CN112510452A - 运载火箭的分离绳索、电缆连接组件及运载火箭 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种运载火箭的分离绳索、电缆连接组件及运载火箭，包括：其中，运载火箭的分离绳索包括：绳索本体；连接头，设置在绳索本体的端部，连接头的端部设置有容纳空间，容纳空间适于插入级间分离插头或者火箭箭体的连接端，连接头的侧壁上设置有第一连接孔，第一连接孔与容纳空间连通；第一紧固件，适于穿设在第一连接孔和级间分离插头内，或者适于穿设在第一连接孔和火箭箭体的连接端内。本发明的技术方案解决了现有技术中的运载火箭的钢索组级间分离插头或者箭体连接强度低的缺陷。

Description

运载火箭的分离绳索、电缆连接组件及运载火箭

技术领域

本发明涉及火箭技术领域，具体涉及一种运载火箭的分离绳索、电缆连接组件及运载火箭。

背景技术

为将尽可能多的载荷送入预定轨道，运载火箭往往采用多级串联形式，目前的火箭大多采用2至4级。每一级达到一定速度时脱落，以减少无用重量。运载火箭飞行控制指令通过箭上电缆在火箭各子级之间传递，下面级箭体脱落时需断开该处电缆，因此运载火箭往往设计了级间分离插头作为下面级与上面级电缆的接口。为避免影响火箭后续飞行姿态，级间分离插头需可靠分离，故提供分离力的分离钢索组件结构设计方案至关重要。现有技术中的钢索组件与级间分离插头或者箭体的连接强度较低,在火箭级间分离时,钢索组件可能会与级间分离插头或者箭体脱落,导致级间分离插头无法及时地与级间分离插座分离。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的运载火箭的钢索组级间分离插头或者箭体连接强度低的缺陷，从而提供一种运载火箭的分离绳索、电缆连接组件及运载火箭。

为了解决上述问题，本发明提供了一种运载火箭的分离绳索，包括：绳索本体；连接头，设置在绳索本体的端部，连接头的端部设置有容纳空间，容纳空间适于插入级间分离插头或者火箭箭体的连接端，连接头的侧壁上设置有第一连接孔，第一连接孔与容纳空间连通；第一紧固件，适于穿设在第一连接孔和级间分离插头内，或者适于穿设在第一连接孔和火箭箭体的连接端内。

可选地，绳索本体的两端均设置有连接头。

可选地，第一连接孔贯通连接头的相对的侧壁。

可选地，第一紧固件包括螺栓以及套设在螺栓外的第一螺母。

可选地，连接头的侧壁对应于第一连接孔的两端的位置处分别设置有第一切面和第二切面，螺栓的螺栓头与第一切面抵接，第一螺母与第二切面抵接。

本发明还提供了一种运载火箭的电缆连接组件，包括：上面级插座；下面级插头，与上面级插座连接；分离绳索，分离绳索为上述的分离绳索，绳索本体的两端分别与下面级插头和下面级箭体连接。

可选地，绳索本体的两端均设置有连接头，下面级插头的端部设置有第一连接柱，第一连接柱上设置有第二连接孔，第一连接柱穿设在绳索本体的第一端的连接头的容纳空间内，第一紧固件分别穿过第一连接孔和第二连接孔。

可选地，电缆连接组件还包括：连接板，与下面级箭体连接；连接件，连接在连接板和绳索本体的第二端的连接头之间。

可选地，连接板上设置有第三连接孔，连接件包括：限位块；第二连接柱和第三连接柱，分别设置在限位块的两端，第二连接柱上设置有第四连接孔，第二连接柱穿设在绳索本体的第二端的连接头的容纳空间内，第一紧固件穿设在第一连接孔和第四连接孔内，第三连接柱穿设在第三连接孔内，限位块限位在连接板朝向下面级插头的一侧；第二紧固件，套设在第三连接柱外并限位在连接板背离下面级插头的一侧。

可选地，第二紧固件为第二螺母。

本发明还提供了一种运载火箭，包括电缆连接组件，电缆连接组件为上述的电缆连接组件。

本发明技术方案，具有如下优点：

利用本发明的分离绳索，可以将级间分离插头或者箭体的连接端伸入至容纳空间内，然后将第一紧固件穿入至第一连接孔和级间分离插头或者箭体内，并将二者进行固定。上述结构能够实现分离绳索的端部与级间分离插头或者箭体之间稳定的固定，火箭级间分离时分离绳索将拉力传递至级间分离插头上，保证级间分离插座和级间分离插头的可靠分离。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的运载火箭的钢索组级间分离插头或者箭体连接强度低的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明的分离绳索的结构示意图；

