近年來,隨著我國外事形態(tài)的轉(zhuǎn)變,東海、南海、西南等外部威脅的加劇,中國在海洋上加強(qiáng)布局戰(zhàn)略力量恰逢其時。跟陸軍、空軍相比,我國現(xiàn)有的海軍武器裝備、作戰(zhàn)能力,距離歐美等發(fā)達(dá)國家還有一定差距,已無法滿足我國日益迫切的海外權(quán)益、國際貿(mào)易的需求,大力加強(qiáng)海軍裝備建設(shè),以戈止戰(zhàn),守衛(wèi)和平,成為我國國防力量建設(shè)的重中之重。
圖1水下模擬實驗裝置
研制武器,實驗先行,這是保障武器裝備能夠真正投入戰(zhàn)場使用的必要措施。得益于北鋼聯(lián)在高精尖軍工領(lǐng)域的裝備研制經(jīng)驗,受1海軍單位委托,北鋼聯(lián)為他們定制了一臺水下模擬發(fā)射實驗裝置。該設(shè)備是模擬水下發(fā)射物的運動,并用高速攝像機(jī)拍攝勻速運動段的運行情況;設(shè)備還可反轉(zhuǎn)一定角度,模擬它們出水和入水時的運動狀況,并進(jìn)行力學(xué)和運動分析。為我軍研制新型水下作戰(zhàn)武器提供有力的實驗數(shù)據(jù),保證新型武器研發(fā)的有效性。
該設(shè)備主要由底座、旋轉(zhuǎn)臺架、載體、水箱、導(dǎo)軌、發(fā)射模組等機(jī)構(gòu)組成,通過液壓系統(tǒng)將橡筋繩拉拽到一定彈性勢能后,瞬間釋放,將彈性勢能轉(zhuǎn)化成發(fā)射物的動能,就像一個巨大的彈弓一樣,將物體發(fā)射出去。
圖2核心發(fā)射組件示意圖
A、支架系統(tǒng)
采用全自動化焊接機(jī)械臂焊接的特種鋼,能保證焊接牢固可靠,無焊接缺陷,并能承受魚雷吸能裝置的碰撞。水箱采用鋼化玻璃制成,由于高速攝影機(jī)需拍攝完整的運動軌跡,整體結(jié)構(gòu)為一體化設(shè)計,中部無間隔。
B、實驗系統(tǒng)
發(fā)射物的載體由某新材料制造而成,可在高速輕軌上運動(采用上輪、左右兩側(cè)輪、三套兩輪組結(jié)構(gòu)),保證滑行平穩(wěn),無卡澀,在發(fā)射系統(tǒng)的彈性作用下速度可達(dá)30m/S,真正模擬實彈發(fā)射。
C、發(fā)射系統(tǒng)
電動缸與載體之間采用插銷式連接,使用8根高強(qiáng)度橡筋繩的拉拽實現(xiàn)發(fā)射裝置的張緊,該結(jié)構(gòu)釋放速度快。準(zhǔn)備發(fā)射實驗時,水平電動缸伸出到載體可以掛住橡皮筋的位置,掛好橡皮筋的電液缸收縮至指定位置,豎直電液缸快速收回,實現(xiàn)運動載體拔銷、彈射。
D、緩沖機(jī)構(gòu)
載體發(fā)射后,超過指定距離,進(jìn)行減速動作;減速方式采用軌道加裝磁條的減速方式,裝置尾部有緩沖機(jī)構(gòu),載體經(jīng)減速后撞擊到減速機(jī)構(gòu)上停止,并經(jīng)過磁力牽引復(fù)位發(fā)射位置。
E、高速攝像數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)
高速攝像機(jī)的拍攝速度可達(dá)10000張/S,通過拍攝樣張之間的位移,計算載體移動速率,以確保新型武器的彈道發(fā)射速度有效。
圖3主要機(jī)構(gòu)示意圖
該設(shè)備在研制過程中經(jīng)過了反復(fù)的校核計算及可行論證,北鋼聯(lián)在其中更是充分發(fā)揮了軍工人的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度,針對各類運動結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析如:載體運動速度與彈力繩拉力的關(guān)系計算、電動缸極限拉力與設(shè)備強(qiáng)度之間的受力分析、載體減速與吸能臺架之間的模擬碰撞等。
圖4載體速度曲線圖
模擬水下發(fā)射技術(shù)的成功應(yīng)用,為我國研制新型水下發(fā)射武器提供了良好的實驗平臺,將傳統(tǒng)的理論實驗手段改進(jìn),整套實驗以可視化的方式呈現(xiàn),從理論模擬到實踐模擬,有了質(zhì)的飛躍,大大縮減了新型武器從科研轉(zhuǎn)為實戰(zhàn)的周期,縮短了軍事需求的響應(yīng)時間。展望未來,智能制造蓬勃發(fā)展,軍民融合戰(zhàn)略深入人心,將對我國軍工事業(yè)的發(fā)展提出更高的要求,只有具備雄厚的智能裝備研制能力,才能更好的為保衛(wèi)祖國和人民服務(wù),為全世界止戰(zhàn)與和平服務(wù)。