用于穿透装置的可变刚度飞片制造方法及图纸

一种用于穿透装置的可变刚度飞片，该穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂以及飞片。飞片耦接到外壳并邻近推进剂。飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周边部分。周边部分在周边部分的第一表面中包括一个或多个凹口。

Flyer with Variable Stiffness for Penetration Device

A variable stiffness flyer for a penetration device includes a housing, propellant positioned in the housing, and flyer. The flyer is coupled to the housing and adjacent to the propellant. The flyer includes a central part having a roughly constant first thickness and a peripheral part surrounding the central part and defining the edge. The peripheral part includes one or more notches in the first surface of the peripheral part.

【技术实现步骤摘要】
用于穿透装置的可变刚度飞片
本公开总体上涉及穿透装置(penetrationdevice，贯入装置)的可变刚度飞片(flyerplate)。
技术介绍
飞行终止系统(诸如用于火箭推进式运载工具或航天器的那些飞行终止系统)包括穿透装置，并且被设计成在火箭的蒙皮中形成孔并切断支撑结构以使火箭不进行推进。穿过火箭的蒙皮形成孔降低了火箭推进剂的压力并允许火箭推进剂排出以使火箭不进行推进。穿透装置通过推进飞片穿过该结构而产生孔并切断结构。与具有顺应材料或相对较薄厚度的飞片相比，具有密致材料或相对较大厚度的飞片在撞击后保持完整并主要产生剪切破坏且产生局部损坏(例如，刺穿蒙皮和结构)而具有较少的残余损坏。具有顺应材料或相对较薄厚度的飞片在撞击时变形或破裂，并且在刺穿较厚的目标(例如，火箭结构)时无效，但是由于飞片的变形和破碎而引起更大的弯曲应力和残余损坏。增加穿透装置的尺寸和重量以刺穿较厚的目标会增加火箭推进式运载工具或航天器的重量，这增加了成本并降低了性能。另外，增加的爆炸压力在较高的对峙下(例如，当穿透装置定位得更远离目标时)较不利。
技术实现思路
在一特定实现方式中，一种穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂、以及飞片。飞片耦接到外壳并与推进剂相邻。飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在周缘部分的第一表面中包括一个或多个凹口。在另一个特定实现方式中，飞行器包括部件和穿透装置。该部件包括蒙皮和多个支撑结构。穿透装置定位成紧邻蒙皮以及该多个支撑结构中的一个或多个支撑结构。该穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂、以及飞片。飞片耦接到外壳并与推进剂相邻。飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在周缘部分的第一表面中包括一个或多个凹口。在另一个特定实现方式中，一种终止运载工具的飞行的方法包括，在穿透装置处接收终止信号。该方法还包括，触发穿透装置的推进剂。该方法进一步包括，将穿透装置的可变刚度飞片推进到运载工具的蒙皮以及一个或多个支撑结构中。可变刚度飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在周缘部分的第一表面中包括一个或多个凹口。在另一个特定实现方式中，一种穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂、以及飞片。飞片耦接到外壳并与推进剂相邻。飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在该边缘处从第一厚度到第二厚度呈锥形，其中第二厚度小于第一厚度。在另一个特定实现方式中，一种飞行器包括部件和穿透装置。该部件包括蒙皮和多个支撑结构。穿透装置定位成紧邻蒙皮以及该多个支撑结构中的一个或多个支撑结构。该穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂、以及飞片。飞片耦接到外壳并与推进剂相邻。飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在该边缘处从第一厚度到第二厚度呈锥形，其中第二厚度小于第一厚度。在另一个特定实现方式中，一种终止运载工具的飞行的方法包括，在穿透装置处接收终止信号。该方法还包括，触发穿透装置的推进剂。该方法进一步包括，将穿透装置的可变厚度飞片推进到运载工具的蒙皮以及一个或多个支撑结构中。可变厚度飞片包括具有大致恒定的第一厚度的中心部分，并且包括围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分在该边缘处从第一厚度到第二厚度呈锥形，其中第二厚度小于第一厚度。在另一个特定实现方式中，一种穿透装置包括外壳、定位于外壳内的推进剂、以及飞片。飞片耦接到外壳并与推进剂相邻。飞片包括具有第一密度的中心部分以及围绕中心部分并限定边缘的周缘部分。周缘部分包括具有第二密度的多个区域，其中第一密度与第二密度不同。本文描述的特征、功能和优点可在各种实现方式中单独实现，或者可在另外的其它实现方式中组合，这些其它实施例的进一步细节可参考以下描述和附图而得出。附图说明图1是说明包括具有可变刚度飞片的穿透装置的运载工具的框图；图2A是说明具有带凹部的飞片的穿透装置的一示例的侧视图的图示；图2B是说明具有凹部的飞片的一示例的仰视图的图示；图2C是说明具有凹部的飞片的一示例的侧视图的图示；图3A是说明具有可变厚度飞片的穿透装置的一示例的侧视图的图示；图3B是说明可变厚度飞片的该示例的仰视图的图示；图3C是说明可变厚度飞片的该示例的侧视图的图示；图4A、4B以及图4C各自是说明飞片的一示例的变形的一示例的图示；图5A和5B各自是说明由图4A到图4C的飞片的该示例引起的损坏的图示；图6是说明由飞片产生的力的一示例的图示；图7A是说明由均匀厚度飞片引起的损坏的图示；图7B是说明由具有多个凹部的飞片的一示例引起的损坏的图示；图7C是说明由具有扇形凹口(scallop)的飞片的一示例引起的损坏的图示；图8A是说明由钢质飞片引起的损坏的图示；图8B是说明由铝质飞片引起的损坏的图示；图8C是说明由铜质飞片引起的损坏的图示；图9A、图9B、图9C、图9D、图9E以及图9F各自是说明具有多个通孔的飞片的一示例的图示；图10A是说明具有多个凹口的飞片的一示例的图示；图10B是说明具有多个齿的飞片的一示例的图示；图10C是说明具有多个扇形凹口的飞片的一示例的图示；图11A是说明具有多个部分凹部的飞片的一示例的仰视图的图示；图11B是说明具有图11A中的多个部分凹部的飞片的第一示例的横截面的图示；图11C是说明具有图11A中的多个部分凹部的飞片的第二示例的横截面的图示；图12是说明具有凹口形式的多个部分凹部的飞片的一示例的图示；图13是说明具有齿形式的多个部分凹部的飞片的一示例的图示；图14是说明具有扇形凹口形式的多个部分凹部的飞片的一示例的图示；图15A是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度飞片的一示例的图示；图15B和图15C各自是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度的飞片的一示例的横截面的图示；图16A是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度飞片的另一示例的图示；图16B、图16C、图16D以及图16E各自是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度飞片的一示例的横截面的图示；图17A是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度飞片的又一示例的图示；图17B、图17C以及图17D各自是说明具有同心通道形式的凹部的可变刚度飞片的一示例的横截面的图示；图18A是说明具有多种类型的凹部的可变刚度飞片的一示例的仰视图的图示；图18B和图18C各自是说明具有多种类型的凹部的可变刚度飞片的一示例的侧视图的图示；图19A是说明具有密致插入件的可变密度飞片的一示例的仰视图的图示；图19B、图19C、图19D、图19E以及图19F各自是说明具有密致插入件的可变密度飞片的一示例的侧视图的图示；图20A是说明具有多个支撑件的可变密度飞片的一示例的仰视图的图示；图20B、图20C、图20D、图20E以及图20F各自是说明具有多个支撑件的可变密度飞片的一示例的侧视图的图示；图21A是说明具有单个周缘部分的可变厚度飞片的一示例的仰视图的图示；图21B、图21C、图21D、图21E、图21F以及图21G各自是说明具有单个周缘部分的可变厚度飞片的一示例的侧视图的图示；图22本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿透装置(110)，包括：外壳(122)；推进剂(124)，定位于所述外壳内；以及飞片(126)，耦接到所述外壳并与所述推进剂相邻，所述飞片包括：中心部分(214)，具有大致恒定的第一厚度(262)；以及周缘部分(216)，围绕所述中心部分并限定边缘(218)，所述周缘部分在所述周缘部分的第一表面(232、234)中包括一个或多个凹部(222、934)。

