一种复材一体成型旋抛整流罩结构制造技术

本发明专利技术公开一种复材一体成型旋抛整流罩结构。整流罩结构包括端头帽、I半罩、III半罩；其中端头帽采用整体式一体成型玻璃钢结构，半罩由锥段和柱段组成，锥段、柱段采用蜂窝夹层结构，内外面板为碳纤维复合材料，芯子为芳纶纸蜂窝；在半罩的横向分离面及纵向分离面有强度加强区，加强区的材料与面板的材料一致，并通过模压与锥段、柱段一体模压成型。在横向分离面处的加强区内安装分离弹簧机构、横向爆炸螺栓盒、纵向爆炸螺栓盒、悬转铰链等结构；纵向分离面的加强区内安装爆炸螺栓盒等，并在加强区内开设相关的操作口。区内开设相关的操作口。

【技术实现步骤摘要】
一种复材一体成型旋抛整流罩结构


[0001]本专利技术属于运载火箭等
，具体涉及一种复材一体成型旋抛整流罩结构。

技术介绍

[0002]整流罩安装于运载火箭头部，下端与箭体其他舱段连接。主要作用为：第一，使运载火箭在飞行中具有较好的气动外形，减少飞行气动阻力；第二，保护卫星等有效载荷在通过大气层飞行时，不受气动加热和气动力的影响。当运载火箭穿过大气层，整流罩的保护作用已经完成，需将它从运载火箭上分离抛掉，以减小火箭的结构质量，提高运载能力。
[0003]目前，运载火箭的整流罩一般采用旋抛的分离方式，即，将整流罩分成两半罩，两半罩横向和纵向通过爆炸螺栓连接，在半罩和箭体上设计有旋转铰链。当分离指令发出后，横向、纵向爆炸螺栓解锁，分离弹簧提供分离力，使两半罩绕各自铰链转轴旋转，完成整流罩与箭体的分离。该分离方式的整流罩具有结构简单、成本低，可靠性高、技术成熟等特点。
[0004]常见的旋抛整流罩为半硬壳式结构与蜂窝夹层结构相结合的结构形式，在轴压大、外压小的部位采用半硬壳式结构，在轴压小、外压大的部段采用蜂窝夹层结构。即在整流罩与箭体连接部位采用半硬壳式结构，在整流罩前端采用蜂窝夹层结构，该结构形式既能承受大的轴压又使其结构效率高。由于硬壳式结构一般采用金属的网格加筋或者蒙皮桁条结构形式，加工完成后需要与蜂窝夹层结构部段进行连接，增加了设计、加工、装配的复杂程度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种复材一体成型旋抛整流罩结构，该整流罩结构形式即能承受较大的轴外压联合作用力，也可承受横向分离点上的集中载荷，具有质量小、结构效率高、设计加工简单、加工周期短、成本低、分离可靠等优点。
[0006]一种复材一体成型旋抛整流罩结构，该结构由端头帽、I半罩、III半罩等组成；两半罩关于II
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IV象限线对称，I半罩与III半罩之间通过纵向爆炸螺栓连接。靠近横向分离面处安装分离弹簧，在I象限线和III象限线附近安装铰链。整流罩分离时，横向、纵向爆炸螺栓启爆，两半罩在分离弹簧的作用下，绕铰链转轴进行旋转分离，实现整流罩与箭体的分离。
[0007]所述端头帽材料为耐热性能好的玻璃钢，采用整体式结构，端头帽的底部通过径向螺钉安装对接框；为防止整流罩两半罩在分离时相撞，将端头帽沿分离面斜切一定的角度。
[0008]所述I半罩和III半罩由锥段、柱段组成，锥段、柱段采用蜂窝夹层结构，内外面板为碳纤维复合材料，芯子为芳纶纸蜂窝；在锥段与柱段连接部位嵌入加强件，增加过渡段由于应力集中引起的刚度及强度的变化。I半罩和III半罩横向分离面及纵向分离面设有强度加强区，加强区的材料与面板的材料一致，并通过模压与锥段、柱段一体成型。
[0009]在横向分离面加强区内安装分离弹簧机构、旋转铰链、爆炸螺栓盒、旋抛铰链等结
构件，开设分离弹簧操作口、空调口、排气孔等窗口；纵向分离面的加强区内安装爆炸螺栓盒，开设爆炸螺栓操作口等。整流罩安装完成后，通过口盖对操作口进行密封。
附图说明
[0010]图1为本专利技术结构图及剖视图
[0011]图2为本专利技术锥段与柱段连接处局部放大图I
[0012]图3为本专利技术柱段与加强区连接处局部放大图II
[0013]图4为本专利技术纵向分离面加强区局部放大图III
[0014]图5为本专利技术端头帽与半罩I连接处局部放大图
[0015]图6为本专利技术端头帽结构图
[0016]图7为横向爆炸螺栓盒结构图
[0017]图8为纵向爆炸螺栓盒结构图
[0018]其中，1
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端头帽，2
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III半罩，3
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锥段，4
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柱段，5
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爆炸螺栓操作口，6
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I半罩，7
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旋转铰链，8
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分离弹簧操作口，9
