插拔装置

科技工作者之家 2020-11-17

插拔装置(plug mechanism)又称电插头机构。用于发射装置和导弹之间电连接器(插头)的可靠连接,实现导弹发控信号的接通和导弹发射时安全而可靠地自动分离的机构。它主要由两部分组成:一是电连接器,实现电路连接;二是插拔机构,实现电插头与导弹上插座的插接和拔离。

简介插拔装置(plug mechanism)又称电插头机构。用于发射装置和导弹之间电连接器(插头)的可靠连接,实现导弹发控信号的接通和导弹发射时安全而可靠地自动分离的机构。它主要由两部分组成:一是电连接器,实现电路连接;二是插拔机构,实现电插头与导弹上插座的插接和拔离。电插头机构,就插头而言,有钮式插头、裂变式插头、直式擂头,与这些插头相配套的插拔机构也有多种形式,较广泛采用的是直式插头,实现插拔分离的典型结构有四连杆式和模板式电插头机构1。

插拔机构分类插拔机构与导弹的对接与分离形式一般由系统研制要求决定,依据发射装置插头与导弹的对接和分离形式可以进行以下分类。

依据发射装置连接插头对接形式可以分为螺纹连接和盲插连接形式。螺纹连接往往需要先打开发射装置前罩或后罩,进行手动连接插头螺纹,然后安装前罩或者后罩,其技术成熟,应用广泛,但是操作时间相对较长,操作程序相对较多。盲插对接形式一般在发射装置上设计有专用对接工具孔,使用专用工具转动对接机构,操作简单,使用方便,技术成熟,但机构相对比较复杂。

依据发射装置连接插头分离时间和导弹发射时间的先后顺序,可以分为同时分离和预先拔起2种结构形式。同时分离插拔机构一般是依靠导弹发射过程中弹架分离力为其提供动力,此种分离方式动力源充足,技术成熟。预先拔起插拔机构需要在导弹发射前,依靠插拔机构自身提供的动力提前将导弹与发射装置的连接插头分离,其分离方式相对来说结构复杂,技术要求比较高2。

螺纹连接同时分离式插拔机构此种插拔机构也叫插头支架,在国内外机载发射装置中使用最多,尤其以红外导弹发射装置使用最广泛。

(1)工作原理及组成

螺纹连接同时分离式插拔机构主要由底座、扭簧、摇臂和滑动组件等组成。

此种插拔机构一般安装在发射装置前整流罩或后整流罩内,使用时首先打开前罩或者后罩,通过转动摇臂和移动滑动件,将插拔机构摇臂转动到机构对接位置。当导弹发射时,首先依靠导弹发射的冲力剪切掉导弹插座上的剪切螺钉,然后通过插头机构上的扭簧转动摇臂,摇臂带动插头及其脐带线缆上移,与导弹发射插座分离。

此机构分离过程是剪切与拔起的复合运动,分离过程又与导弹的推力及质量有关。在发射装置内的安装有前置式和后置式2种形式,2种形式本质上没有区别,由整流罩空间和底座安装位置来设计。

(2)优缺点

此机构优点是结构简单,技术成熟,工作可靠性高;缺点是装卸导弹时,需要打开整流罩,手动拧上对接插头,才能完成。因此整流罩设计为快速装卸结构,需要考虑整流罩的安装可靠性。插头及其电缆随导弹生产,一般只能使用一次。

(3)设计注意事项

设计中需要考虑的因素:安装位置应方便操作;剪切螺钉的剪切力大小要合适,太小可能会在平时使用中意外剪断,太大不利于导弹发射;扭簧力既要保证插头分离顺利,又要保证分离状态摇臂稳定;摇臂抬起过程中不能与发射装置和导弹干涉;分离状态插头不能与导弹发射过程中的吊挂干涉3。

盲插对接预先拔起式插拔机构此种插拔机构是所有类型插拔机构中结构最为复杂的一种,也是在国内外开始使用的一种插拔机构形式。

(1)工作原理及组成

对接时,使用专用工具转动扳手孔,可以使机构插头下移与导弹插座对接,机构收到系统分离信号后,动力装置工作,拉动拉杆,使摇杆转动,带动插头上移,使机构插头和导弹插座分离。

此种插拔机构主要由动力机构、传动机构、储能机构和固定座组成。

(2)优缺点

此种插拔机构显著特点是导弹发射前依靠外力先将插头分离。优点是操作简单,使用方便,电缆插头随发射装置配套,可以多次使用,适用针孔较多的插头,应用前景好;缺点是机构较为复杂,降低了工作的可靠性,需要在实际中不断的改进设计,提高机构工作的可靠性。

(3)设计注意事项

预先拔起式机构可以采用电、液和气做动力,在有限的空间内,为了保证动力大小和行程,一般需要设计动力转化机构;拔起机构应与点火电路相连,脐带线缆未拔到位不允许接通点火电路。拔起时机应由发射电路命令控制,拔起机构在载机输出插头分离信号后应能可靠拔起插头和脐带线缆;插拔机构中的插头相对于导弹上发射插座,在前后、上下、左右需要设计一定的浮动量3。

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所

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