采用铝型材标准连接件固定。
所述扩展浮力组件于扩展主体框架下多点均布，使得拓展模块本身能够稳定漂浮。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)、本发明采用承载模块和拓展框架组装结合的方式实现靶标浮体平台，既保证了重型设备的承载能力，又拓展了浮体面积，而且拼装过程只需安装螺钉和角件，对工作人员的要求较低，不需要焊工等专业工种；
(2)、本发明模块之间采用柔性连接件完成连接后，相邻模块可在浮体航行过程中传递推拉力，且相邻模块之间在边框位置仍然可以有限的相对转动和相对滑动，起到缓冲吸能作用，用于防止模块内部的刚性连接结构因波浪载荷或其它冲击载荷的作用而折断。
(3)、本发明浮体平台的主体框架为铝型材，成本较低，且比较轻便，便于运输和组装；
(4)、本发明浮体平台的主体框架为铝型材，各个部位的结构具备可互换性，在连续打靶试验中，可试验未损坏部位的重复利用；
(5)、浮体平台主体材料采用铝型材，在试验场地外完成各种基础结构单元的拼装工作，后利用车辆将各种基础结构单元运送至试验场地，并在试验场地完成总体拼装工作，可极大减少试验场地的工作时间。
附图说明
图1为本发明实施例的总体结构爆炸图；
图2为本发明实施例承载模块的构成图；
图3为本发明实施例承载模块爆炸图；
图4为本发明实施例拓展模块的构成图；
图5为本发明实施例拓展模块的爆炸图；
图6为本发明实施例浮体用铝型材横截面；
图7为本发明实施例承载浮力组件的结构图；
图8为本发明实施例扩展浮力组件的结构图；
图9为本发明实施例柔性连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案作进一步描述，其中所描述的实力仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动轻体下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台，采用模块化式设计，将M个承载模块1和N个拓展模块2，以及L根拖曳缆绳3按任务要求拼接成1个整体，M大于等于1，N大于等于1，L大于等于2；其中：
承载模块1，用于承载靶标电磁特性模拟设备，所述靶标电磁特性模拟设备包括干扰源、辐射源、散射源等较沉重的设备。
拓展模块2连接于承载模块1周边，主要作用是拓展浮体面积，用于安装伪装网等设备，模拟靶标光学尺寸特性；次要作用是增强承载模块1的漂浮稳定性；
相邻拓展模块2之间、相邻承载模块1之间以及承载模块1与拓展模块2之间均采用柔性连接件按照一定间隔连接固定，柔性连接件位于各模块之间，起到缓冲吸能作用；
拖曳缆绳3为L根柔性钢缆，钢缆一端端部固定于承载模块1，所有钢缆另一端沿靶标浮体平台下表面汇集至浮体艏向中间位置，合并成一股，钢缆与靶标浮体平台之间使用缆绳缠绕固定。
浮体平台柔性连接件的材料为尼龙缆绳或厚橡胶板等，当柔性连接件为缆绳时，使用缠绕的方式将相邻模块的型材边框固定；当柔性连接件为橡胶板件时，分别使用铝型材标准连接件固定至相邻模块的型材边框；
柔性连接件的特点在于完成连接后，相邻模块可在浮体航行过程中传递推拉力，且相邻模块之间在边框位置仍然可以有限的相对转动和相对滑动，起到缓冲吸能作用，用于防止模块内部的刚性连接结构因波浪载荷或其它冲击载荷的作用而折断。
浮体平台承载模块1包括承载主体框架1-1、加固梁1-2、承载浮力组件1-3、承载转接板1-4及承载主体框架加固板1-5；所有组件之间使用铝型材标准连接件固定；
加固梁1-2交叉固定于承载主体框架1-1上，用于加固承载主体框架1-1，加固完成的框架上表面安装有承载转接板1-4，提供靶标电磁特性模拟设备安装接口，用于安装干扰源、散射源、辐射源等较沉重的靶标电磁特性模拟设备；
承载浮力组件1-3安装于承载主体框架1-1的下表面，用于提供浮力；
承载主体框架加固板1-5用于承载主体框架1-1加固，安装于承载主体框架1-1内侧四角位置，为十字形加固板件，同时也是拖曳缆绳3的连接固定点。
承载主体框架1-1由承载框架单元1-1-1拼接而成，承载框架单元1-1-1采用标准铝型材拼接而成的矩形框架，内部斜撑加固，所有的型材之间均使用铝型材标准连接件固定。
浮体平台拓展模块2包括扩展主体框架2-1、扩展浮力组件2-2，扩展浮力组件2-2安装于扩展主体框架2-1底部，用于提供浮力，扩展浮力组件2-2与扩展主体框架2-1之间采用铝型材标准连接件固定；
扩展主体框架2-1由扩展框架单元2-1-1拼接而成，扩展框架单元2-1-1采用标准铝型材拼接而成的矩形框架，内部斜撑加固，所有的型材之间采用铝型材标准连接件固定；
扩展浮力组件2-2于扩展主体框架2-1下多点均布，使得拓展模块2本身能够稳定漂浮。
实施例：
本发明提供了一种拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台的具体实施例，具体地，本发明实施例中所述的靶标浮体平台为主体尺寸为16m*40m，由1个承载模块1和10个拓展模块2构成，拖曳缆绳沿靶标浮体平台下表面延伸至承载模块1，并固定至位于四角的主体框架加固板1-5，参见图1。
浮体平台各模块均采用4080W欧标重型铝型材，壁厚3mm，横截面尺寸为40mm×80mm，密度3.6kg/m；