【技术特征摘要】
2017.10.16 US 15/785,2231.一种穿透装置(110)，包括：外壳(122)；推进剂(124)，定位于所述外壳内；以及飞片(126)，耦接到所述外壳并与所述推进剂相邻，所述飞片包括：中心部分(214)，具有大致恒定的第一厚度(262)；以及周缘部分(216)，围绕所述中心部分并限定边缘(218)，所述周缘部分在所述周缘部分的第一表面(232、234)中包括一个或多个凹部(222、934)。2.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，其中，所述一个或多个凹部(222、934)包括通孔。3.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，其中，所述周缘部分(216)的所述边缘(218)包括所述飞片(126)的周缘边缘(218)，并且其中，所述一个或多个凹部(222、934)在所述周缘边缘中包括凹口(802)、齿(804)或扇形凹口(806)。4.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，其中，所述一个或多个凹部(222、934)包括盲孔(902)。5.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，进一步在所述周缘部分(216)的第二表面(234)中包括一个或多个第二凹部(222、934)，其中，所述第二表面面向所述推进剂(124)和所述外壳(122)。6.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，其中，所述一个或多个凹部(222、934)的第二厚度(264)与所述中心部分(214)的所述第一厚度(262)的比率在0.1到0.9的范围内，并且其中，所述中心部分的第一半径(1622)与所述飞片(126)的第二半径(1624)的比率在0.5到0.9的范围内。7.根据权利要求1所述的穿透装置(110)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·B·穆哈，耶雷米·乔尔·阿尔贝特，罗伯特·W·托马斯，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国,US