CN112432564B - 一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，属于运载火箭箭体结构设计技术领域。通用级间段结构组合装配效率高可以满足多型火箭舵控任务的需求：通用舵控段与前、后级间段对接孔的分布相同，仅仅通过旋转其相对角度，即可实现舵控段与前、后级间的组合，对接装配孔加工简单和部段装配操作简捷，组合装配效果高；同时可以根据舵控飞行任务的不同，实现舵控段与上、下级间段环向相对角度不同的组合装配，实现在不同型号火箭的级间段结构装配空气舵顺利完成舵控功能，从而满足一子级落区精确控制的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，属于运载火箭箭体结构设计技术领域。
背景技术
级间段结构通常位于运载火箭的一、二子级结构之间，是具有连接一、二子级功能的壳体结构，具有落区控制功能的运载火箭需要在级间段结构上装配控制子级落区轨迹的舵控等相关系统，为了能够适应现役运载火箭的高密度发射需求，亟需一种能够满足多型火箭回收的通用级间段结构。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，为解决运载火箭高密度发射后子级落区人口密度大、疏散成本高的问题，需要一种通用型级间段结构，既满足现役不同型号火箭对级间段结构的不同使用要求；也要满足高密度发射任务带来的运载火箭舱段生产交付周期短的需求；还要满足不同的舵控系统在级间段上装配精度要求苛刻的需求。
本发明的技术解决方案是：
一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，该通用级间段结构分为前级间段、舵控段和后级间段三部分；
前级间段为加筋的圆柱形的壳体结构，根据舵控段的位置分布，调整前级间段的高度；
前级间段和舵控段壳体结构的高度固定；
舵控段装配有安装舵控系统的舵控盒和加强筋，舵控盒与加强筋条形成圆柱形的壳体结构，舵控盒与空气舵翼面连接，舵控盒内的舵控系统实现对空气舵摆动的控制；
后级间段结构为加筋的圆柱形的壳体结构，在后级间段底端固定连接一个锁紧装置，当空气舵翼面折叠后通过锁紧装置进行锁紧，并与后级间段连接；
前级间段的底端与舵控段的顶端通过法兰固定连接，舵控段的底端与后级间段的顶端通过法兰固定连接；
后级间段结构的高度为适应不同型号火箭对级间段结构的要求而可变，最后三个部段可组装形成不同长度的级间段，满足现有多个在飞型号对不同长度的级间段结构的使用要求。
舵控段在壳体内侧装有舵控系统安装支座，支座内部装配有能够实现舵控任务的舵控系统，支座保证舵控系统与壳体的高精度装配从而实现在一子级再入时对空气舵不规则连续摆动的精确控制，最终实现一子级再入落点的可控；
舵控段的底端法兰和顶端法兰均分布对接孔，通过法兰对接孔的角度旋转实现舵控段与上前级间段和后级间段结构的周向相对角度不同的装配组合，现役在飞的多型火箭由于芯一级和助推段的布局不同，因此大尺寸翼面的空气舵在级间段上装配空间各不相同，通过舵控段与前级间段和后级间段在环向不同相对角度的装配组合，能够实现空气舵的折叠-展开运动不与助推段结构发生干涉，保证在不影响火箭上升飞行段的功能前期下实现再入飞行段的落区控制功能。
后级间段结构装配空气舵折叠的锁定装置，在火箭飞行段保持空气舵舵面与级间段的固定状态，对火箭的飞行不产生干扰，在一子级再入时，锁定装置解锁，促使空气舵展开，保证空气舵后续动作的进行。
有益效果
(1)组合级间段结构通用性强可以实现产品化：通用化设计的前级间段和舵控段，可以形成一种标准化、产品化特性的壳段结构，可以形成生产效率高、批次质量稳定性好的批量生产能力；模块化设计的后级间段，可以与前级间段、舵控段通过模块组合方式形成满足不同型号发射任务的级间段组合结构，最终满足运载火箭的高密度发射需求。
(2)实现了一子级分离体落区的精确控制：舵控系统在级间段中的高精度装配，最终影响着火箭在舵控过程中的姿态控制，完美实现了火箭一字级落区控制的精度。
(3)通用级间段结构组合装配效率高可以满足多型火箭舵控任务的需求：通用舵控段与前、后级间段对接孔的分布相同，仅仅通过旋转其相对角度，即可实现舵控段与前、后级间的组合，对接装配孔加工简单和部段装配操作简捷，组合装配效果高；同时可以根据舵控飞行任务的不同，实现舵控段与上、下级间段环向相对角度不同的组合装配，实现在不同型号火箭的级间段结构装配空气舵顺利完成舵控功能，从而满足一子级落区精确控制的需求。
(4)本发明涉及的通用级间段结构要求具有通用性兼顾满足舵控系统的装配使用要求。
附图说明
图1为本发明的通用级间段的组成示意图；
图2为舵控段结构示意图；
图3为后级间段结构示意图。
具体实施方式
通用级间段包含前级间段、舵控段和后级间段三个组合部段结构。
1、前级间段、舵控段和后级间段组合形成组合壳段产品，前、后级间段结构根据不同型号火箭的高度采用统一的模块化、通用化结构设计；舵控段前、后端框均布对接孔，舵控段与前、后级间段可以进行周向相对角度旋转，根据助推段结构的空间包络进行调整，满足火箭飞行和再入的双重需求。
2、舵控段需要装配舵控系统，安装支座为舵控系统提供安装空间，舵控系统通过控制空气舵翼面精确旋转，最终实现飞行姿态精确控制。
