CN112128498A - 一种火箭侧壁管路的补偿装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种火箭侧壁管路的补偿装置及方法,属于火箭增压输送技术领域。所述火箭侧壁管路的补偿装置包括:第一管路、第二管路及第三管路;所述第一管路的第一端与所述贮存箱连通,所述第一管路的第二端与所述第二管路的第一端连通;所述第三管路的第一端与所述第二管路的第二端连通,所述第三管路的第二端与所述发动机连通;所述第一管路上设置有第一补偿器及第二补偿器;所述第三管路上设置有第三补偿器及第四补偿器。本发明火箭侧壁管路的补偿装置及方法可以补偿低温下箭体结构变形,保证箭体结构安全。
Description
技术领域
本发明涉及火箭增压输送技术领域,特别涉及一种火箭侧壁管路的补偿装置及方法。
背景技术
低温推进剂是指在地面和空间使用环境温度下不可贮存、只有在极低环境温度下才能在贮箱内长期保持液态的推进剂,它属于不可贮存的推进剂。液氟、液氧和液氢都是低温推进剂。液氧/液氢推进剂组合式目前使用的比冲最高的液体推进剂,在大型运载火箭和航天飞行器上被广泛使用。
新型液体火箭采用低温推进剂,推进剂输送管路、自生增压管路、预冷回流管路均走火箭侧壁或者隧道管,在加注低温推进剂时,其温度变化较大,导致火箭侧壁管路产生较大轴向变形和径向变形。
发明内容
本发明提供一种火箭侧壁管路的补偿装置及方法,解决了或部分解决了现有技术中在加注低温推进剂时,温度变化较大,导致火箭侧壁管路产生较大轴向变形和径向变形的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种火箭侧壁管路的补偿装置,与贮存箱及发动机连接,所述火箭侧壁管路的补偿装置包括:第一管路、第二管路及第三管路;所述第一管路的第一端与所述贮存箱连通,所述第一管路的第二端与所述第二管路的第一端连通;所述第三管路的第一端与所述第二管路的第二端连通,所述第三管路的第二端与所述发动机连通;所述第一管路上设置有第一补偿器及第二补偿器;所述第三管路上设置有第三补偿器及第四补偿器。
进一步地,所述第一管路的第一端通过第一法兰与所述贮存箱连通,所述第一管路的第二端通过第二法兰与所述第二管路的第一端连通。
进一步地,所述第三管路的第一端通过第三法兰与所述第二管路的第二端连通,所述第三管路的第二端通过第四法兰与所述发动机连通。
进一步地,所述第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器均为带钢丝网套波纹管补偿器。
进一步地,所述第二管路的第一端处固定设置有固定支架;所述第二管路上设置有滑动支架。
本申请还提供一种火箭侧壁管路的补偿方法包括以下步骤:将第一补偿器及第二补偿器设置在第一管路上,将第三补偿器及第四补偿器设置在第三管路上;根据火箭的箭体结构的变形量获取第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器的补偿量;将补偿量预设入第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器内;当火箭的箭体结构发生变形时,第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器对第一管路、第二管路及第三管路进行补偿。
进一步地,根据火箭的箭体结构的变形量,通过作图法获取第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器的补偿量。
进一步地,所述作图法包括以下步骤:将变形后的第一补偿器的第一端与变形后的第二补偿器的第二端进行连接,得到第一线段;将变形前的第一补偿器的第二端与变形前的第二补偿器的第一端进行连接,得到第二线段;以变形后的第一补偿器的第一端为圆心、第一补偿器的原长度为半径作第一圆,以变形后的第二补偿器的第二端为圆心、第二补偿器的原长度为半径作第二圆;在第一线段的中点作第一垂线,在第二线段的中点作第二垂线,获取第一垂线与第二垂线之间的夹角A,得到第一补偿器及第二补偿器的角变形量;将第一补偿器与第二补偿器之间的管路转动角度A,使第一线段与第二线段平行,通过平移第一补偿器与第二补偿器之间的管路,使第一垂线的中点与第二垂线中点重合;沿第一垂线方向平移第一补偿器与第二补偿器之间的管路,使第一补偿器的第二端与第一圆相交,得到第一相交点,使第二补偿器的第一端与第二圆相交,得到第二相交点;将第一补偿器的第一端与第一相交点连接,得到第三线段,以第一相交点为端点,作与第一补偿器的第一端垂直的第四线段,测量第四线段与第一补偿器的第一端之间的距离,获得第一补偿器的横向变形量;将第二补偿器的第二端与第二相交点连接,得到第五线段,以第二相交点为端点,作与第二补偿器的第二端垂直的第六线段,测量第六线段与第二补偿器的第二端之间的距离,获得第二补偿器的横向变形量。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
