[發明專利]一體化運載火箭衛星整流罩的靜力試驗方法

在審

• 申請號: 201410607424.4
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN105628352A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 冀賓;韓涵;鄭權;顧鋮璋;張衛東;唐杰;李程剛
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 馮和純

技術領域

本發明涉及靜力試驗技術領域，具體涉及一體化運載火箭衛星整流罩的靜力試驗方法。

背景技術

衛星整流罩是運載火箭的重要艙段。在火箭飛行過程中，衛星整流罩會承受軸力、剪力、彎矩、外壓等多種載荷。其中，彎矩載荷是主要載荷。常規衛星整流罩采用球頭-錐段-筒段設計方案，由于球頭便于拆除，靜力試驗采用了傳統的設計方案，即將彎矩、軸壓等效為當量軸壓或同時考慮彎矩、軸壓載荷，在雙錐段上方施加載荷，進而進行靜力試驗考核。

隨著設計和工藝的進步，衛星整流罩有時會采用球頭-錐段-筒段一體化設計方案，比如全復合材料整流罩。這類產品的球頭無法拆除，軸壓和彎矩無法直接施加，傳統的當量軸壓或彎矩-軸壓組合試驗方案受到了很大限制，必須尋找一種新的靜力試驗設計方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開了一種簡單、可靠的衛星整流罩靜力試驗方法，該方法利用當量剪切載荷代替了當量軸壓載荷，可以廣泛應用于對于一體化衛星整流罩的靜力試驗設計。

本發明的技術解決問題：針對傳統的當量軸壓試驗方法不能應用于一體化運載火箭衛星整流罩靜力試驗設計，提出一種利用當量剪切代替當量軸壓載荷的方法，該方法包括如下步驟：

步驟1：確定剪力加載截面，加載截面需涵蓋原始載荷截面。加載截面編號由球頭駐點依次往下分別為0,1,2,3,4......

步驟2：根據原始載荷截面的外壓、軸力、彎矩確定各剪力加載截面的當量彎矩，當量彎矩的確定方法是：

其中，為i截面的半徑；為i-1到i截面之間的最大外壓或最小內壓；為i截面的軸力，為i截面的初始彎矩。

步驟3：根據i-1截面（含）以上的剪力和i+1截面的彎矩確定i截面的當量剪切載荷，當量剪力的確定方法是：

其中，為i截面到球頭駐點的距離。

步驟4：連接衛星整流罩與剪力傳遞裝置，剪力傳遞裝置可為帆布拉帶，但不限于帆布拉帶；

步驟5：衛星整流罩通過固定工裝固定；

步驟6：力源加載裝置與剪力傳遞裝置連接，并連接測力傳感器；

步驟7：力源加載裝置連接載荷加載控制設備，并逐步同時施加剪力載荷。

進一步，所述步驟6中力源載荷加載裝置為作動筒。

進一步，所述步驟7中力源載荷加載裝置為手動或自動控制。

與現有技術相比，本發明針對一體化衛星整流罩的結構特點，提出了一種利用當量剪切載荷設計靜力試驗的方法。當量剪切載荷可以通過當量彎矩的方法得到，能夠充分考慮外壓、軸力、彎矩的綜合影響，達到衛星整流罩強度全面考核的目的；通過選擇合適的剪力傳遞裝置，很容易實現當量剪切載荷的施加，載荷的大小及方向易于控制，可以代替衛星整流罩傳統的當量軸壓靜力試驗方法。

附圖說明

圖1為本發明的實施例所確定的衛星整流罩剪力加載截面；

圖2為本發明實施例所提供的衛星整流罩剪力試驗系統布置圖。

圖3為一體化運載火箭衛星整流罩的靜力試驗方法流程圖。

具體實施方式

參見示出本發明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發明。為了達成充分及完整公開，并且使本技術領域的技術人員完全了解本發明的范圍。

下文結合附圖1～3和實施例對本發明所提供的采用當量剪切代替當量軸壓載荷的衛星整流罩靜力試驗方法作進一步說明。

如圖1所示，本發明的一個實施例所提供的衛星整流罩含有Ⅰ~Ⅵ六個原始載荷截面，原始截面的尺寸與載荷為：

表1