如圖12至圖15所示，該設(shè)計(jì)方案包括:兩組導(dǎo)軌-滑塊，兩組承載銷(及連接孔)，分離彈射筒/作動(dòng)器及控制裝置等。
[0056]導(dǎo)軌滑塊系統(tǒng)采用雙導(dǎo)軌、兩組滑塊(每組三個(gè)滑塊)順序分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)。母機(jī)背部安裝兩根平行安裝的導(dǎo)軌(機(jī)身對(duì)稱中心面兩側(cè)一定距離)，導(dǎo)軌截面初步選定為槽形，與T形滑塊配合。導(dǎo)軌在與T形滑塊配合處特別加強(qiáng)。導(dǎo)軌前端有定位塊，用于限定子機(jī)在母機(jī)上的前向位置(通過子機(jī)機(jī)身前部滑塊)。兩側(cè)定位塊前部各安裝一個(gè)子機(jī)分離彈射筒/作動(dòng)器，彈射桿與第一組滑塊接觸，通過其將分離力施加給子機(jī)。機(jī)身對(duì)稱中心面沿縱向布置2個(gè)定位承載銷，主要承受縱向力(/P。定位承載銷系統(tǒng)帶有收放作動(dòng)系統(tǒng)和控制裝置，可上下伸縮，實(shí)現(xiàn)子機(jī)的連接定位-固定和分離解鎖。
[0057]子機(jī)機(jī)身腹部與母機(jī)導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)部位固定安裝兩組滑塊，每組為3個(gè)滑塊串列。分離過程中，子機(jī)滑塊在導(dǎo)軌內(nèi)滑動(dòng)，滑塊按先后順序依次從導(dǎo)軌中滑出。子機(jī)機(jī)身腹部中心對(duì)稱面處有2個(gè)定位/承載孔，與母機(jī)的2個(gè)定位承載銷配合實(shí)現(xiàn)安裝定位和承載。
[0058]組合時(shí)，使用升降機(jī)將子機(jī)抬升到基本與母機(jī)后機(jī)身水平的高度，使用輔助導(dǎo)向連接裝置，使子機(jī)的滑塊與母機(jī)導(dǎo)軌連接?；瑝K相對(duì)于導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，將子機(jī)滑動(dòng)安裝到母機(jī)上。子機(jī)的兩個(gè)前部滑塊與母機(jī)導(dǎo)軌前部定位塊接觸，子機(jī)初步定位。母機(jī)的2個(gè)定位承載銷在作動(dòng)系統(tǒng)推動(dòng)下升起，伸入子機(jī)機(jī)腹的連接孔中。定位承載銷外伸到最終位置后，安全鎖緊裝置鎖緊，完成子機(jī)的最終連接定位。子機(jī)載荷通過滑塊-導(dǎo)軌、銷孔-定位承載銷傳遞給母機(jī)。
[0059]連接子機(jī)和母機(jī)的之間的各系統(tǒng)及接頭/連接裝置，包括電纜、信號(hào)/數(shù)據(jù)傳輸線、油管和其他管路等。
[0060]分離時(shí)，定位承載銷的鎖緊裝置解鎖，作動(dòng)系統(tǒng)使之收縮，從子機(jī)的配合孔中退出，子機(jī)完全解鎖。母機(jī)的分離彈射器工作，彈射桿-推桿向后推動(dòng)子機(jī)第一組滑塊-子機(jī)向后滑動(dòng)，直至與母機(jī)完全脫離。
[0061]二、塊形接頭+承載銷+彈射筒連接-分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
如圖16和圖17所示，該設(shè)計(jì)采用四組帶法向和側(cè)向銷孔的塊形接頭，與之配合的法向的承載銷/導(dǎo)向銷和側(cè)向的鉤形承載銷，加上彈射筒。
[0062]四個(gè)塊形接頭安裝在子機(jī)機(jī)腹下表面，對(duì)稱分布。母機(jī)上安裝與塊形接頭配合的法向承載/導(dǎo)向銷-安裝承力結(jié)構(gòu)、側(cè)向鉤形銷及作動(dòng)和控制裝置、以及彈射筒，三者構(gòu)成一套組件，共有四套。四套組件在母機(jī)機(jī)背的安裝位置與子機(jī)的四個(gè)塊形接頭對(duì)應(yīng)。
