CN112173074B - 一种重复使用高温减速板机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种重复使用高温减速板机构，用于高速飞行器着陆后辅助减速。包括薄蒙皮结构、骨架结构、作动筒、鱼鳞式可伸缩防热挡板，薄蒙皮结构采用耐高温的钛合金材料，骨架结构采用梯度承载组合加强筋设计，骨架结构与飞行器连接位置设置自润滑金属基复合材料套管，安装作动筒的机体口框位置设置鱼鳞式可伸缩防热挡板。本发明综合考虑了耐温、强度、刚度以及减重要求，并且兼顾了重复使用的需求，能够满足高速飞行器的应用需求。

Description

一种重复使用高温减速板机构

技术领域

本发明属于减速板技术领域，具体涉及一种重复使用高温减速板机构。

背景技术

重复使用的高速飞行器在返回时通常会采用减速板来辅助飞行器进行减速，与常规亚音速飞行器不同，高速飞行器要经历高温过程，减速板工作时机体可能还处于较高的温度状态，属于工作在力、热载荷耦合状态下的运动部件，并且还要受到机体轻量化指标的约束，设计难度较大，因此，亟需一种可重复使用耐高温的减速板结构。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种重复使用高温减速板机构，解决高速飞行器在经历高温过程后着陆过程中的减速问题，该减速板机构具备轻量化、耐高温和可重复使用的特征，并且随动式的热密封结构能够有效解决减速板运动过程中的热密封问题，满足高速飞行器的需求。

本发明实现上述目的采用的技术方案如下：

一种重复使用高温减速板机构，包括薄蒙皮结构、骨架结构、作动筒、鱼鳞式可伸缩防热挡板；所述薄蒙皮结构固定在骨架结构上；所述骨架结构与飞行器连接的位置设置旋转部，与飞行器上的固定部通过转动轴连接，所述旋转部轴孔内安装套管；所述骨架结构内侧与所述作动筒一端通过转轴连接，所述飞行器上开设机体口框，所述作动筒另一端穿过机体口框安装在飞行器内部转轴上；所述机体口框四边分别安装一组鱼鳞式可伸缩防热挡板，所述鱼鳞式可伸缩防热挡板包括上挡板、下档板，所述上挡板与机体口框一边铰接，所述上挡板与下挡板通过滑轨和沟槽配合活动连接，所述下挡板铰接在作动筒作动机构上。

进一步的，所述薄蒙皮结构为钛合金材料，所述套管自润滑金属基复合材料。

进一步的，所述骨架结构采用梯度承载组合加强筋设计，包括两条主筋、梯度分布的辅助筋，以及在四周设置的斜拉筋；所述梯度承载组合加强筋的间距按照载荷分布进行稀疏分配。

进一步的，所述上挡板下侧面开设T型槽，所述下挡板上侧面匹配安装T型滑轨，所述下挡板T型滑轨沿上挡板T型槽自由滑动。

进一步的，所述薄蒙皮结构为弧形面。

本发明与现有技术相比的有益效果：

(1)梯度承载的全钛合金蒙皮+筋结构具备天然的耐高温、可重复使用能力，能够适应高温下(不超过450℃)的长时可重复使用，并且结构重量低、减重效果好；

(2)在减速板转轴处装有金属基的自润滑材料，材料具有高强度、高耐磨及高耐热特性，能够保证此类减速板结构在高温应用环境条件下的转动顺畅，保证结构使用的安全性；

(3)采用可伸缩鱼鳞式的防热挡板，能够在减速板运动过程中产生随动作用，既满足减速板的运动轨迹的顺滑性，又能阻挡热辐射及大流量的热对流作用，起到热防护的效果。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例提供的一种重复使用高温减速板钛合金薄蒙皮结构示意图；

图2为本发明具体实施例提供的一种重复使用高温减速板梯度承载组合加强筋骨架结构示意图；

图3为本发明具体实施例提供的一种重复使用高温减速板结构示意图；

图4为本发明具体实施例提供的一种鱼鳞式可伸缩防热挡板结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、薄蒙皮结构；2、骨架结构；3、套管；4、作动筒；5、鱼鳞式可伸缩防热挡板；6、滑轨；7、上挡板；8、下档板。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

本发明提供了一种重复使用耐高温减速板机构，主要包括轻质耐高温的钛合金薄蒙皮结构1、梯度承载组合加强筋骨架结构2、作动筒4、鱼鳞式可伸缩防热挡板5。如图1、2所示，薄蒙皮结构1通过铆接、螺接等方式固定组装在骨架结构2上。骨架结构2与飞行器连接的位置设置旋转部，旋转部为开设轴孔的凸耳，轴孔内装有自润滑金属基复合材料套管3，骨架结构2的旋转部与飞行器上带轴孔的固定部通过转动轴连接。本实施例中，骨架结构2的旋转部有两个，与飞行器上对应设置两个固定部通过转动轴组装后，减速板可绕转动轴自由转动。