图2示出了图1中A处放大示意图；

图3示出了本发明的电缆连接组件的结构示意图；

图4示出了图3中电缆连接组件的主视示意图；

图5示出了图4中B处放大示意图；

图6示出了图4中C处放大示意图；以及

图7示出了图3中电缆连接组件的连接件的结构示意图。

附图标记说明：

10、绳索本体；20、连接头；21、容纳空间；22、第一连接孔；23、第一切面；24、第二切面；30、第一紧固件；40、下面级插头；41、第一连接柱；42、第二连接孔；50、连接板；51、第三连接孔；60、连接件；61、限位块；62、第二连接柱；63、第三连接柱；64、第四连接孔；70、第二紧固件；80、上面级插座。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，在本实施例的中，一种运载火箭的分离绳索，包括绳索本体10、连接头20以及第一紧固件30。其中，连接头20设置在绳索本体10的端部，连接头20的端部设置有容纳空间21，容纳空间21适于插入级间分离插头或者火箭箭体的连接端。连接头20的侧壁上设置有第一连接孔22，第一连接孔22与容纳空间21连通。第一紧固件30适于穿设在第一连接孔22和级间分离插头内，或者适于穿设在第一连接孔22和火箭箭体的连接端内。

利用本实施例中的分离绳索，可以将级间分离插头或者箭体的连接端伸入至容纳空间21内，然后将第一紧固件30穿入至第一连接孔22和级间分离插头或者箭体内，并将二者进行固定。上述结构能够实现分离绳索的端部与级间分离插头或者箭体之间稳定的固定，火箭级间分离时分离绳索将拉力传递至级间分离插头上，保证级间分离插座和级间分离插头的可靠分离。因此实施例的技术方案解决了现有技术中的运载火箭的钢索组级间分离插头或者箭体连接强度低的缺陷。

需要说明的是，分离绳索的两端可以连接在两节火箭箭体之间，也可以一端连接在火箭箭体上，另一端连接在地面上。在第一种连接方式下，连接头20即与火箭的箭体向连接。在第二种连接方式下，连接头20可以与火箭的箭体连接，也可以与地面连接。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，绳索本体10的两端均设置有连接头20。具体而言，绳索本体10的两端的连接头20结构相同。在分离绳索的两端连接两节箭体的情况下，绳索本体10的两端的连接头20分别与相邻的火箭箭体连接。在分离绳索的两端连接在火箭和地面之间时，绳索本体10的一端连接头20与火箭箭体连接，另一端的连接头20连接在地面上。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一连接孔22贯通连接头20的相对的侧壁。上述结构可以使得第一紧固件完全穿过连接头20，进而使得连接头20与火箭箭体或者地面之间连接的更加牢固。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，第一紧固件30包括螺栓以及套设在螺栓外的第一螺母。具体而言，当进行连接安装时，先使火箭箭体或者地面上的连接部伸入至容纳空间21内，然后螺栓穿过第一连接孔22和上述的连接部。然后螺母旋入至螺栓上，并在螺母和连接头20的外壁上设置垫片，完成紧固操作。

如图2所示，在本实施例的技术方案中，连接头20的侧壁对应于第一连接孔22的两端的位置处分别设置有第一切面23和第二切面24，螺栓的螺栓头与第一切面23抵接，第一螺母与第二切面24抵接。具体而言，由于本实施例中的连接头20为圆柱形结构，因此连接头20的外侧壁为弧形表面。而弧形表面与垫片以及第一螺母之间的摩擦力小，不利于螺栓的连接稳定性，因此本实施例中在连接头20的外侧边上设置有第一切面23和第二切面24。螺栓的螺栓头与第一切面23配合，第一螺母与第二切面24配合，进而增大摩擦力，使得螺栓连接更加稳固。

如图3所示，本实施例还提供了一种运载火箭的电缆连接组件，包括：上面级插座80、下面级插头40和分离绳索。其中，下面级插头40与上面级插座80连接。分离绳索为上述的分离绳索，绳索本体10的两端分别与下面级插头40和下面级箭体连接。具体而言，上面级插座80连接在上面级火箭箭体上，当火箭进行级间分离时，下面级箭体脱离，分离产生的拉力通过分离绳索传递至下面级插头40上，进而使得下面级插头40与上面级插座80分离，并随同下面级火箭一同脱离。

