抗弹药打击智能障碍装置

摘要

本发明涉及抗弹药打击智能障碍装置，其包括刚性障碍物，该刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，其顶部尖角为α、斜边长为a、底边长为b/2，初始状态下探测系统未探测到来袭弹体的情况下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°，通常情况下a＜3。根据需要防护的目标顶部的设备间或管道等情况，该刚性障碍物可在自身长度方向上保持连续或分为多段，进行受控运动。通过该刚性障碍物控制来袭弹体的落点，实现定向跳弹。随动机构的底部与安装固定基座固定连接，安装固定基座置于需要进行防护的重要目标顶部以实现重要目标的精准防护，同时通过本发明能够控制导弹的运动矢量，减少附带毁伤。

说明书

技术领域

本发明涉及防侵彻结构技术领域。更为具体地，涉及一种抗弹药打击智能障碍装置。

背景技术

精确打击的目的一是命中目标，二是弹药侵彻到指定位置爆炸，这种打击方式对某些重要目标的生存安全构成了极大的威胁。目前防护结构使用的材料主要是普通材料和高端装甲材料。高端装甲材料价格昂贵，而普通材料的厚度大，结构笨重。在应对新式武器侵彻时，传统防护工程中防护结构的材料性能受限、经济效益不佳、施工工艺复杂。现有技术中的许多表层防护结构都需要进行整体铺设以达到抗侵彻效果。考虑到被防护结构顶部的最大承重、施工难度以及经济性等因素，这种在防护区域上方整体布设的方式，大多数建筑物都无法采用。为此，期望提出一种智能刚性障碍装置，其能够使用普通材料进行构建，以减轻结构的重量，降低对随动机构中电机的功率需求，实现重要目标的精准防护。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种抗弹药打击智能障碍装置，同时能够控制导弹的运动矢量，使其偏离目标、落入理想位置，例如，将来袭导弹诱导至建筑物周边之空旷区域，避免目标被毁的同时，最大限度的减少附带毁伤减少附带毁伤。可以根据威胁适时机动的破精确打击防弹。该种障碍物通过控制导弹的运动矢量，实现重要目标的精准防护。同时，本发明适用于新建、已建顶部无设备间或管道以及顶部有其他设施的情况。其包括刚性障碍物，该刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，其顶部尖角为α、斜边长为a、底边长为b/2，空心三棱柱的横截面为直角三角形，初始状态下探测系统未探测到来袭弹体的情况下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°且b＜

本发明的技术方案如下：

一种抗弹药打击智能障碍装置，能够控制导弹的运动矢量，使其偏离目标、落入理想位置，例如，将来袭导弹诱导至建筑物周边之空旷区域，避免目标被毁的同时，最大限度的减少附带毁伤减少附带毁伤。本发明适用于新建、已建顶部无设备间或管道以及顶部有其他设施的情况。根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置，其包括刚性障碍物和随动机构，刚性障碍物包括两个结构相同的空心三棱柱；初始状态下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°，α为空心三棱柱的截面的顶角；空心三棱柱依靠随动机构进行支撑，随动机构与安装固定基座固定连接；随动机构的基座支撑刚性障碍物，通过随动机构带动刚性障碍物在受控区域内进行运动。

优选地，所述刚性障碍物包括整体式刚性障碍物或分段式刚性障碍物。

优选地，随动机构包括第一随动机构和第二随动机构，第一随动机构和第二随动机构的结构相同。

优选地，第一随动机构和第二随动机构交错设置。

优选地，第一随动机构的电机和第二随动机构布设在被防护表面的同侧。

优选地，第一随动机构的电机和第二随动机构可以布设在被防护表面的相对侧。

优选地，整体式刚性障碍物中，第一空心三棱柱至少需要一个第一随动机构进行支撑，第二空心三棱柱至少需要一个第二随动机构进行支撑。

优选地，分段式刚性障碍物中，各段刚性障碍障碍物分别通过至少一个第一随动机构和至少一个第二随动机构进行支撑。

优选地，分段式刚性障碍物的各段可以分别进行受控运动。

优选地，若刚性障碍物的尺寸能够覆盖需要进行防护的位置，则该条刚性障碍物可以固定至楼顶或通过其他能够实现的结构固定至楼顶，无需通过随动机构进行受控运动。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置，其包括刚性障碍物，该刚性障碍物的布设方向根据需要进行防护的目标周围的建筑物的有无以及建筑物的重要等级进行设置，可以是沿着建筑物顶部前后运动或左右运动。根据实例，若被防护目标的左右两侧也存在其他建筑物，且这些建筑物也需要进行防护，则该刚性障碍物的迎弹面则不能设置朝向左右两侧。