1、承载模块
图2为承载模块的构成图、图3为承载模块爆炸图、图7为本发明实施例承载浮力组件构成图。
承载模块1包括承载主体框架1-1、加固梁1-2、承载浮力组件1-3、承载转接板1-4及承载主体框架加固板1-5，所有组件之间使用铝型材标准连接件固定，其中承载主体框架1-1由承载框架单元1-1-1拼接而成；
承载框架单元1-1-1为2m×6m的结构件，由2根6m，3根2m的铝型材构成，承载框架单元内部还使用1m的型材进行斜撑加固，所有的型材之间均使用铝型材标准连接件固定，总重110kg；图6为实施例浮体用铝型材横截面，从图中可以看出，铝材采用镂空设计，保证刚性的条件下，具备质量轻的优点，方便装载。
承载主体框架1-1由4个承载框架单元1-1-1顺时针首尾相接拼接成1个正方形，并在连接位置使用斜撑型材加固，总重460kg；
5根4m和6根6m的加固梁1-2交叉固定于承载主体框架上，加固体的上表面安装有承载转接板，用于安装重约1200kg的散射源设备，加固梁总重为210kg，转接板重100kg；
承载主体框架的下表面安装有4个承载浮力组件1-3，每组承载浮力组件1-3包含多个浮箱，首尾间隔固定至2根6m、8根0.74m铝型材上，浮力组件尺寸为：6.0m(长)×0.9m(宽)×0.49m(高)，铝合金组件重260kg；
单只浮箱主尺度(长×宽×高)：1.5m×0.9m×0.45m，满载提供浮力：575kg，重量：40kg。浮箱面板设有连接通孔，安装时通过螺栓与铝型材连接。浮箱箱体采用复合材料制作，内部填充泡沫储备浮体，在箱体外表面破损后，仍可使用。
承载模块1的吃水深度由承载模块1总重量、散射源重量，浮箱数量决定，其中承载模块1总重量(不包含浮箱)为1157kg，散射源重1500kg，浮箱数量为N，则承载模块的吃水深度LCZ(单位：mm)为：
LCZ＝(1030+1200+40×N)/(1.5×0.9×N)
由于拓展模块2结构相对固定，由其确定浮体平台平局吃水深度后，即可确定承载模块1的浮箱数量及布置方式。
2、拓展模块
图4为本发明实施例拓展模块的构成图，图5为拓展模块的爆炸图、图8为本发明实施例扩展浮力组件构成图。
拓展模块2包括扩展主体框架2-1、扩展浮力组件2-2，扩展浮力组件2-2与扩展主体框架2-1之间采用标准型材角件连接，其中拓展主体框架2-1由拓展框架单元1-1-1拼接而成；
拓展框架单元2-1-1为2m×6m的结构件，由2根6m，3根2m的铝型材构成，承载框架单元内部还使用1m的型材进行斜撑加固，所有的型材之间均使用铝型材标准连接件固定，总重110kg；
拓展主体框架2-1由4个拓展框架单元2-1-1顺时针首尾相接拼接成1个正方形，并在连接位置使用斜撑型材加固，总重460kg；
4个独立的扩展浮力组件2-2安装于扩展主体框架2-1内圈的4个角上，为拓展模块2提供均匀的浮力支撑，每个扩展浮力组件2-2由1个浮箱固定至2根1.5m、2根0.74m铝型材组成的框架上，单个扩展浮力组件框架重20kg；
拓展模块2的吃水深度由拓展模块2总重量、浮箱数量决定，其中承载模块1总重量(不包含浮箱)为330kg，浮箱数量为4，则拓展模块2的吃水深度LTZ(单位：mm)为：
LTZ＝(460+(40+20)×4)/(1.5×0.9×4)＝129.63mm
要使浮体平台各承载模块及拓展模块能够正常拼接，其吃水深度必须或等或接近，即：
LCZ＝LTZ
带入上式，计算可得：
(1030+1200+40×N)/(1.5×0.9×N)＝129.63
N＝16.5
由计算结果可知，承载模块1共需要安装16.5个浮箱，以保证吃水深度与拓展模块2一致，考虑到工程适应性设计，承载模块1共使用16个浮箱，分为4组承载浮力组件1-3，4个浮箱在浮力组件内部首尾相接，无间隙。
3、拖曳缆绳
拖曳缆绳3共有4根，分别固定于承载模块1的4个承载主体框架加固板1-5上，并向船艏延伸至船头中间位置，合并为1股后连接至拖船。
4、浮体组装
图9为本发明实施例柔性连接示意图。
浮体平台组装时，8个8m*8m的拓展模块2分别构成2个16m*16m的正方形浮体构件，拓展模块2之间使用缆绳以1m左右间隔缠绕固定；
1个8m*8m的承载模块1，其左右两个各固定有1个2m*8m的拓展模块，用于增强承载模块1的漂浮稳定性；
2个16m*16m的正方形浮体构件分别拼接于承载模块1的前后位置，使用缆绳按照1m间距缠绕固定。
5、附件
浮体平台上安装有木板，供人员行走，位于浮体左右两侧，从船尾延伸至船艏；浮体平台上安装铺设有伪装网，为靶标浮体目标光学特征模拟设备。
本发明所提供的拖曳式刚柔组合型靶标浮体平台中的框架单元1-1-1、框架单元2-1-1浮力组件1-3、浮力组件2-2均为事先拼装完毕后运送至试验场地，节省实验场地的拼装时间。例如：1个16m*40m的浮体平台，在试验场地1周～2周即可拼装完毕，连续打靶试验时，也能极大缩短靶体修复时间。
本发明实施例公开如上，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改；凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：双波长检测的点火激光系统