一種大型車輛偽裝棚的擴(kuò)展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

毛子夏

摘? 要：針對(duì)目前大型車輛偽裝棚采用人工搭建方式存在的效率低、時(shí)間長等問題，提出了一種全自動(dòng)大擴(kuò)展比偽裝棚結(jié)構(gòu)方案，重點(diǎn)對(duì)核心擴(kuò)展單元進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析，所采用的新型剪叉機(jī)構(gòu)具有大擴(kuò)展比、高剛度和輕量化等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)該機(jī)構(gòu)制作了原理樣機(jī)，進(jìn)行了驗(yàn)證性試驗(yàn)，文章的研究成果對(duì)于全自動(dòng)大型偽裝棚設(shè)計(jì)開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：大型車輛;偽裝棚;剪叉機(jī)構(gòu);穩(wěn)定性分析

中圖分類號(hào)：E951.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）14-0093-03

Abstract： In view of the problems existing in the manual construction of large vehicle camouflage shed at present， such as low efficiency and long time， a fully automatic large expansion ratio camouflage shed structure scheme is put forward， with emphasis on the design and analysis of the core expansion unit. The new shear fork mechanism has the advantages of large expansion ratio， high stiffness and lightweight， etc. The prototype of the mechanism is made and the verification test is carried out. The research results of this paper have certain guiding significance for the design and development of automatic large camouflage shed.

Keywords： large vehicle; camouflage shed; shearing fork mechanism; stability analysis

引言

隨著信息化戰(zhàn)爭中快速、遠(yuǎn)程、精確打擊技術(shù)的日益成熟，導(dǎo)彈陸基機(jī)動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)也處于多種武器的偵察和打擊范圍之內(nèi)，所以陸基機(jī)動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)作戰(zhàn)部署的隱蔽性已經(jīng)受到了嚴(yán)重挑戰(zhàn)[1]。近年來，各國都非常重視偽裝技術(shù)的發(fā)展，并且為相應(yīng)的機(jī)動(dòng)設(shè)施、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈設(shè)施、固定陣地的大型設(shè)施設(shè)計(jì)了不同的偽裝方案，同時(shí)建立了相應(yīng)的偽裝體系[2]。目前研究主要集中的隱身技術(shù)方面，即采用材料技術(shù)、紅外技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)等改變目標(biāo)的可探測(cè)性信號(hào)特征，降低目標(biāo)被探測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)的概率[3]。將隱身技術(shù)應(yīng)用于軍用車輛上，能夠大大提升其安全防護(hù)能力，但是成本高，只能降低反射面積，無法從根本上解決其顯著幾何特征問題。

本論文從結(jié)構(gòu)變形思路出發(fā)，提出一種大型車輛偽裝棚結(jié)構(gòu)，采用高折展比剪叉機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)大型發(fā)射車輛偽裝棚的自動(dòng)架設(shè)與大空間偽裝。可以提高軍用車輛戰(zhàn)場偽裝的機(jī)械化和自動(dòng)化程度，實(shí)現(xiàn)快速更改外在光學(xué)特征，能夠大大提升其安全防護(hù)能力和戰(zhàn)場生存能力。

1 大型車輛偽裝棚結(jié)構(gòu)方案

針對(duì)大型軍用車輛提出一種快速、可靠和自動(dòng)化的偽裝部署方案，以提高偽裝棚的部署效率，能夠?qū)崿F(xiàn)偽裝機(jī)構(gòu)的全自動(dòng)展開與收回，并保證安全性。考慮到運(yùn)輸性，要求設(shè)計(jì)大折展比機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，為該偽裝棚收攏后車載運(yùn)輸狀態(tài)。偽裝棚三個(gè)方向的折展運(yùn)動(dòng)互相獨(dú)立。首先實(shí)現(xiàn)車寬方向的展開，再實(shí)現(xiàn)車長方向的展開，最后實(shí)現(xiàn)車高方向的展開。折疊過程與展開過程互為逆過程。同時(shí)，偽裝棚與折展骨架獨(dú)立，在折展骨架實(shí)現(xiàn)完全展開后，再進(jìn)行偽裝棚的展開。

折展過程如圖2所示，從中間向兩側(cè)依次對(duì)稱展開。每次展開一節(jié)后，降下該節(jié)的支撐腿，根據(jù)傳感器測(cè)定反饋支撐腿下降距離。如此，可充分滿足折展系統(tǒng)在復(fù)雜路況下的展開和收縮。縱向折展各節(jié)之間相互獨(dú)立，互不影響。

2 擴(kuò)展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析

由于車輛偽裝棚的體積較大，工作環(huán)境惡劣，需要抵抗較大風(fēng)載，因此折展機(jī)構(gòu)需要具備較好的力學(xué)特性。本論文提出一種新型剪叉機(jī)構(gòu)，作為偽裝棚展開機(jī)構(gòu)的擴(kuò)展單元，在保證機(jī)構(gòu)輕量化的同時(shí)具有很好的抵抗風(fēng)載能力。

2.1 擴(kuò)展機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

新型剪叉機(jī)構(gòu)如圖3所示，這種改良的剪刀叉機(jī)構(gòu)同頂部擴(kuò)展機(jī)構(gòu)中的剪刀叉機(jī)構(gòu)相比，展開比較EG桿最大軸向力為211.14N，截面積為600mm2。因?yàn)檫B桿各橫截面上的軸力相同，可得EG桿最大應(yīng)力為：故強(qiáng)度符合要求。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

本文針對(duì)大型車輛偽裝棚方案設(shè)計(jì)，開發(fā)了核心擴(kuò)展單元的原理樣機(jī)，如圖5所示，并進(jìn)行了擴(kuò)展/撤收原理驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，該剪叉機(jī)構(gòu)能夠收攏到300mm，擴(kuò)展到1500m。機(jī)構(gòu)運(yùn)行順暢無卡阻，能夠靠自重展開，無需外加驅(qū)動(dòng)源，末端運(yùn)行的曲線與仿真結(jié)果基本一致，滿足運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求。

4 結(jié)論

本文針對(duì)大型軍用車輛偽裝需求，提出了一種大擴(kuò)展比偽裝棚結(jié)構(gòu)方案，并對(duì)核心擴(kuò)展單元進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一種具有大擴(kuò)展比、輕量化和高剛度剪叉機(jī)構(gòu)，對(duì)該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和穩(wěn)定性分析，制作原理樣機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，試驗(yàn)表明該機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自重情況下展開，擴(kuò)展撤收運(yùn)動(dòng)快速平穩(wěn)無死點(diǎn)，操控簡捷，維護(hù)保養(yǎng)簡單方便。本文的研究成果對(duì)于全自動(dòng)大型偽裝棚設(shè)計(jì)開發(fā)具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]高凱，李明博.導(dǎo)彈陸基機(jī)動(dòng)發(fā)射系統(tǒng)偽裝技術(shù)研究[J].飛航導(dǎo)彈，2013（3）：42-46.

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