CN110749250A - 一种新型的高超声速飞行器保护罩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航空航天飞行器的技术领域，尤其是涉及一种新型的高超声速飞行器保护罩。一种新型的高超声速飞行器保护罩，包括第一保护罩片体和第二保护罩片体，所述第一保护罩片体的第一拆分面上成型有定位沿，所述定位沿包括多条定位凸条和多个定位凸块，相邻的两条定位凸条以其中一条定位凸条的侧边与第一保护罩片体的外侧壁对齐、另一条定位凸条的侧边与第一保护罩片体的外侧壁对齐的方式交错设置，相邻的定位凸条之间通过定位凸块相连接，所述第二保护罩片体的第一拆分面上成型有与定位沿对应嵌合的定位槽。第一保护罩片体和第二保护罩片体受力挤压时，由于有定位沿与定位槽的交错卡合结构增加其强刚度，因此不会产生形变缝隙。

Description

一种新型的高超声速飞行器保护罩
技术领域
本发明涉及航空航天飞行器的技术领域，尤其是涉及一种新型的高超声速飞行器保护罩。
背景技术
目前火箭的保护罩起着减少火箭空气阻力和保护其内部航天器或导弹头的作用。现有的保护罩一般是分为上下或者左右两瓣，两瓣保护罩与后舱段之间通过爆炸螺栓连接。分离时爆炸螺栓起爆，保护罩两瓣与后舱段之间分离，在爆炸螺栓冲击力和气动力载荷的作用下实现保护罩与飞行器的分离。
现有的申请公布号为CN109625338A的发明专利公开了一种可自抛的整流罩以及火箭。该方案中两瓣保护罩之间通过台阶结构搭接在一起。
上述的现有技术方案存在以下缺陷：两瓣保护罩和飞行器之间通过两个爆炸螺栓连接。飞行器高速飞行过程中保护罩会受到较大的气流冲击力，导致两瓣保护罩配合位置受力形变、出现配合间隙。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的高超声速飞行器保护罩，其优势在于两瓣保护罩不易受力形变出现配合间隙。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种新型的高超声速飞行器保护罩，包括第一保护罩片体和第二保护罩片体，所述第一保护罩片体的第一拆分面上成型有定位沿，所述定位沿包括多条定位凸条和多个定位凸块，相邻的两条定位凸条以其中一条定位凸条的侧边与第一保护罩片体的外侧壁对齐、另一条定位凸条的侧边与第一保护罩片体的外侧壁对齐的方式交错设置，相邻的定位凸条之间通过定位凸块相连接，所述第二保护罩片体的第一拆分面上成型有与定位沿对应嵌合的定位槽。
通过采用上述技术方案，通过在第一保护罩片体上设置定位凸条来与第二保护罩片体上的定位槽插接配合定位使得第一保护罩片体和第二保护罩片体的相对配合位置被固定。由于定位凸条是一条与第一保护罩片体的外侧壁对齐、一条与第一保护罩片体的外侧壁对齐的方式交错设置，因此第一保护罩片体与第二保护罩片体配合定位时是以交错咬合的结构配合在一起的。当第一保护罩片体和第二保护罩片体受力相互挤压时，第一保护罩片体和第二保护罩片体由于有定位沿与定位槽的交错卡合结构，不会出现片体的一边在受力下全部向一侧形变最终在较长结构长度下积累形变量形成配合缝隙的情况。
本发明进一步设置为：每条所述定位凸条的厚度为第一保护罩片体厚度的一半。
通过采用上述技术方案，设置定位凸条厚度为第一保护罩片体厚度的一半意味着第二保护罩片体上的结构在开设定位槽后剩下部分的厚度也为壁厚的一半，使得第一保护罩片体和第二保护罩片体成型定位凸条和定位槽的部分都能够维持较好的结构强刚度。
本发明进一步设置为：相邻的所述定位凸条之间的最小距离大于等于定位凸条的厚度。
通过采用上述技术方案，定位凸条是通过定位凸块相连接的，设置定位凸条之间的距离就是设置定位凸块的厚度，使定位凸块具有不小于定位凸条的厚度来保证定位凸块的强度。
本发明进一步设置为：还包括位于柱形段内部与飞行器外壁想抵接支撑的支撑垫。
通过采用上述技术方案，通过支撑垫抵住柱形段和飞行器外壁，对保护罩起到支撑作用，使得保护罩在受力时更稳定。
本发明进一步设置为：所述支撑垫有两个且均为半圆环形，其中一个支撑垫一体成型于第一保护罩片体内壁上位于柱形段靠近锥形段的位置，另一个支撑垫一体成型于第二保护罩片体内壁上位于柱形段靠近锥形段的位置。
