CN105599909A - 一种翻盖式分插热防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于高超声速飞行器技术领域，具体涉及一种翻盖式分插热防护装置，包括底遮板、分插、挡块、防热板、隔热毡和扭簧；分插安装在底遮板上；防热板的一侧为板状结构，另一侧为管状结构，扭簧安装在防热板的管状结构内；挡块为圆柱形，圆柱直径与防热板的管状部位内径相适应；挡块伸进防热板两端，扭簧一端固定在挡块上；挡块固定安装在底遮板上。有益效果：对分插进行热防护，保证了飞行器与运载器分离后，分插在恶劣热环境载荷作用下不出现烧坏、烧穿等现象。可用于飞行器底遮板或飞行器舱段其他裸露在外的分插的热防护以及同样暴露在类似恶劣环境下分插等装置的热防护。此结构具有连接可靠、结构紧促、有效、耐高温等优点。

Description

一种翻盖式分插热防护装置

技术领域

本发明属于高超声速飞行器技术领域，具体涉及一种翻盖式分插热防护装置。

背景技术

由于高超声速飞行器依靠气动力在大气层内长时间飞行，气动加热严重、持久，会对飞行器结构产生一系列不利影响。因此，必须做好飞行器结构本体及其相应设备、接插件的热防护。底遮板位于整个飞行器底部，用来阻止飞行器底部热气流进入飞行器内部，并安装飞行器姿控动力系统设备、传感器、变换器、分离插头、插座等设备。由于飞行器底部力热环境条件恶劣，底遮板受到高热流、高速、高动压气体冲刷，必须要做好底遮板以及底遮板上设备与分离插头、插座等设备的热防护措施。分插(包括分离插座或插头)位于飞行器底部，用于连通飞行器与运载器之间的电缆网，传递电信号。当运载器与飞行器结构分离后，连接飞行器与运载器之间电缆网的接插件也将在电磁力或机械拉力的作用下分开，以实现飞行器与运载器的整体分离。对于飞行器而言，与运载器分离后，整个分插将直接暴露在飞行器底部，受到底部热气流的冲刷。如果热环境恶劣，将出现分插短路或烧穿的现象，将导致飞行器电信号紊乱、热气流进入舱内等现象发生，对整个飞行器带来灾难性的故障，也将直接影响飞行成败。

分插的常规热防护措施主要是靠分插自身结构来抵抗外界气动热，当插头、插座分离后，分插结构在电磁力作用下，自动实现电信号的短路保护，防止受热出现电信号紊乱。然而，当气动热环境恶劣，飞行器底部温度过高时，这种仅靠分插自身结构主动抗热的方式，容易导致整个分插被烧坏、烧穿，进而影响飞行器的正常飞行。因此，需要提供一种应用于高超声速飞行器上的分插热防护装置。

发明内容

本发明的目的在于针对分插的热防护问题，提供一种翻盖式分插热防护装置。

实现本发明目的的技术方案：

一种翻盖式分插热防护装置，包括底遮板、分插、挡块a、挡块b、防热板、隔热毡和扭簧；底遮板为平板结构，开有一个分插安装孔，其形状与分插相适应，分插安装在底遮板的分插安装孔内；防热板的一侧为板状结构，另一侧为管状结构，扭簧安装在防热板的管状结构内，扭簧一端固定在管状结构上；挡块a和挡块b为圆柱形，圆柱直径与防热板的管状部位内径相适应；挡块a和挡块b分别伸进防热板的管状结构两端，挡块a或挡块b伸进防热板的管状结构的底面还开有豁口作为扭簧固定槽，扭簧的另一端固定在挡块a3或挡块b的扭簧固定槽上；挡块a和挡块b固定安装在底遮板上，使得防热板能够沿挡块a和挡块b的轴线转动。

所述防热板的另一侧为圆柱状结构，从圆柱形的底面开有凹槽，扭簧安装在凹槽内。

所述扭簧包括左旋扭簧和右旋扭簧；所述防热板的管状结构或圆柱状结构中间设置有隔板，将管状结构或圆柱状结构分为两段，隔板上开有两个豁口，左旋扭簧和右旋扭簧分别安装在管状结构的两段内，一端固定在隔板的豁口上，另一端分别固定在a3和挡块b伸进防热板的底面上。

所述防热板的管状结构或圆柱状结构的底部设置有一个平面转角，使得防热板仅能顺时针转动至水平位置。

所述防热板靠近分插的一面粘接有隔热毡。

所述隔热毡为柔性隔热毡或隔热毯。

所述挡块a和挡块b为圆柱型台阶轴形状，包括两级圆柱型台阶，第一级台阶的圆柱直径大于第二级台阶的圆柱直径，第二级台阶的圆柱直径与防热板的管状部位或圆柱状部分凹槽的内径相适应；挡块a与挡块b的第二级台阶的圆柱分别从左右两边分别伸进防热板的管状部位两端。