骨架结构2内侧与作动筒4一端通过转轴连接。飞行器上开设机体口框，作动筒4另一端穿过机体口框安装在飞行器内部转轴上。为了实现机体口框裸露部位的防热，防止辐射热传递至舱内，同时不影响减速板工作过程中的运行行程，在机体口框四边分别设置一组鱼鳞式可伸缩防热挡板5。每组鱼鳞式可伸缩防热挡板5包括上挡板7、下档板8，如图4所示，上挡板7通过铰接与机体口框一边转动连接，上挡板7下侧面开设T型槽，下挡板8上侧面匹配安装T型滑轨6，下挡板8通过T型滑轨6与上挡板7活动连接，T型滑轨6可沿T型槽自由滑动。下挡板8铰接在作动筒4作动机构上，作动筒运动时，作动机构伸缩运动，带动四组鱼鳞式可伸缩防热挡板5实现折叠展开。减速板运动过程中，上挡板7转动与下挡板8滑动来适应作动筒的运动，随动式的热密封结构能够有效保证减速板运动过程中的热密封问题。

薄蒙皮结构1采用钛合金基体结构，具有良好的耐高温、抗氧化、抗冲刷特性，能够多次重复使用。薄蒙皮结构1为减速板型面，本实施例中采用弧形面，作为整套结构承载面，弧形面结构形式承载合理，在边界高应力区通过弧形的收边，降低该处对结构的要求，合理的分配载荷。

骨架结构2采用梯度承载组合加强筋设计，包括两条主筋+梯度分布的辅助筋结构，并且在四周设置有斜拉筋。组合加强筋的间距按照减速板风载的载荷分布进行稀疏分配，并且在结构刚度最弱的边沿区域设置斜拉筋，筋条的分布既满足载荷需求又最大化的减重。梯度承载组合加强筋骨架结构2中间部位、尤其是与作动筒4连接的承力部位厚度大，边缘部位薄。

自润滑金属基复合材料套管3装配在减速板转动轴部位，选用耐受相应温度的金属基复合材料，该套管结构一方面满足减速板工作时的大载荷，另一方面在转动过程中固体润滑剂析出和弥散，能够实现转动轴在高温条件下的可靠转动，使得减速板能够可靠的重复使用。

应用时，将转动轴穿过自润滑金属基复合材料套管3连接在飞行器上，然后将薄蒙皮结构1恢复到零位。待飞行器将落到设定高度时，由作动筒4将薄蒙皮结构1顶起至设定高度，起到减速作用，鱼鳞式可伸缩防热挡板5和滑轨6在飞行过程中阻挡来自薄蒙皮结构1的热辐射向舱内的传递。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (5)

1.一种重复使用高温减速板机构，其特征在于，包括薄蒙皮结构、骨架结构、作动筒、鱼鳞式可伸缩防热挡板；所述薄蒙皮结构固定在骨架结构上；所述骨架结构与飞行器连接的位置设置旋转部，与飞行器上的固定部通过转动轴连接，所述旋转部轴孔内安装套管；所述骨架结构内侧与所述作动筒一端通过转轴连接，所述飞行器上开设机体口框，所述作动筒另一端穿过机体口框安装在飞行器内部转轴上；所述机体口框四边分别安装一组鱼鳞式可伸缩防热挡板，所述鱼鳞式可伸缩防热挡板包括上挡板、下档板，所述上挡板与机体口框一边铰接，所述上挡板与下挡板通过滑轨和沟槽配合活动连接，所述下挡板铰接在作动筒作动机构上。

2.根据权利要求1所述的重复使用高温减速板机构，其特征在于，所述薄蒙皮结构为钛合金材料，所述套管自润滑金属基复合材料。

3.根据权利要求1所述的重复使用高温减速板机构，其特征在于，所述骨架结构采用梯度承载组合加强筋设计，包括两条主筋、梯度分布的辅助筋，以及在四周设置的斜拉筋；所述梯度承载组合加强筋的间距按照载荷分布进行稀疏分配。

4.根据权利要求1所述的重复使用高温减速板机构，其特征在于，所述上挡板下侧面开设T型槽，所述下挡板上侧面匹配安装T型滑轨，所述下挡板T型滑轨沿上挡板T型槽自由滑动。

5.根据权利要求1所述的重复使用高温减速板机构，其特征在于，所述薄蒙皮结构为弧形面。

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