[0063]塊形接頭的銷孔(法向和側(cè)向)與承載銷/導(dǎo)向銷、鉤形銷配合使用。子機(jī)母機(jī)連接時(shí)，承載銷/導(dǎo)向銷、鉤形銷分別插入塊形接頭的銷孔中，承受和傳遞載荷。側(cè)向力和縱向力法向承載銷/導(dǎo)向銷承受，法向力由鉤形銷承受。力矩由鉤形銷、機(jī)身接觸面承受。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是安裝連接可靠，安裝后的固緊和調(diào)整的工作量少，外形標(biāo)準(zhǔn)、氣動(dòng)阻力小等。
[0064]選擇使用四組楔形墊塊提供母機(jī)與子機(jī)的接觸定位面，表面有保護(hù)彈性墊，墊塊可微調(diào)以使子機(jī)達(dá)到精確的安裝位置。
[0065]連接組合時(shí)，使用起吊機(jī)將子機(jī)抬升到母機(jī)后機(jī)身上方一定高度，子機(jī)保持正常的水平姿態(tài)。使用輔助定位裝置使子機(jī)的四個(gè)塊形接頭的法向銷孔與母機(jī)的四組法向承載/導(dǎo)向銷對(duì)正，降低子機(jī)高度，使塊形接頭套合到法向承載/導(dǎo)向銷上。子機(jī)繼續(xù)下降高度，直至塊形接頭底部接觸到承載銷的安裝承力結(jié)構(gòu)-殼體的承載面，同時(shí)機(jī)腹接觸到母機(jī)機(jī)背外形面或楔形件。子機(jī)安裝到位，作動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉤形銷插入塊形接頭的側(cè)銷孔中，完成最后的鎖緊定位。鎖定保險(xiǎn)裝置使鉤形銷可靠地連接承載。
[0066]子機(jī)載荷通過塊形接頭-法向承載/導(dǎo)向銷和鉤形承載銷傳遞給母機(jī)。
[0067]連接子機(jī)和母機(jī)的之間的各系統(tǒng)及接頭/連接裝置，包括電纜、信號(hào)/數(shù)據(jù)傳輸線、油管和其他管路等。
[0068]分離時(shí)，鉤形銷作動(dòng)裝置使其解鎖(從塊形接頭的銷孔中拔出)，子機(jī)完全解鎖。傳感器系統(tǒng)確認(rèn)四組鉤形銷全部解鎖后，啟動(dòng)彈射分離實(shí)施程序。四點(diǎn)式彈射裝置工作，將子機(jī)彈出。
[0069]四點(diǎn)式彈射發(fā)射裝置，包括四個(gè)均勻分布的彈射作動(dòng)筒以及動(dòng)力源和控制系統(tǒng)等。每個(gè)彈射作動(dòng)筒與法向承載/導(dǎo)向銷-安裝承力結(jié)構(gòu)、側(cè)向鉤形銷及作動(dòng)和控制裝置集成為一套單元組件。動(dòng)力源和控制系統(tǒng)集中在一處，通過管路和控制線路與四個(gè)彈射筒連接。
[0070]四點(diǎn)式彈射發(fā)射裝置可以克服載機(jī)流場(chǎng)干擾，給子機(jī)一定分離速度并控制姿態(tài)，具有“自身補(bǔ)償”特性。
[0071]塊形接頭-承載/導(dǎo)向銷+彈射筒連接-分離系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)集中控制系統(tǒng)。
[0072]分離時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出指令，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)獲得機(jī)載系統(tǒng)提供的各種參數(shù)(總溫、總壓、靜壓，迎角α、側(cè)滑角β，航向姿態(tài)等各種相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)，子機(jī)-母機(jī)流場(chǎng)數(shù)據(jù)和參數(shù)等)，與存儲(chǔ)的子機(jī)-母機(jī)流場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和計(jì)算，自動(dòng)給出補(bǔ)償參數(shù)，控制四個(gè)彈射筒的參數(shù)。計(jì)算機(jī)分別向四個(gè)彈射作動(dòng)筒給出相應(yīng)的彈射力作用時(shí)間，使子機(jī)獲得能補(bǔ)償俯仰和偏航兩個(gè)平面內(nèi)的干擾力和力矩，實(shí)現(xiàn)子機(jī)安全而精確的分離。
[0073]子機(jī)獨(dú)立飛行時(shí)，外露的塊形接頭會(huì)產(chǎn)生較大的阻力并影響隱身性能，解決方案是優(yōu)化外形減小阻力，采用可收放設(shè)計(jì)將接頭收入機(jī)身內(nèi)部。