所述挡块a和挡块b的第一级台阶圆柱设有一个平面转角，平面转角的底面上开有螺纹孔；挡块a和挡块b分别通过螺钉穿过螺纹孔和底遮板的螺钉孔，将其固定在底遮板上。

所述挡块a或挡块b安装时通过旋转给扭簧施加初始预紧扭矩。

所述挡块a与挡块b的底面上均开有一字槽，以便于使用工具旋转挡块a与挡块b。

所述挡块a、挡块b或防热板的材料为耐高温复合材料或耐高温金属材料。

本发明的有益效果在于：

本发明的翻盖式分插热防护装置采用挡块a、挡块b、防热板、左旋扭簧、右旋扭簧、隔热毡等对分插进行热防护，保证了飞行器与运载器分离后，分插在底部恶劣热环境载荷作用下不出现烧坏、烧穿等现象。可用于飞行器底遮板或飞行器舱段其他裸露在外的分插的热防护，能够防止目前常规分插受到飞行器底部高热流、高速、高动压气动加热条件下，分插烧坏、烧穿的现象发生。同时，本实施例提供的分插热防护装置也可以用于同样暴露在高热流、高速、高动压载荷等类似恶劣环境下需要对分插等装置进行热防护的地方。此结构具有连接可靠、结构紧促、有效、耐高温等优点。

附图说明

图1为本发明分插热防护装置打开状态的结构示意图；

图2为本发明分插热防护装置关闭状态的结构示意图；

图3为图2中分插热防护装置沿A-A向的剖视图；

图4为图2中分插热防护装置的安装示意图；

图5为图2中分插热防护装置安装后的示意图；

图6为图1和图2中挡块形状示意图；

图7为图6中挡块安装位置示意图；

图8为图1和图2中防热板形状俯视图；

图9为图1和图2中防热板形状侧视图。

图中，1-底遮板，2-分插，3-挡块a，4-挡块b，5-防热板，6-隔热板，7-左旋扭簧，8-右旋扭簧；

图4中箭头表示安装时的旋转方向。

具体实施方式

下面以为例，结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

本实施例提供了一种翻盖式分插热防护装置，其结构如图1和图2所示，包括底遮板1、分插2、挡块a3、挡块b4、防热板5、隔热毡6、左旋扭簧7和右旋扭簧8；

底遮板1为平板结构，其形状可以为图4和图5所示形状，根据实际需要不同飞行器的底遮板1的形状不同；底遮板1上开有两个螺钉孔，用于安装挡块a3和挡块b4；底遮板1上还开有一个分插安装孔，其形状与分插2相适应；

分插2可以为分离插头或分离插座，根据飞行器的实际安装需要确定；如图1和图2所示，分插2紧密/固定安装在底遮板1的分插安装孔内；

防热板5的结构如图8和图9所示，一侧为板状结构，靠近分插的一面粘接有隔热毡6；另一侧为管状结构，空心的管状结构中间设置有隔板，将管状结构分为两段，如图3所示，隔板上开有两个豁口，为左旋扭簧7与右旋扭簧8的安装提供支撑与固定；另一侧还可以为圆柱状结构，从圆柱形两个底面分别开有一个凹槽，两个凹槽不连通，左旋扭簧7与右旋扭簧8分别安装在两个底面的凹槽内；防热板5的管状结构底部或圆柱状结构设置有一个平面转角，以使得防热板5仅能顺时针转动至水平位置，避免未安装分插2时防热板5过度向下旋转，起到对防热板5的限位作用；

隔热毡6的材料可以为柔性隔热毡或隔热毯；隔热毡6通过耐高温胶粘剂与防热板5粘接到一起，起到了隔热作用，防止热量通过辐射或传导作用传入分插2中；同时，隔热毡6起到了对防热板5与分插2接触瞬间的缓冲作用；

左旋扭簧7与右旋扭簧8的一端安装到防热板5的管状结构或圆柱状结构的内部，当防热板5翻开时，为整个热防护装置提供恢复扭矩；同时，由于左旋扭簧7与右旋扭簧8均位于防热板5的内部，防止了受到高温热气流的冲刷，提升了本实施例的分插热防护装置的可靠性；

挡块a3和挡块b4为圆柱型台阶轴形状，其形状如图6和图7所示，包括两级圆柱型台阶，第一级台阶的圆柱直径大于第二级台阶的圆柱直径，第二级台阶的圆柱直径与防热板5的管状部位或圆柱状部分凹槽的内径相适应；在安装时，挡块a3与挡块b4的第二级台阶的圆柱分别从左右两边分别伸进防热板5的管状部位两端，为防热板5的转动提供支撑，并起到固定防热板5的作用。为了使挡块a3和挡块b4更稳定的固定在底遮板1上，挡块a3和挡块b4的第一级台阶圆柱设有一个平面转角，平面转角使第一级台阶圆柱四个象限中的一个象限形成具有倒角的直角形，平面转角的底面上开有螺纹孔；挡块a3和挡块b4分别通过螺钉穿过螺纹孔和底遮板1的螺钉孔，将其固定在底遮板1上，为防热板5提供支撑。挡块a3和挡块b4第二级台阶的圆柱还开有豁口作为扭簧固定槽，用来固定左旋扭簧7、右旋扭簧8。装配时，先将挡块a3的第二级台阶圆柱伸入防热板5，将防热板5内的左旋扭簧7的外端伸入挡块a3上的扭簧固定槽，按照图4所示方向旋转挡块a3，直到挡块a3上的螺纹孔与底遮板1上对应的螺钉孔对齐，此时挡块a3的平面转角位于底部与底遮板1贴合，然后将连接螺钉拧入挡块a3，通过挡块a3的旋转使得左旋扭簧7预紧；挡块a3固定后，再用同样的方法将挡块b4与右旋扭簧8、防热板5装配到一起，挡块a3与挡块b4扭转安装到位后的结构如图5所示。通过装配时旋转挡块a3与挡块b4，对左旋扭簧7和右旋扭簧8施加了初始预紧扭矩，预紧扭矩的大小，可以通过对挡块a3与挡块b4第二级台阶圆柱上豁口的位置进行控制；挡块a3与挡块b4的底面上均开有一字槽，以便于使用工具旋转挡块a3与挡块b4。

