[發(fā)明專利]一種運載火箭的固體動力儀器艙

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110153365.8
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112857154A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 張東博;楊浩亮;明愛珍;張志博;孫良杰;孫志超;呂超
• 申請（專利權）人: 北京中科宇航技術有限公司
• 主分類號: F42B15/00
• 分類號: F42B15/00;F42B15/01
• 代理公司: 北京卓特專利代理事務所(普通合伙) 11572
• 代理人: 段旺

本申請公開了一種運載火箭的固體動力儀器艙，包括上端框、下端框、蒙皮、多個外桁條和儀器安裝板；上端框和下端框均呈環(huán)狀，下端框的直徑小于上端框，上端框的上端面與衛(wèi)星支架轉(zhuǎn)接框連接，下端框的底面與后級部段連接；多個外桁條固定在蒙皮的外表面上，蒙皮通過多個外桁條固定在上端框和下端框之間；儀器安裝板水平固定在蒙皮的內(nèi)側(cè)中部，儀器安裝板的中心處設有圓形通孔，末級固體發(fā)動機穿過圓形通孔；儀器安裝板的內(nèi)部設有安裝埋件。本申請的布局可調(diào)性好，可為質(zhì)心平衡提供更大的彈性空間，降低了安裝難度、安裝和發(fā)射成本，改善了工作環(huán)境；另外整個儀器艙未設置大型梁結構，并且主要采用的鋁合金材料，大大減輕了儀器艙的重量。

技術領域

本申請涉及航空航天技術領域，具體涉及一種運載火箭的固體動力儀器艙。

背景技術

儀器艙是運載火箭的核心部段，其擔當著火箭的大腦，絕大多數(shù)的定位、控制、測量、姿控、網(wǎng)絡、供電等重要電器設備和末級修正系統(tǒng)均安裝于此。因此，儀器艙的結構直接影響運載火箭的飛行成敗。在常見的運載火箭中，儀器艙位于末級動力段頂端，以獨立艙段的形式設置。

傳統(tǒng)運載火箭的固體末級，固體發(fā)動機一般包含在儀器艙中間，安裝發(fā)動機的結構通常為多梁結構，使末級固體發(fā)動機與儀器艙殼段連接。由于運載火箭直徑、末級發(fā)動機直徑和大型梁的尺寸都比較大，并且儀器安裝在發(fā)動機的一側(cè)，還需要專門的質(zhì)心平衡裝置，因此留給儀器設備、末級姿控系統(tǒng)的安裝空間極為有限，導致儀器設備、電纜、末級姿控系統(tǒng)的布局安裝難度增加，而且此內(nèi)容的工作環(huán)境較差。另外梁結構和與之對應的殼段結構的設計、制造、總裝成本較高，結構重量較大，無形之中又增加了發(fā)射成本。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種運載火箭的固體動力儀器艙，用于解決現(xiàn)有的儀器艙中儀器安裝難度大、工作環(huán)境差、安裝和發(fā)射成本高以及重量大的技術問題。

本申請?zhí)峁┮环N運載火箭的固體動力儀器艙，包括上端框、下端框、蒙皮、多個外桁條和儀器安裝板；上端框和下端框均呈環(huán)狀，下端框的直徑小于上端框，上端框的上端面與衛(wèi)星支架轉(zhuǎn)接框連接，下端框的底面與后級部段連接；多個外桁條固定在蒙皮的外表面上，蒙皮通過多個外桁條固定在上端框和下端框之間；儀器安裝板水平固定在蒙皮的內(nèi)側(cè)中部，儀器安裝板的中心處設有圓形通孔，末級固體發(fā)動機穿過圓形通孔；儀器安裝板的內(nèi)部設有安裝埋件，儀器安裝埋件與固體動力儀器艙內(nèi)的儀器連接。

優(yōu)選地，固體動力儀器艙還包括內(nèi)中框，內(nèi)中框固定在儀器安裝板的底面上，并且內(nèi)中框固定在蒙皮的內(nèi)側(cè)面上。

優(yōu)選地，內(nèi)中框包括第一儀器安裝板連接平面、自第一儀器安裝板連接平面向上延伸的蒙皮連接面以及自第一儀器安裝板連接平面向下延伸的翻邊，蒙皮連接面與蒙皮貼合并與蒙皮固定連接，第一儀器安裝板連接平面與儀器安裝板固定連接。

優(yōu)選地，固體動力儀器艙還包括內(nèi)環(huán)框，內(nèi)環(huán)框與儀器安裝板上的圓形通孔的邊緣固定連接，并且內(nèi)環(huán)框通過多個內(nèi)桁條與下端框固定連接。

優(yōu)選地，下端框的橫截面為U形槽，U形槽的底面為平面，底面與固體動力儀器艙的后級部段連接，U形槽的第一側(cè)邊與蒙皮貼合并與蒙皮固定連接，U形槽的第二側(cè)邊與內(nèi)桁條貼合并與內(nèi)桁條固定連接。

優(yōu)選地，內(nèi)環(huán)框包括環(huán)形的第二儀器安裝板連接平面和環(huán)形的內(nèi)桁條連接平面，第二儀器安裝板連接平面與內(nèi)桁條連接平面形成T型結構，第二儀器安裝板連接平面與儀器安裝板上的圓形通孔的邊緣固定連接，內(nèi)桁條連接平面與內(nèi)桁條的端部固定連接。

優(yōu)選地，第二儀器安裝板連接平面上，靠近蒙皮的環(huán)形端部為第二儀器安裝板連接部，靠近發(fā)動機的環(huán)形端部為發(fā)動機安裝部，第二儀器安裝板連接部與儀器安裝板固定連接，發(fā)動機安裝部與發(fā)動機固定連接。

優(yōu)選地，儀器安裝板為具有徑向缺口的環(huán)狀體。

優(yōu)選地，儀器安裝板包括上層、夾層和下層，上層和下層為碳纖維復合材料，夾層為蜂窩板。