初始状态下，该刚性障碍物设置在需要进行防护目标的顶部的中央。优选地，根据实例，该刚性障碍物也可以设置在需要进行防护的建筑物顶部要进行重点防护的位置的上方。

该刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，其能够在显著减轻被防护目标表面的荷载的同时，减轻对随动系统的输入功率的要求。空心三棱柱顶部尖角为α、斜边长为a、底边长为b/2，空心三棱柱的横截面为直角三角形，初始状态下探测系统未探测到来袭弹体的情况下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°且

随动机构根据弹体落点的位置驱动刚性障碍物在其初始位置的两侧的运动区域内进行受控运动至弹体理论落点，从而解决了刚性障碍物在被防护结构的表面整体敷设时，受到最大承载能力限制这一问题。

若设置该条刚性障碍物的尺寸能够覆盖需要进行防护的位置，则该条刚性障碍物可以固定至楼顶或通过其他能够实现的结构固定至楼顶，无需通过随动机构进行受控运动。

更进一步地，根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置包括安装固定基座，通过所述安装固定基座将根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置置于现有建筑物的顶部或其他需要的场合，在未破坏现有需要防护的结构，例如，建筑物，的基础上，提高建筑物在来袭弹体打击下的生存概率。

更进一步地，所述安装固定座为板状结构，所述安装固定部为轻质板材。并列地，所述安装固定座为框架结构。如此设置是为了减轻根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置的整体重量，也能够减少对被防护结构，例如，建筑物的最大承载能力的要求，避免对建筑物造成损坏。

本发明的抗弹药打击智能障碍装置，适用于现有的平顶建筑物的顶部，也可以适用于其他需要矢量防弹结构进行击动防护的场合，期望能够为重要目标的防护提供新的手段和措施。

刚性障碍物与随动机构连接，随动机构的底部固定至安装固定基座，安装固定基座设置在需要进行防护的重要目标，例如，建筑物的顶部，通过该随动机构实现刚性障碍物的空心三棱柱的运动，实现来袭弹药命中时的抗侵彻。对根据本发明的刚性障碍物来说，若其控制区域大，还可以设置为固定结构，即可不通过随动机构进行击动。本发明能够根据探测系统的探测结果，驱动刚性障碍物运动，使刚性障碍物的迎弹面对准代替来袭弹药的飞行方向，提高防护的精度。

本发明可以与探测系统结合，根据来袭弹药的结构参数和飞行参数，计算来袭弹体的轨迹，解算来袭弹体在被防护表面的理论落点。探测系统与运动控制器连接，通过运动控制器控制随动机构的伺服电机启停，实现刚性障碍物的受控运动，使得刚性障碍物的迎弹面能够对准代替来袭弹药的飞行方向，实现精确防护。

本发明的抗弹药打击智能障碍装置，适用于现有的平顶建筑物的顶部，也可以适用于其他需要矢量防弹结构进行击动防护的场合，期望能够为重要目标的防护提供新的手段和措施。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置的刚性障碍物的示意图。

图2为根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置的刚性障碍物的设置直线支撑后的结构示意图。

图3是根据发明的抗弹药打击智能障碍装置的随动系统的第一实施例示意图。

图4是根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置的随动系统的第二实施例的结构示意。

图5是根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置的滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1至图5所示，根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置，其包括障碍物，所述障碍物可以是刚性障碍物，该刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，其顶部尖角为α、斜边长为a、底边长为b/2，空心三棱柱的横截面为直角三角形，初始状态下探测系统未探测到来袭弹体的情况下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°且

