[发明专利]一种可调节旋转加速释放装置及方法

说明书

本发明涉及一种可调节旋转加速释放装置及方法，由支撑架、旋转轨道、驱动系统、速度传感器、控制系统和变轨系统组成；支撑架固定于地面，旋转轨道安装在支撑架上，可通过角度调节器调整旋转轨道的安装角度，从而调节物体释放角度；驱动电机安装于旋转轨道中心，驱动传动臂和夹具，带动物体沿旋转轨道旋转，可利用速度传感器对物体旋转速度进行测量；达到释放速度后，通过控制系统操控变轨系统，实现物体释放。本发明能实现在小空间对物体进行旋转加速释放，加速物体尺寸大，释放速度高，释放速度可控，释放角度可调节，操作简便，可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种可调节旋转加速释放装置及方法，可以实现对物体的旋转加速释放，并调节释放角度和释放速度。

背景技术

鱼雷、水下导弹等弹体的入水问题是一个涉及到固、液、气三相耦合的复杂瞬态时变过程，考虑到入水现象的瞬变特性，早期入水问题的研究主要集中于实验验证，通过对结构体模型进行入水实验，得到其入水特性。实验研究是研究物体入水问题的重要研究方法，可以直观地呈现物体入水后的运动轨迹，方便演示入水过程的空泡产生及演变过程，因此实验方法在入水问题的研究中得到了大量的应用。

早期入水实验研究对象以球体与楔形体为主，入水速度较低，且以垂直入水为主；随着高速摄影、计算机技术的迅猛发展，高速入水问题以及倾斜角度入水问题成为新的研究方向，现阶段的加速度施放装置不能满足高速、角度可控的释放需求。

现有加速释放装置通产使用气泵弹射或气枪设计等形式，需要有较长的加速轨道，且通常无法满足将较大尺寸的物体加速到较高速度后释放的要求，释放速度和释放角度难以控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有加速释放装置无法实现在2米以内的小空间内将物体加速至较高速度后释放，以及释放速度与释放角度可控的不足，提供一种可调节物体释放速度与物体释放角度的旋转加速施放装置及方法，能够将物体加速至较高速度后可控释放，为研究运动物体高速、带倾角入水提供实验条件。

本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的一种可调节旋转加速释放装置，包括支撑架(1)、旋转轨道(2)、驱动系统(3)、速度传感器(4)、控制系统(5)和变轨系统(6)；支撑架(1)通过四个螺钉与地面或地轨固连，起到支撑固定整个装置的作用，材料选取结构钢，保证支撑强度；旋转轨道(2)安装于支撑架(1)上，通过螺钉进行连接，应保证旋转轨道(2)安装中心与支撑架(1)中心位于同一垂线上；驱动系统(3)由转轴(3.1)、驱动电机(3.2)、传动臂(3.3)、夹具(3.4)组成，转轴(3.1)安装于旋转轨道(2)安装中心处，由驱动电机(3.2)驱动转轴(3.1)，带动传动臂(3.3)旋转，夹具(3.4)安装于传动臂(3.3)末端，用于固定要释放的物体。旋转轨道(2)内设有加速轨道和释放轨道，物体加速阶段在加速轨道中运动，此时速度传感器(4)可在加速过程中实时监测物体旋转角速度，以选取合适的发射时机，控制系统(5)可以接收速度传感器(4)实时测量得到的速度信号，与预设的释放速度比对，当传动臂(3.3)带动物体旋转达到预设释放速度时，启动变轨系统(6)，变轨系统(6)包括变轨片(6.1)和弹性开关(6.2)；在接收到控制系统(5)释放的变轨信号时，弹性开关(6.2)开启，带动变轨片(6.1)位置改变；在传动臂的带动下，物体由加速阶段所在的加速轨道，切换到释放轨道，达到变轨效果，物体由加速轨道进入释放轨道，在惯性的作用下飞出轨道释放。

本发明的可调节旋转加速释放方法包括以下步骤：

步骤S1、安装：利用螺钉将支撑架(1)固连于地面或地轨，选取安装角度将旋转轨道(2)安装于支撑架(1)上，保证旋转轨道(2)安装中心与支撑架(1)中心位于同一垂线上；