[發(fā)明專利]一種適用于軌道飛行器的有效載荷空間艙結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611163100.1
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106742065B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張帆;劉維瑋;彭波;賈磊;吳迪;顧春輝;崔占東;崔深山;唐青春;許健;張曉帆;張慶利;孔文秦;陳亦冬;于海鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國運載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發(fā)明公開了一種適用于軌道飛行器的有效載荷空間艙結(jié)構(gòu)，包括艙體和艙門，艙門連接在艙體上，艙門對艙體實現(xiàn)開啟和閉合，艙門為兩扇對稱對開式結(jié)構(gòu)，每扇艙門包括內(nèi)蒙皮、外蒙皮、主承力梁、蜂窩芯子、加強筋以及熱防護結(jié)構(gòu)，蜂窩芯子位于內(nèi)蒙皮、外蒙皮之間，在蜂窩芯子與外蒙皮的接觸位置上開設(shè)導(dǎo)流槽，在蜂窩芯子之間布置加強筋，加強筋連接在兩個主承力梁，主承力梁上均布設(shè)置三個艙門鎖，兩扇艙門閉合時實現(xiàn)互相鎖緊；熱防護結(jié)構(gòu)設(shè)置在外蒙皮上，采用交錯布局，熱防護結(jié)構(gòu)表面自然環(huán)境下水汽回吸量≤0.15％。使有效載荷艙門結(jié)構(gòu)剛度高、結(jié)構(gòu)的兼容性、密封性好，同時滿足整體化、輕質(zhì)化要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于軌道飛行器的有效載荷空間艙結(jié)構(gòu)，特別涉及一種帶有大尺寸有效載荷艙門的空間艙結(jié)構(gòu)，屬于飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域。

背景技術(shù)

軌道飛行器為可長期在軌停留、空天往返、機動變軌的具備綜合作戰(zhàn)能力的武器平臺，有效載荷艙是飛行器執(zhí)行空間任務(wù)的設(shè)備容器，是發(fā)射和回收時保護有效載荷安全的關(guān)鍵部件，需要適應(yīng)飛行器入軌、軌道機動和再入返回三個階段的不同工況。其中有效載荷艙位于飛行器中艙段，通過艙門機構(gòu)實現(xiàn)重復(fù)展收與鎖緊。根據(jù)飛行器的任務(wù)剖面需求，要求空間艙門系統(tǒng)還需具備氣動承載、熱防護、熱密封、空間防護等特點。

有效載荷艙是有效載荷、太陽能電池陣等重要系統(tǒng)和單機安裝的重要安裝載體，是飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計中最為重要的組成部分。飛行器在再入返回階段，艙門受到的內(nèi)外壓差相對較大，且有效載荷艙門結(jié)構(gòu)尺度較大，因此有效載荷艙門結(jié)構(gòu)高剛度、整體化、輕質(zhì)化的設(shè)計需求顯得尤為重要。另外，有效載荷艙門要求能夠在空間進行多次展收，并且能夠承受再入返回時的飛行環(huán)境，因此，有效載荷艙門結(jié)構(gòu)設(shè)計還需考慮空間要求、與周圍結(jié)構(gòu)機構(gòu)的兼容性以及嚴(yán)苛的熱密封要求，是一個典型的多約束條件下的優(yōu)化設(shè)計問題，沒有有效、快速、可行的設(shè)計方法和技術(shù)，不可能實現(xiàn)方案的優(yōu)化設(shè)計和滿足軌道飛行器對有效載荷艙門系統(tǒng)的使用要求。

針對上述軌道飛行器對艙門的特殊要求，需要對載荷艙門進行優(yōu)化設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適用于軌道飛行器的有效載荷空間艙結(jié)構(gòu)，使有效載荷艙門結(jié)構(gòu)剛度高、結(jié)構(gòu)的兼容性、密封性好，同時滿足整體化、輕質(zhì)化要求。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：

一種適用于軌道飛行器的有效載荷空間艙結(jié)構(gòu)，包括艙體和艙門，艙門連接在艙體上，艙門對艙體實現(xiàn)開啟和閉合，艙門為兩扇對稱對開式結(jié)構(gòu)，每扇艙門包括內(nèi)蒙皮、外蒙皮、主承力梁、蜂窩芯子、加強筋以及熱防護結(jié)構(gòu)，

蜂窩芯子位于內(nèi)蒙皮、外蒙皮之間，在蜂窩芯子與外蒙皮的接觸位置上開設(shè)導(dǎo)流槽，在蜂窩芯子之間布置加強筋，加強筋連接在兩個主承力梁，主承力梁上均布設(shè)置三個艙門鎖，兩扇艙門閉合時實現(xiàn)互相鎖緊；

熱防護結(jié)構(gòu)設(shè)置在外蒙皮上，采用交錯布局，熱防護結(jié)構(gòu)表面自然環(huán)境下水汽回吸量≤0.15％，

艙體上端為大開口結(jié)構(gòu)，大開口結(jié)構(gòu)四周分別對稱設(shè)置艙門支撐梁和艙門隔框，艙門的主承力梁通過均布設(shè)置的三個鉸鏈與艙門支撐梁連接，艙門展收機構(gòu)固定在艙門支撐梁和艙門隔框上，控制艙門打開、閉合；

艙門與艙門隔框、艙門支撐梁之間設(shè)置雙重?zé)崦芊饨Y(jié)構(gòu)，艙門隔框、艙門支撐梁與艙門的接觸位置均設(shè)置第一重?zé)崦芊猓?/p>

在艙門支撐梁和艙門隔框上，對應(yīng)設(shè)置有密封支撐梁和密封支撐框，密封支撐框和密封支撐梁上設(shè)置有凹槽，用來放置熱密封彈性元件，構(gòu)成第二重?zé)崦芊猓ㄟ^熱密封彈性元件的回彈性進一步保證外部熱氣流不能進入艙內(nèi)。

導(dǎo)流槽寬度為1～2mm，導(dǎo)流槽的深度為2～3mm。

熱防護結(jié)構(gòu)的材料揮發(fā)性總質(zhì)量損失≤0.5％。

熱防護結(jié)構(gòu)的材料易揮發(fā)性物質(zhì)含量≤0.1％。