以下针对未分段和分段分别进行说明。

若需要防护的目标顶部无设备间或管道等，则该刚性障碍物可以在自身长度方向上保持连续，根据来袭弹体理论落点，两个空心三棱柱从初始位置，如建筑物顶部的中央开始依靠各自的随动机构带动进行受控运动。具体地，根据本发明刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，其顶部尖角为α、斜边长为a、底边长为b/2，空心三棱柱的横截面为直角三角形，初始状态下探测系统未探测到来袭弹体的情况下，两个空心三棱柱背靠背，此时所拼成的空心结构的横截面为等腰三角形且2α＜90°且

具体地，如图1至图5所示，刚性障碍物与随动机构的连接，通过随动机构带动刚性障碍物进行运动，实现刚性障碍物在水平面内的运动。随动机构的底部与安装固定基座固定连接，安装固定基座置于需要进行防护的重要目标顶部，例如，建筑物的顶部，以实现重要目标的击动防护。

通过所述安装固定基座将根据本发明的抗弹药打击智能障碍装置置于现有建筑物的顶部或其他需要的场合，在未破坏现有建筑结构的基础上，提高建筑物在来袭弹体打击下的生存概率。

更进一步地，所述安装固定座为板状结构，所述搬砖结构为空心所述安装固定部为轻质板材。并列地，所述安装固定座为框架结构。如此设置是为了减轻根据本发明的智能化矢量方案结构的整体重量，减少对被防护结构，例如，建筑物的最大承载能力的要求，避免对建筑物造成损坏。刚性障碍物包括结构相同的两个空心三棱柱，这两部分分别依靠各自的随动机构进行支撑和移动。设两个空心三棱柱分别是第一空心三棱柱100和第二空心三棱柱200。第一空心三棱柱依靠第一随动机构进行支撑以及实现移动，第二空心三棱柱依靠第二随动机构进行支撑以及实现移动。第一随动机构和第二随动机构的结构相同。

优选地，第一空心三棱柱依靠至少两个第一随动机构进行支撑以及带动，以避免当空心三棱柱的跨度过大时的单电机驱动卡轨。具体地，根据本发明的随动机构的实施例，如图1所示，所述随动机构包括第一基座2、导轨3、轴承座7、滚珠丝杠螺母8以及滚珠丝杠9。滚珠丝杠设置在导轨3的下方，在滚珠丝杠上设置滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠与伺服电机4连接，例如，滚珠丝杠与伺服电机的输出轴连接。刚性障碍物中的第一空心三棱柱依靠第一基座进行支撑。第一基座固定至滚珠丝杠螺母。

优选地，该刚性障碍物中的第一空心三棱柱与第一基座固定连接。

并列地，该刚性障碍物中的第一空心三棱柱与第一基座之间未非固定连接，在中的第一空心三棱柱基座的上表面设置有容纳槽，刚性障碍物中的第一空心三棱柱的底部置于该容纳槽内。优选地，该容纳槽的形状与刚性障碍物中的第一空心三棱柱的底部的形状匹配。优选地，在容纳槽内设置垫层，垫层位于刚性障碍物中的第一空心三棱柱的底部与容纳槽的上表面之间，以便在来袭弹体击中该刚性障碍物中的第一空心三棱柱后，进一步减少刚性障碍物的滑动摩擦力。

第一基座沿着导轨运动，第一基座通过连接部固定至滚珠丝杠螺母。导轨设置沿其长度方向开设的滑槽5。滚珠丝杠螺母运动时，该连接部沿着该滑槽滑动带动基座运动，从而实现矢量防护模块的运动。

优选地，该连接部19可以是第一基座的一部分，例如，设置在第一基座下表面的连接部，该连接部也可以是滚珠丝杠螺母的一部分，例如，设置在滚珠丝杠螺母的顶部，即朝向导轨的表面的连接部；该连接部还可以是单独的部分，其两端分别与第一基座和滚珠丝杠螺母连接。

伺服电机转动带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠转动带动滚珠丝杠螺母运动，滚珠丝杠螺母运动带动第一基座运动，从而实现刚性障碍物中的第一空心三棱柱的运动。

优选地，滚珠丝杠的两端设置轴承，轴承置于轴承座内，轴承座的底部固定至安装固定基座，通过轴承和轴承座实现对滚珠丝杠的转动以及支撑。轴承座的顶部固定至导轨的下方，在支撑滚珠丝杠转动的同时，实现对导轨的支撑。