由于将第一补偿器及第二补偿器设置在第一管路上,将第三补偿器及第四补偿器设置在第三管路上,根据火箭的箭体结构的变形量获取第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器的补偿量,将补偿量预设入第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器内,当火箭的箭体结构发生变形时,第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器对第一管路、第二管路及第三管路进行补偿,可以补偿低温下箭体结构变形,保证箭体结构安全。
附图说明
图1为本发明实施例提供的火箭侧壁管路的补偿装置的结构示意图;
图2为图1中火箭侧壁管路变形后的管路的位置示意图;
图3本发明实施例提供的火箭侧壁管路的补偿方法的流程图;
图4为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第一示意图;
图5为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第二示意图;
图6为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第三示意图;
图7为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第四示意图;
图8为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第五示意图;
图9为图3中火箭侧壁管路的补偿方法的作图法的第六示意图。
具体实施方式
参见图1-2,本发明实施例提供了一种火箭侧壁管路的补偿装置,与贮存箱及发动机连接,所述火箭侧壁管路的补偿装置包括:第一管路1、第二管路2及第三管路3。
第一管路1的第一端与贮存箱连通,第一管路1的第二端与第二管路2的第一端连通。
第三管路3的第一端与第二管路2的第二端连通,第三管路3的第二端与发动机连通。
第一管路1上设置有第一补偿器4及第二补偿器5。
第三管路3上设置有第三补偿器6及第四补偿器7。
本申请具体实施方式由于将第一补偿器4及第二补偿器5设置在第一管路1上,将第三补偿器6及第四补偿器7设置在第三管路3上,根据火箭的箭体结构的变形量获取第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7的补偿量,将补偿量预设入第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7内,当火箭的箭体结构发生变形时,第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7对第一管路1、第二管路2及第三管路3进行补偿。
具体地,第一管路1的第一端通过第一法兰8与贮存箱连通,便于第一管路1与贮存箱的连通。第一管路1的第二端通过第二法兰9与第二管路2的第一端连通,便于第一管路1与第二管路2的连通。
具体地,第三管路3的第一端通过第三法兰10与第二管路2的第二端连通,便于第三管路3与第二管路2的连通。第三管路3的第二端通过第四法兰11与发动机连通,便于第三管路3与发动机的连通。
具体地,第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7均为带钢丝网套波纹管补偿器,可以自身平衡内压推力。
具体地,第二管路2的第一端处固定设置有固定支架。在本实施方式中,固定支架的一端与火箭侧壁固定连接,固定支架的第二端与第二管路2的第一端固定连接,将第二管路2固定在火箭侧壁上。
第二管路2上设置有滑动支架。在本实施方式中,滑动支架包括套筒及连接架,连接架的第一端与火箭侧壁固定连接,连接架的第二端与套筒固定连接,第二管路2设置在套筒内,通过套管避免第二管路2径向动作,保证第二管路2轴向动作。
参见图3,本申请还提供一种火箭侧壁管路的补偿方法包括以下步骤:
步骤1,将第一补偿器4及第二补偿器5设置在第一管路1上,将第三补偿器6及第四补偿器7设置在第三管路3上。
步骤2,根据火箭的箭体结构的变形量获取第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7的补偿量。
步骤3,将补偿量预设入第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7内。
步骤4,当火箭的箭体结构发生变形时,第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7对第一管路1、第二管路2及第三管路3进行补偿。
详细介绍步骤2。
根据火箭的箭体结构的变形量,通过作图法获取第一补偿器4、第二补偿器5、第三补偿器6及第四补偿器7的补偿量。
作图法包括以下步骤:
步骤2.1,参见图4,将变形后的第一补偿器4的第一端与变形后的第二补偿器5的第二端进行连接,得到第一线段12。
步骤2.2,将变形前的第一补偿器4的第二端与变形前的第二补偿器5的第一端进行连接,得到第二线段13。
步骤2.3,以变形后的第一补偿器4的第一端为圆心、第一补偿器4的原长度为半径作第一圆14,以变形后的第二补偿器5的第二端为圆心、第二补偿器5的原长度为半径作第二圆15。
步骤2.4,在第一线段12的中点作第一垂线16,在第二线段13的中点作第二垂线17,获取第一垂线16与第二垂线17之间的夹角A,得到第一补偿器4及第二补偿器5的角变形量。