通过采用上述技术方案，将两块支撑垫设置在第一保护罩和第二保护罩的内部，使得支撑垫随保护罩安装与飞行器外侧壁形成配合。
本发明进一步设置为：位于柱形段处的定位凸条与第一保护罩片体的外侧壁对齐。
通过采用上述技术方案，将柱形段处的定位凸条与外侧壁对齐，第二保护罩片体上的定位槽开在外侧壁处，使得与第二保护罩片体相连接的支撑垫也能够与第二保护罩片体的内侧壁完全连接在一起。
本发明进一步设置为：所述支撑垫为圆环形，支撑垫的外侧壁与第一保护罩片体、第二保护罩片体的内侧壁相抵接。
通过采用上述技术方案，设置支撑垫为单独的圆环与保护罩、飞行器抵接支撑，使得支撑垫可以单独先安装在飞行器外壁上后再安装保护罩。同时支撑垫可以选用不同于保护罩材质的其他柔性而弹性性能良好的材质来使得支撑垫可以起到支撑作用而不会磨损飞行器外壁。
本发明进一步设置为：所述第一保护罩片体和第二保护罩片体的柱形段的正中间位置均成型有用于穿过爆炸螺栓的爆炸螺栓孔。
通过采用上述技术方案，通过爆炸螺栓来连接第一保护罩片体和第二保护罩片体的端部，通过爆炸螺栓来连接端部牢固连接在一起，需要分离时爆炸螺栓引爆后即可分离。
本发明进一步设置为：所述第一保护罩靠近锥形段小端位置的内侧壁上一体成型有第一连接板，第二保护罩上对应第一连接板的位置成型有与第一连接板贴合的第二连接板，第一连接板和第二连接板通过爆炸螺栓穿连。
通过采用上述技术方案，通过爆炸螺栓来连接保护罩和飞行器，使得两者紧密连接，在需要分离的时候又可以通过引爆爆炸螺栓使得两者分离。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
当第一保护罩片体和第二保护罩片体受力相互挤压时，第一保护罩片体和第二保护罩片体由于有定位沿与定位槽的交错卡合结构，不会出现片体的一边在受力下全部向一侧形变最终在较长结构长度下积累形变量形成配合缝隙的情况；
第一保护罩片体和第二保护罩片体成型定位凸条和定位槽的部分都具有较好的结构强刚度。
附图说明
图1是实施例一的爆炸示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是实施例一的剖视示意图；
图4是图3中B处的放大图；
图5是实施例二的爆炸示意图。
附图标记：1、柱形段；2、锥形段；3、半球段；4、第一保护罩片体；5、第二保护罩片体；6、定位沿；7、定位凸条；8、定位凸块；9、定位槽；10、支撑垫；11、爆炸螺栓孔；12、第一连接板；13、第二连接板；14、爆炸螺栓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种新型的高超声速飞行器保护罩，包括柱形段1、连接于柱形段1一端向远离柱形段1方向直径逐渐减小的锥形段2以及一体成型在锥形段2远离柱形段1一端的半球段3，从柱形段1远离锥形段2的端面抽壳成型为等壁厚的罩壳结构。
如图1所示，将保护罩沿柱形段1轴线所在平面拆分形成第一拆分面，拆分至锥形段2靠近半球段3的一端时，沿垂直于柱形段1轴线的平面向一侧拆分形成第二拆分面。通过第一拆分面和第二拆分面将保护罩分成第一保护罩片体4和第二保护罩片体5，半球段3连接在第一保护罩片体4上。
如图1和图2所示，第一保护罩片体4的第一拆分面上成型有定位沿6，定位沿6包括多条定位凸条7和多个定位凸块8。每条定位凸条7的厚度均为第一保护罩片体4厚度的一半。相邻的两条定位凸条7以其中一条定位凸条7的侧边与第一保护罩片体4的外侧壁对齐、另一条定位凸条7的侧边与第一保护罩片体4的外侧壁对齐的方式交错设置，且在柱形段1处的定位凸条7与第一保护罩片体4的外侧壁对齐。相邻定位凸条7端部之间的最小距离大于等于定位凸条7的厚度，且每两条相邻定位凸条7之间通过定位凸块8，定位凸块8的其中两个相对侧分别与第一保护罩片体4的外侧壁、内侧壁对齐。第二保护罩片体5的第一拆分面上成型有与定位沿6对应嵌合的定位槽9。
如图1和图2所示，第一保护罩片体4和第二保护罩片体5的内侧壁上位于柱形段1上靠近锥形段2的位置各成型有半圆环形的支撑垫10。通过支撑垫10与飞行器的外壁抵接支撑加强保护罩的稳定性。