优选地，在导轨的两端设置导轨支撑架，通过导轨支撑架实现对导轨的支撑。优选地，滚珠丝杠的两端设置轴承，轴承置于轴承座内，轴承座的底部固定至安装固定基座，通过轴承和轴承座实现对滚珠丝杠的转动以及支撑。在这种方案中，滚珠丝杠靠近伺服电机的一端设置轴承，轴承置于轴承座内，滚珠丝杠的另一端设置轴承，轴承通过连接至导轨底部的轴承吊架进行转动支撑。

优选地，第一基座与滑块固定连接。滑块沿着导轨滑动，在导轨上表面设置滑槽，滑块置于导轨上表面的滑槽运动，从而带动刚性障碍物运动。优选地，滚珠丝杠转动带动滚珠丝杠螺母运动时，

优选地，第一基座2与滑块连接，滑块设置在连接部的两侧，滑块能够沿着滑槽滑动。

可选择地，在导轨上设置有专门用于滑块的导向滑槽，如图2所示，滑块两两一组成对设置在第一基座2的下表面，两个一组的滑块组分别位于滑槽5的两侧。导向滑槽6的数量为两个，其分别设置在滑槽5的两侧，且这两个导向滑槽6均与滑槽5平行设置。优选地，这两个导向滑槽6可以向下贯穿导轨，也可以仅仅设置成凹槽，实际应用过程中可根据滑块的尺寸要求进行设置。导轨3固定至安装固定基座1的上表面。

伺服电机4通过线缆连接至运动控制器，运动控制器根据弹体落点的位置驱动刚性障碍物在预设运动区域范围内进行受控运动，运动至弹体落点。

优选地，为了避免刚性障碍物长度方向跨度过大造成的单电机驱动容易导致卡轨的问题，设置多个第一随动机构，各个第一随动机构的结构相同，且各个第一随动机构均连接至运动控制器。多个第一随动机构的伺服电机均通过线缆连接至运动控制器。运动控制器控制多个伺服电机进行同步动作。优选地，各第一随动机构的导轨平行设置，各第一随动机构的导轨之间的间距可以相等，也可以不相等，导轨的间距可以根据实际应用场合的具体需求进行设置。

优选地，刚性障碍物的长度大于第一基座的长度，本申请设置第一基座的长度方向与刚性障碍物的长度方向一致。因此，刚性障碍物需要多个第一基座进行支撑。

并列地，对于基座来说，若刚性障碍物为两个结构相同的整条空心三棱柱，则各第一随动机构的可以共用一个第一基座，即第一基座的长度与刚性障碍物的长度相适应。优选地，基座的长度≤刚性障碍物的长度，保证第一基座能够对刚性障碍物实现稳定支撑即可。在这种方案中，连接部的数量为多个，一个连接部对应一个滚珠丝杠螺母即可。优选地，刚性障碍物的长度大于第一基座的长度，本申请设置第一基座的长度方向与刚性障碍物的长度方向一致。

第二随动机构与第一随动机构的结构相同，其描述采用杉树第一随动机构的结构描述，仅仅是第二基座代替第一基座。第二空心三棱柱依靠第二随动机构中的第二基座进行支撑，第二空心三棱柱的受控运动方向与第一空心三棱柱的受控运动方向相反。

第一随动机构的电机和第二随动机构可以布设在被防护表面的同侧，第一随动机构和第二随动机构交错设置。第一基座和第二基座相互平行且相互不重合。若弹体的理论落点在第一区域，则运动控制器控制第一随动机构中的电机正转实现第一随动机构带动第一空心三棱柱向其受控运动区域运动。若弹体的理论落点在第二区域，则运动控制器控制第二随动机构的电机反转实现第二空心三棱柱向其受控运动区域运动。要实现上述受控运动，也可以进行如下设计：若弹体的理论落点在第一区域，则运动控制器控制第一随动机构中的电机反转实现第一随动机构带动第一空心三棱柱向其受控运动区域运动。若弹体的理论落点在第二区域，则运动控制器控制第二随动机构的电机正转实现第二空心三棱柱向其受控运动区域运动。

