CN108612600A - 一种环形燃料贮箱及火箭 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环形燃料贮箱及火箭，包括环形燃料贮箱，所述环形燃料贮箱由上底、下底、筒段内壁和筒段外壁组成，所述上底位于筒段内壁和筒段外壁的上方，且上底与筒段内壁和筒段外壁焊接固定，所述筒段内壁和筒段外壁位于下底的上方，所述筒段内壁和筒段外壁均与下底焊接固定，所述上底与下底焊接固定；该环形燃料贮箱能够充分利用运载火箭上面级通常未被利用的空间，可以实现与常规的矩形截面积加筋壳体结构在重量相同的情况下提高承载能力，或者在与常规的矩形截面加筋壳体结构承载能力相同的情况下，降低结构重量，在利用T型筋条的前提下，筋条横截面高度H降低，有利于减少原材料厚度，减少加工量，节约成本。
Description
技术领域
本发明属于火箭技术领域，具体涉及一种环形燃料贮箱及火箭。
背景技术
火箭靠火箭发动机喷射工质产生的反作用力向前推进的飞行器。它自身携带全部推进剂，不依赖外界工质产生推力，可以在稠密大气层内，也可以在稠密大气层外飞行。火箭是实现航天飞行的运载工具。
传统的运载火箭贮箱结构多采用球(椭球)柱形双底式贮箱或者是球(椭球)柱形共底式贮箱。贮箱结构形式的选择主要取决于总体布局、可靠性、制造水平和经济性等多因素综合比较的结果。运载火箭的上面级结构由于载荷和空间的限制，上面级结构的尺寸也受到严格的限制，而上面级的有效载荷能力又与它所能携带的燃料多少有直接关系。因此采用传统的贮箱串联式上下连接的结构形式，会导致上面级结构高度难以满足运载火箭空间布局要求，而且重量也难以满足火箭运载能力要求，且存在结构效率不高，空间利用率不足等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环形燃料贮箱及火箭，以解决上述背景技术中提出的传统的贮箱串联式上下连接的结构形式，会导致上面级结构高度难以满足运载火箭空间布局要求，而且重量也难以满足火箭运载能力要求，且存在结构效率不高，空间利用率不足的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种环形燃料贮箱及火箭，包括环形燃料贮箱，所述环形燃料贮箱由上底、下底、筒段内壁和筒段外壁组成，所述上底位于筒段内壁和筒段外壁的上方，且上底与筒段内壁和筒段外壁焊接固定，所述筒段内壁和筒段外壁位于下底的上方，所述筒段内壁和筒段外壁均与下底焊接固定，所述上底与下底焊接固定；
所述筒段内壁采用正置正交T型网格加筋壳体，所述T型加筋壳体包括蒙皮、纵筋和横筋，纵筋和横筋交错分布构成网格式加筋网络，所述纵筋和横筋均由上盖面板和腹板组成，且相邻两条纵筋之间的间距d1与相邻两条横筋之间的间距d2之比为2.0，所述纵筋和横筋成的网络式加筋网络位于蒙皮外侧。
优选的，所述筒段外壁四处环向均匀设置有八个外翻边。
优选的，所述环形燃料贮箱贮存的燃料可以为液氧推进剂或常温肼类推进剂。
优选的，所述纵筋和横筋的夹角90°。
优选的，所述纵筋和横筋的横截面均为T字形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该环形燃料贮箱能够充分利用运载火箭上面级通常未被利用的空间，使上面级结构在满足尺寸限度的前提下，环形燃料贮箱结构能够携带更多的燃料，从而提高运载火箭和轨道运载有效载荷的能力,筒段内壁采用正置正交T型网格加筋壳，可以实现与常规的矩形截面积加筋壳体结构在重量相同的情况下提高承载能力，或者在与常规的矩形截面加筋壳体结构承载能力相同的情况下，降低结构重量，在利用T型筋条的前提下，筋条横截面高度H降低，有利于减少原材料厚度，减少加工量，节约成本。
附图说明
图1为环形燃料贮箱理论图。
图2为环形燃料贮箱外翻边分布图。
图3为环形燃料贮箱截面示意图。
图4为T型纵向筋条分布及横截面示意图。
图5为T型横向筋条分布及横截面示意图。
图6为T型筋条截面图。
图中：1、上底；2、下底；3、筒段内壁；4、筒段外壁；5、蒙皮；6、纵筋；7、横筋；8、上盖面板；9、腹板；10、外翻边。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种环形燃料贮箱及火箭，包括环形燃料贮箱，环形燃料贮箱由上底1、下底2、筒段内壁3和筒段外壁4组成，上底1位于筒段内壁3和筒段外壁4的上方，且上底1与筒段内壁3和筒段外壁4焊接固定，筒段内壁3和筒段外壁4位于下底2的上方，筒段内壁3和筒段外壁4均与下底2焊接固定，上底1与下底2焊接固定；