[0074]三、L形接頭+承載銷+壓緊器+彈射筒連接-分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖18所示，采用一種帶法向中心銷孔的L形接頭+壓緊器設(shè)計(jì)。
[0075]承載銷-安裝承力結(jié)構(gòu)(基座)、壓緊器(鉤形件)及其作動(dòng)和保險(xiǎn)裝置、彈射筒集成為一個(gè)單元組件，四個(gè)這樣的組件安裝在母機(jī)機(jī)背上，與子機(jī)的L形接頭配合。
[0076]四個(gè)L形接頭安裝在子機(jī)上，帶有法向中心銷孔，銷孔與母機(jī)的法向承載/導(dǎo)向銷配合，傳遞側(cè)向力和縱向力。
[0077]壓緊器的主承力元件為一個(gè)鉤形件，鉤形件與L形接頭的底邊/凸肩上表面貼合，配合承受法向力和力矩。
[0078]鉤形件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在安裝承力結(jié)構(gòu)(基座)上，驅(qū)動(dòng)及控制裝置使其轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓緊和松脫兩個(gè)位置轉(zhuǎn)換。鎖定保險(xiǎn)裝置使鉤形件可靠壓緊和傳力。
[0079]連接組合時(shí)，使用起吊機(jī)將子機(jī)抬升到母機(jī)后機(jī)身上方一定高度，子機(jī)保持正常的水平姿態(tài)。使用輔助定位裝置使子機(jī)的四個(gè)L形接頭的法向銷孔與母機(jī)的四組法向承載/導(dǎo)向銷對(duì)正，降低子機(jī)高度，使L形接頭套合到法向承載/導(dǎo)向銷上。子機(jī)繼續(xù)下降高度，直至L形接頭底部接觸到承載銷的安裝承力結(jié)構(gòu)-殼體的承載面，同時(shí)機(jī)腹接觸到母機(jī)機(jī)背外形面或楔形件。子機(jī)安裝到位，作動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)鉤形件壓合到L形接頭的側(cè)邊上，完成最后的鎖緊定位。鎖定保險(xiǎn)裝置使鉤形件可靠地連接承載。
[0080]連接子機(jī)和母機(jī)的之間的各系統(tǒng)及接頭/連接裝置，包括電纜、信號(hào)/數(shù)據(jù)傳輸線、油管和其他管路等。
[0081]分離時(shí)，鉤形件鎖定保險(xiǎn)裝置解鎖，作動(dòng)器使其轉(zhuǎn)動(dòng)到松脫位置。L形接頭失去法向約束，完全解鎖。在傳感器系統(tǒng)測(cè)量出4個(gè)鉤形件全部脫開后，進(jìn)入彈射分離程序。彈射系統(tǒng)工作，將子機(jī)彈離母機(jī)。
[0082]L形接頭有兩種設(shè)計(jì)方案，一種是底邊在側(cè)面，一種是底邊在前。前者順氣流方向截面尺寸較小，阻力較??；后者順氣流方向截面尺寸較大，阻力較大。
[0083]除了 L形接頭設(shè)計(jì)方案外，還考慮采用T形接頭設(shè)計(jì)，但是承載-傳力系統(tǒng)系統(tǒng)相較于L形接頭復(fù)雜。
[0084]子機(jī)獨(dú)立飛行時(shí)，外露的L形接頭會(huì)產(chǎn)生較大的阻力并影響隱身性能，解決方案是優(yōu)化外形減小阻力，采用可收放設(shè)計(jì)將接頭收入機(jī)身內(nèi)部。
[0085]四、爆炸螺栓+承載銷+彈射筒連接-分離系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
如圖19所示，該設(shè)計(jì)方案采用爆炸螺栓(螺柱-爆炸螺母)+彈射分離系統(tǒng)。
[0086]采用航天領(lǐng)域廣泛使用的螺栓/螺柱-爆炸螺母裝置(如運(yùn)載火箭/航天飛機(jī)助推器-芯級(jí)分離)，子機(jī)和母機(jī)之間直接使用四組螺栓-爆炸螺母連接結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單可靠。
[0087]子機(jī)機(jī)身腹部有四個(gè)均布安裝孔(帶螺紋)，四個(gè)螺柱接頭通過螺紋連接到子機(jī)上。四個(gè)連接螺柱安裝軸線為法向，與