第一随动机构的电机和第二随动机构的电机设置在被防护表面的相对侧。第一随动机构和第二随动机构交错设置。第一基座和第二基座相互平行且相互不重合。若弹体的理论落点在第一区域，则运动控制器控制第一随动机构中的电机正转实现第一随动机构带动第一空心三棱柱向其受控运动区域运动。若弹体的理论落点在第二区域，则运动控制器控制第二随动机构的电机正转实现第二空心三棱柱向其受控运动区域运动。要实现上述受控运动，也可以进行如下设计：若弹体的理论落点在第一区域，则运动控制器控制第一随动机构中的电机反转实现第一随动机构带动第一空心三棱柱向其受控运动区域运动。若弹体的理论落点在第二区域，则运动控制器控制第二随动机构的电机反转实现第二空心三棱柱向其受控运动区域运动。

优选地，导轨的长度等于被防护表面的长度，例如，前侧和后侧之间的宽度。被防护表面的长度方向为刚性障碍物的运动方向。并列地，导轨的长度小于被防护表面的长度，在被防护结构的表面的长度方向的两个端部设置边缘区，两个边缘区的长度与导轨的长度之和等于被防护表面的长度。弹体命中该边缘区后，由于外侧约束较弱，弹体撞击该边缘区后离开被防护结构。

优选地，导轨的长度小于被防护结构表面的长度，在被防护结构的表面的长度方向的两个端部设置边缘区，在边缘区的内侧分别设置固定矢量防护区，固定矢量防护区的长度方向为刚性障碍物的运动方向。两个边缘区的内侧分别设置各自的固定矢量防护区，固定矢量防护区内根据其所处的受控区域，例如，第一受控区域或第二受控区域，来确定如上所述的空心三棱柱的放置方向，空心三棱柱的斜面始终朝外。

两个固定矢量防护区的长度L2、两个边缘区的长度L1与导轨的长度之和等于被防护表面的长度。弹体命中该边缘区后，由于外侧约束较弱，弹体直接飞出被防护结构外部。通过固定矢量防护区的设置，可以有效减少导轨的长度，从而减少刚性障碍物的击动范围。设单个刚性障碍物的运动范围为d，按个刚性障碍物底部的尺寸为a。初始状态下，单个刚性障碍物置于运动范围d的中心，则单个刚性障碍物的运动路程则为d/2-a/2；2L1+2L2+d等于所需要的铺设的长度L；

边缘区的长度方向为刚性障碍物的运动方向。边缘区的长度为10-15倍的弹径。更进一步地，对于直径30cm的侵彻体来说，边缘区的长度为1-1.5m。

刚性障碍物未分段情况下，各第一随动机构的电机同步运动。各第二随动机构的电机同步运动。

根据本发明的刚性障碍物实际上为一种定向跳弹模块，，每个空心三棱柱都包括顶部、底部和两个侧部，两个侧部向上交叉形成顶部，顶部为一条线，也可以说顶部为尖顶部。两个侧部中的倾斜的侧部为碰撞面，在碰撞过程中通过该碰撞面改变弹体的方向，实现跳弹控制。

优选地，空心三棱柱只要其强度能够满足防护要求即可空心结构可以减轻刚性障碍物的质量，降低对随动机构的电机的功率的要求。所述空心三棱柱可以是钢结构或钢筋混凝土结构，若空心三棱柱为钢筋混凝土结构，则其外部可保护钢板，以增加其结构的强度。

若设置一条刚性障碍物，并且该条刚性障碍物的尺寸能够覆盖需要进行防护的位置，则该条刚性障碍物可以固定至楼顶或通过其他能够实现的结构固定至楼顶，无需通过随动机构进行受控运动。

若被防护目标顶部存在其他设施，则该刚性障碍物可沿自身长度方向分成多段，每段刚性障碍物与未分段的刚性障碍物结构相同。每段刚性障碍物的两个空心三棱柱均依靠各自的随动机构带动进行受控运动。通过该刚性障碍物控制来袭弹体的落点，实现定向跳弹。刚性障碍物根据被防护目标顶部的其他设施物情况，确定分段后各段刚性障碍物的长度。各段刚性障碍障碍物分别通过至少一个第一随动机构和至少一个第二随动机构进行支撑。其具体实现方式与整体式刚性障碍物相同。优选地，分段式刚性障碍物的各段可以分别进行受控运动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。