筒段内壁3采用正置正交T型网格加筋壳体，T型加筋壳体包括蒙皮5、纵筋6和横筋7，纵筋6和横筋7交错分布构成网格式加筋网络，纵筋6和横筋7均由上盖面板8和腹板9组成，且相邻两条纵筋6之间的间距d1与相邻两条横筋7之间的间距d2之比为2.0，纵筋6和横筋7成的网络式加筋网络位于蒙皮5外侧。
本实施例中，纵筋6和横筋7的T型横截面各部分尺寸如图6所示，其中，t是指腹板9的厚度，W是指上盖面板8的宽度，t是指上盖面板8的厚度，t是指蒙皮5的厚度，H是指T型加筋壳体结构的整体总厚度，即蒙皮5的厚度t、上盖面板8的厚度t以及腹板9高度的和。
本实施方案中，通过设置T形网格加筋壳体，从而使得环形燃料贮箱在工作时，在内压作用下，筒段内壁3的环向应力为压应力，从而避免了发生环向失稳，通过设置环形燃料贮箱的形状为环形，从而使得环形燃料贮箱既可以把上面级的尺寸保持在所需的尺度内，又能增加燃料的贮存容积，且使得上面级结构更加紧凑，空间利用率更高，实现结构的高效率和高性能，提高运载火箭和轨道器运载有效载荷的能力。
进一步的，筒段外壁4四处环向均匀设置有八个外翻边10。
本实施例中，通过设置外翻边10，使得环形燃料贮箱可以悬挂在上面级舱段的贮箱安装支架上，从而利用了通常发动机和贮箱结构之间未被利用的空间，实现结构效率的更优化，同时有效提高上面级结构的运载能力。
进一步的，环形燃料贮箱贮存的燃料可以为液氧推进剂或常温肼类推进剂。
本实施例中，通过设置燃料可以为液氧推进剂或常温肼类推进剂，从而使得贮存燃料时可以具有不同的选择，且液氧推进剂或常温肼类推进剂可以贮存的更多，提高了火箭的运载能力。
进一步的，纵筋6和横筋7的夹角90°。
本实施例中，通过设置纵筋6和横筋7的夹角90°，从而提高了环形燃料贮箱的整体稳定性和可靠性。
进一步的，纵筋6和横筋7的横截面均为T字形。
本实施例中，通过设置纵筋6和横筋7的横截面均为T字形，从而提高了环形燃贮箱的整体稳定性和可靠性，使得环形燃料贮箱可以更好的储存燃料，使得燃料不会泄漏。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种环形燃料贮箱及火箭，包括环形燃料贮箱，其特征在于：所述环形燃料贮箱由上底(1)、下底(2)、筒段内壁(3)和筒段外壁(4)组成，所述上底(1)位于筒段内壁(3)和筒段外壁(4)的上方，且上底(1)与筒段内壁(3)和筒段外壁(4)焊接固定，所述筒段内壁(3)和筒段外壁(4)位于下底(2)的上方，所述筒段内壁(3)和筒段外壁(4)均与下底(2)焊接固定，所述上底(1)与下底(2)焊接固定；
所述筒段内壁(3)采用正置正交T型网格加筋壳体，所述T型加筋壳体包括蒙皮(5)、纵筋(6)和横筋(7)，纵筋(6)和横筋(7)交错分布构成网格式加筋网络，所述纵筋(6)和横筋(7)均由上盖面板(8)和腹板(9)组成，且相邻两条纵筋(6)之间的间距d1与相邻两条横筋(7)之间的间距d2之比为2.0，所述纵筋(6)和横筋(7)成的网络式加筋网络位于蒙皮(5)外侧。
2.根据权利要求1所述的一种环形燃料贮箱及火箭，其特征在于：所述筒段外壁(4)四处环向均匀设置有八个外翻边(10)。
3.根据权利要求1所述的一种环形燃料贮箱及火箭，其特征在于：所述环形燃料贮箱贮存的燃料可以为液氧推进剂或常温肼类推进剂。
4.根据权利要求1所述的一种环形燃料贮箱及火箭，其特征在于：所述纵筋(6)和横筋(7)的夹角90°。
5.根据权利要求4所述的一种环形燃料贮箱及火箭，其特征在于：所述纵筋(6)和横筋(7)的横截面均为T字形。
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| CN201810728008.8A CN108612600A (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种环形燃料贮箱及火箭 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109911247A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-06-21 | 北京星际荣耀空间科技有限公司 | 火箭及其推进剂贮箱 |
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2018
- 2018-07-05 CN CN201810728008.8A patent/CN108612600A/zh not_active Withdrawn
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