挡块a3、挡块b4、防热板5的材料可以为模压石英酚醛、模压髙硅氧、三向石英、C/C、C/SiC等耐高温复合材料，也可以是高温合金等耐高温金属材料。

本实施例提供的分插热防护装置对高超声速飞行器底遮板上分插2提供了可靠、有效的热防护，能够防止目前常规分插2受到飞行器底部高热流、高速、高动压气动加热条件下，分插2烧坏、烧穿的现象发生。同时，本实施例提供的分插热防护装置也可以用于同样暴露在高热流、高速、高动压载荷等类似恶劣环境下需要对分插2等装置进行热防护的地方。

本实施例提供的分插热防护装置的有益效果在于：

1、由于高超声速飞行器底部受到高热流、高速、高动压气动载荷作用，此发明可用于飞行器底遮板或飞行器舱段其他裸露在外的分插的热防护；

2、此技术实现了飞行器底部高热流、高速、高动压气动载荷作用下分插的可靠、有效热防护；

3、热防护装置采用挡块a、挡块b、防热板5、左旋扭簧7、右旋扭簧8、隔热毡6等对分插2进行热防护，保证了飞行器与运载器分离后，分插2在底部恶劣热环境载荷作用下不出现烧坏、烧穿等现象。此结构具有连接可靠、结构紧促、有效、耐高温等优点。

上面对本发明的实施例作了详细说明。显然，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例。在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：包括底遮板(1)、分插(2)、挡块a(3)、挡块b(4)、防热板(5)和扭簧；底遮板(1)为平板结构，开有一个分插安装孔，其形状与分插(2)相适应，分插(2)安装在底遮板(1)的分插安装孔内；防热板(5)的一侧为板状结构，另一侧为管状结构，扭簧安装在防热板(5)的管状结构内，扭簧一端固定在管状结构上；挡块a(3)和挡块b(4)为圆柱形，圆柱直径与防热板(5)的管状部位内径相适应；挡块a(3)和挡块b(4)分别伸进防热板(5)的管状结构两端，挡块a(3)或挡块b(4)伸进防热板(5)的管状结构的底面还开有豁口作为扭簧固定槽，扭簧的另一端固定在挡块a(3)或挡块b(4)的扭簧固定槽上；挡块a(3)和挡块b(4)固定安装在底遮板(1)上，使得防热板(5)能够沿挡块a(3)和挡块b(4)的轴线转动。

2.如权利要求1所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述防热板(5)的另一侧为圆柱状结构，从圆柱形的底面开有凹槽，扭簧安装在凹槽内。

3.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述扭簧包括左旋扭簧(7)和右旋扭簧(8)；所述防热板(5)的管状结构或圆柱状结构中间设置有隔板，将管状结构或圆柱状结构分为两段，隔板上开有两个豁口，左旋扭簧(7)和右旋扭簧(8)分别安装在管状结构的两段内，一端固定在隔板的豁口上，另一端分别固定在a3和挡块b(4)伸进防热板(5)的底面上。

4.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述防热板(5)的管状结构或圆柱状结构的底部设置有一个平面转角。

5.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述防热板(5)靠近分插(2)的一面粘接有隔热毡(6)。

6.如权利要求5所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述隔热毡(6)为柔性隔热毡或隔热毯。

7.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述挡块a(3)和挡块b(4)为圆柱型台阶轴形状，包括两级圆柱型台阶，第一级台阶的圆柱直径大于第二级台阶的圆柱直径，第二级台阶的圆柱直径与防热板(5)的管状部位或圆柱状部分凹槽的内径相适应；挡块a(3)与挡块b(4)的第二级台阶的圆柱分别从左右两边分别伸进防热板(5)的管状部位两端。

8.如权利要求7所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述挡块a(3)和挡块b(4)的第一级台阶圆柱设有一个平面转角，平面转角的底面固定在底遮板(1)上。

9.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述挡块a(3)或挡块b(4)安装时通过旋转给扭簧施加初始预紧扭矩。

10.如权利要求1或2所述的一种翻盖式分插热防护装置，其特征在于：所述挡块a(3)、挡块b(4)或防热板(5)的材料为耐高温复合材料或耐高温金属材料。