步骤2.1,参见图5,将第一补偿器4与第二补偿器5之间的管路转动角度A,使第一线段12与第二线段13平行,参见图6,通过平移第一补偿器4与第二补偿器5之间的管路,使第一垂线16的中点与第二垂线17中点重合。
步骤2.5,参见图7,沿第一垂线16方向平移第一补偿器4与第二补偿器5之间的管路,使第一补偿器4的第二端与第一圆14相交,得到第一相交点18,使第二补偿器5的第一端与第二圆15相交,得到第二相交点19。
步骤2.6,参加图8,将第一补偿器4的第一端与第一相交点18连接,得到第三线段20,以第一相交点18为端点,作与第一补偿器4的第一端垂直的第四线段21,测量第四线段21与第一补偿器4的第一端之间的距离,获得第一补偿器4的横向变形量B。
步骤2.7,参见图9,将第二补偿器5的第二端与第二相交点19连接,得到第五线段22,以第二相交点19为端点,作与第二补偿器5的第二端垂直的第六线段23,测量第六线段23与第二补偿器5的第二端之间的距离,获得第二补偿器5的横向变形量C。
获取第三补偿器6及第四补偿器7的补偿量的操作,与步骤2.1-2.7相同。
最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种火箭侧壁管路的补偿装置,与贮存箱及发动机连接,其特征在于,所述火箭侧壁管路的补偿装置包括:第一管路、第二管路及第三管路;
所述第一管路的第一端与所述贮存箱连通,所述第一管路的第二端与所述第二管路的第一端连通;
所述第三管路的第一端与所述第二管路的第二端连通,所述第三管路的第二端与所述发动机连通;
所述第一管路上设置有第一补偿器及第二补偿器;
所述第三管路上设置有第三补偿器及第四补偿器。
2.根据权利要求1所述的火箭侧壁管路的补偿装置,其特征在于:
所述第一管路的第一端通过第一法兰与所述贮存箱连通,所述第一管路的第二端通过第二法兰与所述第二管路的第一端连通。
3.根据权利要求1所述的火箭侧壁管路的补偿装置,其特征在于:
所述第三管路的第一端通过第三法兰与所述第二管路的第二端连通,所述第三管路的第二端通过第四法兰与所述发动机连通。
4.根据权利要求1所述的火箭侧壁管路的补偿装置,其特征在于:
所述第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器均为带钢丝网套波纹管补偿器。
5.根据权利要求1所述的火箭侧壁管路的补偿装置,其特征在于:
所述第二管路的第一端处固定设置有固定支架;
所述第二管路上设置有滑动支架。
6.一种火箭侧壁管路的补偿方法,其特征在于,基于权利要求1-5任意一项所述的火箭侧壁管路的补偿装置,所述火箭侧壁管路的补偿方法包括以下步骤:
将第一补偿器及第二补偿器设置在第一管路上,将第三补偿器及第四补偿器设置在第三管路上;
根据火箭的箭体结构的变形量获取第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器的补偿量;
将补偿量预设入第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器内;
当火箭的箭体结构发生变形时,第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器对第一管路、第二管路及第三管路进行补偿。
7.根据权利要求6所述的火箭侧壁管路的补偿方法,其特征在于:
根据火箭的箭体结构的变形量,通过作图法获取第一补偿器、第二补偿器、第三补偿器及第四补偿器的补偿量。
8.根据权利要求7所述的火箭侧壁管路的补偿方法,其特征在于,所述作图法包括以下步骤:
将变形后的第一补偿器的第一端与变形后的第二补偿器的第二端进行连接,得到第一线段;
将变形前的第一补偿器的第二端与变形前的第二补偿器的第一端进行连接,得到第二线段;
以变形后的第一补偿器的第一端为圆心、第一补偿器的原长度为半径作第一圆,以变形后的第二补偿器的第二端为圆心、第二补偿器的原长度为半径作第二圆;
在第一线段的中点作第一垂线,在第二线段的中点作第二垂线,获取第一垂线与第二垂线之间的夹角A,得到第一补偿器及第二补偿器的角变形量;
将第一补偿器与第二补偿器之间的管路转动角度A,使第一线段与第二线段平行,通过平移第一补偿器与第二补偿器之间的管路,使第一垂线的中点与第二垂线中点重合;
沿第一垂线方向平移第一补偿器与第二补偿器之间的管路,使第一补偿器的第二端与第一圆相交,得到第一相交点,使第二补偿器的第一端与第二圆相交,得到第二相交点;
将第一补偿器的第一端与第一相交点连接,得到第三线段,以第一相交点为端点,作与第一补偿器的第一端垂直的第四线段,测量第四线段与第一补偿器的第一端之间的距离,获得第一补偿器的横向变形量;
将第二补偿器的第二端与第二相交点连接,得到第五线段,以第二相交点为端点,作与第二补偿器的第二端垂直的第六线段,测量第六线段与第二补偿器的第二端之间的距离,获得第二补偿器的横向变形量。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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