如图3和图4所示，第一保护罩片体4和第二保护罩片体5的柱形段1的正中间位置均成型有爆炸螺栓孔11，爆炸螺栓14穿过爆炸螺栓孔11后与飞行器相连接。第一保护罩靠近锥形段2小端位置的内侧壁上一体成型有第一连接板12，第二保护罩上对应第一连接板12的位置一体成型有与第一连接板12贴合的第二连接板13，第一连接板12和第二连接板13贴合在一起后，通过爆炸螺栓14穿过第一连接板12和第二连接板13将第一保护罩片体4和第二保护罩片体5的端部连接在一起。
具体使用过程：
将第一保护罩片体4和第二保护罩片体5通过爆炸螺栓14穿过第一连接板12和第二连接板13连接在一起，然后将保护罩通过爆炸螺栓14连接在飞行器上。当飞行器飞行过程中需要保护罩脱离时，将爆炸螺栓14引爆，第一保护罩片体4和第二保护罩片体5失去爆炸螺栓14的固定后自动从飞行器上脱离。
实施例二：
如图5所示，一种新型的高超声速飞行器保护罩，和实施例一的区别仅在于，支撑垫10为圆环形且由弹性性能良好的材质制成，支撑垫10的外侧壁与第一保护罩片体4、第二保护罩片体5的内侧壁相抵接，支撑垫10的内侧壁与飞行器的外侧壁相抵接。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新型的高超声速飞行器保护罩，包括第一保护罩片体(4)和第二保护罩片体(5)，其特征是：所述第一保护罩片体(4)的第一拆分面上成型有定位沿(6)，所述定位沿(6)包括多条定位凸条(7)和多个定位凸块(8)，相邻的两条定位凸条(7)以其中一条定位凸条(7)的侧边与第一保护罩片体(4)的外侧壁对齐、另一条定位凸条(7)的侧边与第一保护罩片体(4)的外侧壁对齐的方式交错设置，相邻的定位凸条(7)之间通过定位凸块(8)相连接，所述第二保护罩片体(5)的第一拆分面上成型有与定位沿(6)对应嵌合的定位槽(9)。
2.根据权利要求1所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：每条所述定位凸条(7)的厚度为第一保护罩片体(4)厚度的一半。
3.根据权利要求2所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：相邻的所述定位凸条(7)之间的最小距离大于等于定位凸条(7)的厚度。
4.根据权利要求1所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：还包括位于柱形段(1)内部与飞行器外壁想抵接支撑的支撑垫(10)。
5.根据权利要求4所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：所述支撑垫(10)有两个且均为半圆环形，其中一个支撑垫(10)一体成型于第一保护罩片体(4)内壁上位于柱形段(1)靠近锥形段(2)的位置，另一个支撑垫(10)一体成型于第二保护罩片体(5)内壁上位于柱形段(1)靠近锥形段(2)的位置。
6.根据权利要求5所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：位于柱形段(1)处的定位凸条(7)与第一保护罩片体(4)的外侧壁对齐。
7.根据权利要求4所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：所述支撑垫(10)为圆环形，支撑垫(10)的外侧壁与第一保护罩片体(4)、第二保护罩片体(5)的内侧壁相抵接。
8.根据权利要求1所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：所述第一保护罩片体(4)和第二保护罩片体(5)的柱形段(1)的正中间位置均成型有用于穿过爆炸螺栓(14)的爆炸螺栓孔(11)。
9.根据权利要求8所述的新型的高超声速飞行器保护罩，其特征是：所述第一保护罩靠近锥形段(2)小端位置的内侧壁上一体成型有第一连接板(12)，第二保护罩上对应第一连接板(12)的位置成型有与第一连接板(12)贴合的第二连接板(13)，第一连接板(12)和第二连接板(13)通过爆炸螺栓(14)穿连。
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