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分离弹簧机构，10
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纵向爆炸螺栓盒，11
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排气孔，12
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横向爆炸螺栓盒，13
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爆炸螺栓操作口；
[0019]101
‑
端头帽壳体，102
‑
端头帽壳体与对接框连接孔，103
‑
端头帽底部对接框，104
‑
端头帽与I半罩连接孔；
[0020]201
‑
III半罩柱段横向分离面加强区，202
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III半罩柱段纵向分离面加强区，203
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内、外面板，204
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蜂窝芯子，205
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锥、柱过渡加强件，206
‑
两半罩纵向对接框；
具体实施方式
[0021]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0022]如图1、2所示，本专利技术提供了一种复材一体成型旋抛整流罩结构，结构包括端头帽1、I半罩6、III半罩2、分离弹簧机构9，旋转铰链7，横向爆炸螺栓盒12，纵向爆炸螺栓盒10等。
[0023]端头帽1由端头帽壳体101和底部对接框103组成，端头帽壳体101材料为耐热性能好的玻璃钢，采用整体式结构，底部对接框103为半圆形壳体，材料为铝合金；端头帽壳体101与底部对接框103通过径向螺钉孔102连接，端头帽1与III半罩2通过轴向连接孔104连接，与I半罩6自由搭接，并通过橡胶垫对端头帽与I半罩贴合面进行密封，整流罩分离时，端头帽1随III半罩2与箭体及I半罩6分离。
[0024]根据运载火箭的飞行方向，使端头帽1与半罩的连接面处于迎风面，贴合面处于背风面，防止热流进入箭体内部。
[0025]将端头帽1沿分离面斜切一定的角度θ，如图6，防止整流罩两半罩在分离时发生干涉。
[0026]I半罩6、III半罩2由锥段3、柱段4组成，锥段3、柱段4采用蜂窝夹层结构，内外面板203为碳纤维复合材料，蜂窝芯子204为芳纶纸蜂窝；在锥段3与柱段4连接部位嵌入加强件205，锥段3和柱段4通过模压一体成型。
[0027]I半罩6和III半罩2横向分离面处由于承受集中载荷及开设操作口，对整流罩的结构强度要求较高，而蜂窝夹层结构不能承受较大的轴向力及集中载荷，在横向分离面处设
加强区，加强区的材料与面板的材料一致，并通过模压与柱段一体成型。
[0028]I半罩6和III半罩2纵向分离面处同样承受集中载荷及开设操作口，在纵向分离面处设加强区，加强区的材料与面板的材料一致，并通过模压与锥段、柱段一体成型。
[0029]I半罩6和III半罩2横向对接框与半罩一体模压成型，为使半罩模压的工艺简单、成本低，I半罩6和III半罩2纵向对接框206单独模压成型，通过铆钉铆接在半罩上。
[0030]在加强区开有爆炸螺栓操作口8、13，并将横向爆炸螺栓盒12、纵向爆炸螺栓盒10铆接在半罩加强区操作口处，方便爆炸螺栓的连接，爆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复材一体成型旋抛整流罩结构，其特征在于：该结构包括端头帽1、I半罩6、III半罩2、分离弹簧机构9，旋转铰链7，横向爆炸螺栓盒12，纵向爆炸螺栓盒10等。2.如权利要求1所述的端头帽，其特征在于：端头帽1由端头帽壳体101和底部对接框103组成，端头帽壳体101材料为耐热性能好的玻璃钢，采用整体式结构，底部对接框103为半圆形壳体，材料为铝合金；端头帽壳体101与底部对接框103通过径向螺钉孔102连接，端头帽1与III半罩2通过轴向连接孔104连接，与I半罩6自由搭接，并通过橡胶垫对端头帽与I半罩贴面进行密封。3.如权利要求1、2所述的端头帽，其特征在于：将端头帽1沿分离面斜切一定的角度θ，如图6，防止整流罩两半罩在分离时发生干涉；根据运载火箭的飞行方向，使端头帽与半罩的连接面处于迎风面，贴合面处于背风面，防止热流进入箭体内部。4.如权利要求1所述的整流罩半罩2、6，其特征在于：I半罩6、III半罩2由锥段3、柱段4组成，锥段3、柱段4采用蜂窝夹层结构，内外面板203为碳纤维复合材料，蜂窝芯子204为芳纶纸蜂窝；在锥段3与柱段4连接部位嵌入加强件205，锥段3和柱段4通过模压一体成型。5.如权利要求1、3所述的整流罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：何爱颖，陈景鹏，王骏来，谢雪明，石亦琨，
申请(专利权)人：北京星途探索科技有限公司，
类型：发明
国别省市：