4、后级间段结构在航向位于空气舵的下翼面位置设计空气舵的锁定装置，通过爆炸螺栓与空气舵下翼面连接，在火箭飞行段将空气舵舵面折叠，在火箭的大气再入飞行时段锁定装置解锁释放，保证空气舵翼面的顺利展开，完成空气舵大尺寸翼面在火箭飞行时能固定于级间段壳体侧壁，在一子级落区控制时的顺利完成展开锁定和摆动的功能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图1-3所示，一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，该通用级间段结构分为前级间段、舵控段和后级间段三部分；
前级间段为加筋的圆柱形的壳体结构，根据舵控段的位置分布，调整前级间段的高度；
前级间段和舵控段壳体结构的高度固定；
舵控段装配有安装舵控系统的舵控盒和加强筋，舵控盒与加强筋条形成圆柱形的壳体结构，舵控盒与空气舵翼面连接，舵控盒内的舵控系统实现对空气舵摆动的控制；
后级间段结构为加筋的圆柱形的壳体结构，在后级间段底端固定连接一个锁紧装置，当空气舵翼面折叠后通过锁紧装置进行锁紧，并与后级间段连接；
前级间段的底端与舵控段的顶端通过法兰固定连接，舵控段的底端与后级间段的顶端通过法兰固定连接；
后级间段结构的高度为适应不同型号火箭对级间段结构的要求而可变，最后三个部段可组装形成不同长度的级间段，满足现有多个在飞型号对不同长度的级间段结构的使用要求。
舵控段在壳体内侧装有舵控系统安装支座，支座内部装配有能够实现舵控任务的舵控系统，支座保证舵控系统与壳体的高精度装配从而实现在一子级再入时对空气舵不规则连续摆动的精确控制，最终实现一子级再入落点的可控；
舵控段的底端法兰和顶端法兰均分布对接孔，通过法兰对接孔的角度旋转实现舵控段与上前级间段和后级间段结构的周向相对角度不同的装配组合，现役在飞的多型火箭由于芯一级和助推段的布局不同，因此大尺寸翼面的空气舵在级间段上装配空间各不相同，通过舵控段与前级间段和后级间段在环向不同相对角度的装配组合，能够实现空气舵的折叠-展开运动不与助推段结构发生干涉，保证在不影响火箭上升飞行段的功能前期下实现再入飞行段的落区控制功能。
后级间段结构装配空气舵折叠的锁定装置，在火箭飞行段保持空气舵舵面与级间段的固定状态，对火箭的飞行不产生干扰，在一子级再入时，锁定装置解锁，促使空气舵展开，保证空气舵后续动作的进行。
前级间段和舵控段壳体结构的高度固定，前级间段高度2000mm，舵控段高度1000mm；对于A或B、C型号前级间段和舵控段是通用化产品；后级间段根据A、B、C型号对于级间段总高度的不同要求而不同，后级间段是适应A、B、C不同型号的模块化产品。
Claims (1)
1.一种适用于运载火箭落区控制的通用级间段结构，其特征在于：该通用级间段结构分为前级间段、舵控段和后级间段三部分；
前级间段的结构为加筋的圆柱形的壳体结构；
舵控段的结构为加筋的圆柱形的壳体结构，舵控段内安装有舵控盒，舵控盒内安装有舵控系统，舵控盒与空气舵翼面连接，舵控盒内的舵控系统用于对空气舵的摆动进行控制；
后级间段的结构为加筋的圆柱形的壳体结构，在后级间段底端有一锁紧装置，当空气舵翼面折叠后通过该锁紧装置进行锁紧；
前级间段的底端与舵控段的顶端通过法兰固定连接，舵控段的底端与后级间段的顶端通过法兰固定连接；
舵控段在壳体内侧装有舵控系统安装支座，支座内部装配有能够实现舵控任务的舵控系统，支座保证舵控系统与壳体的高精度装配从而实现在一子级再入时对空气舵不规则连续摆动的精确控制，最终实现一子级再入落点的可控；
舵控段的底端法兰和顶端法兰均分布对接孔，通过法兰对接孔的角度旋转实现舵控段与前级间段、后级间段的周向相对角度不同的装配组合；
根据舵控段的位置分布，调整前级间段的高度；
前级间段和舵控段壳体结构的高度固定，后级间段的高度为适应不同型号火箭的要求而变化；
通过舵控段与前级间段、后级间段在环向不同相对角度的装配组合，实现空气舵的折叠-展开运动不与助推段结构发生干涉，保证在不影响火箭上升飞行段的功能前提下实现再入飞行段的落区控制功能；后级间段装配空气舵折叠的锁定装置，在火箭飞行段保持空气舵舵面与级间段的固定状态，对火箭的飞行不产生干扰，在一子级再入时，锁定装置解锁，促使空气舵展开，保证空气舵后续动作的进行；
前级间段和舵控段壳体结构的高度固定，前级间段高度2000mm，舵控段高度1000mm。
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| CN201974110U (zh) * | 2010-12-31 | 2011-09-14 | 北京威标至远科技发展有限公司 | 一种巡航式靶弹 |
| US9194678B2 (en) * | 2012-04-25 | 2015-11-24 | Wilcox Industries Corp. | Modular rocket system |
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| CN109018445B (zh) * | 2018-09-12 | 2020-11-17 | 北京航空航天大学 | 小卫星运载器 |
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