如图3至图5所示，在本实施例的技术方案中，绳索本体10的两端均设置有连接头20。下面级插头40的端部设置有第一连接柱41，第一连接柱41上设置有第二连接孔42，第一连接柱41穿设在绳索本体10的第一端的连接头20的容纳空间21内，第一紧固件30分别穿过第一连接孔22和第二连接孔42。具体而言，上述的第一连接柱41的形状与容纳空间21的形状相适配，并且第一连接柱41穿设在容纳空间21内后，第一连接孔22和第二连接孔42对应。

如图3、图6和图7所示，电缆连接组件还包括连接板50和连接件60。其中，连接板50与下面级箭体连接，连接件60连接在连接板50和绳索本体10的第二端的连接头20之间。具体而言，连接板50固定设置在下面级箭体上，连接板50与连接头20之间通过连接件60连接。

如图3、图6和图7所示，在本实施例的技术方案中，连接板50上设置有第三连接孔51，连接件60包括限位块61、第二连接柱62、第三连接柱63以及第二紧固件70。其中，第二连接柱62和第三连接柱63分别设置在限位块61的两端，第二连接柱62上设置有第四连接孔64，第二连接柱62穿设在绳索本体10的第二端的连接头20的容纳空间21内，第一紧固件30穿设在第一连接孔22和第四连接孔64内。第三连接柱63穿设在第三连接孔51内，限位块61限位在连接板50朝向下面级插头40的一侧。第二紧固件70，套设在第三连接柱63外并限位在连接板50背离下面级插头40的一侧。

具体而言，限位块61为一个方形结构，并且限位块61的尺寸要大于第三连接孔51，并且限位块61位于连接板50的朝向连接绳索的一侧。第二连接柱62的尺寸与容纳空间21向适配，并且当第二连接柱穿设于容纳空间21内后，第四连接孔64与第一连接孔22对齐。第三连接柱63与第二连接柱62分别位于限位块61的相对的两侧，并且第三连接柱63的尺寸与第三连接孔51适配以使其能够穿入至第三连接孔51内。第二紧固件70为第二螺母，第三连接柱63上设置有螺纹，第二螺母旋拧至螺纹上，第二螺母与连接板50之间设置有垫片。

本实施例还提供了一种运载火箭，火箭包括电缆连接组件，电缆连接组件为上述的电缆连接组件。

以下介绍部分结构的尺寸参数：

第一连接柱41的直径为7.8m，第二连接孔42的直径为3.2mm，该孔距末端面4.5mm。第一连接柱41的材料为不锈钢，机械加工成型。

连接头20的内部空间圆柱直径为8m，第一连接孔22的直径为3.2mm，该孔距内部底端面6mm。外部螺栓安装面间距12mm，安装面长度10mm，最大外径16mm。连接头20材料为不锈钢，机械加工成型。

绳索本体10的挂点长度60mm，下部圆柱体外表面全部为M6粗牙全螺纹。材料为不锈钢，机械加工成型。

钢索5直径2mm、长度150mm，材料为不锈钢。

为降低研制成本、提高配套灵活通用性，螺栓、第一螺母、螺栓和第一螺母之间的垫片、第二螺母以及第二螺母与连接板50之间的垫片均选用标准件，型号为：

螺栓为GB/T70.1-2000 M3×18；

第一螺母为GB1337-88-M3；

螺栓和第一螺母之间的垫片为GB/T97.1-2000 3；

第二螺母为GB1337-88-M6；

第二螺母与连接板50之间的垫片为GB/T97.1-2000 6。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (11)

1.一种运载火箭的分离绳索，其特征在于，包括：

绳索本体（10）；

连接头（20），设置在所述绳索本体（10）的端部，所述连接头（20）的端部设置有容纳空间（21），所述容纳空间（21）适于插入级间分离插头或者火箭箭体的连接端，所述连接头（20）的侧壁上设置有第一连接孔（22），所述第一连接孔（22）与所述容纳空间（21）连通；

第一紧固件（30），适于穿设在所述第一连接孔（22）和所述级间分离插头内，或者适于穿设在所述第一连接孔（22）和火箭箭体的连接端内。

2.根据权利要求1所述的分离绳索，其特征在于，所述绳索本体（10）的两端均设置有所述连接头（20）。

3.根据权利要求1或2所述的分离绳索，其特征在于，所述第一连接孔（22）贯通所述连接头（20）的相对的侧壁。

4.根据权利要求3所述的分离绳索，其特征在于，所述第一紧固件（30）包括螺栓以及套设在所述螺栓外的第一螺母。

5.根据权利要求4所述的分离绳索，其特征在于，所述连接头（20）的侧壁对应于所述第一连接孔（22）的两端的位置处分别设置有第一切面（23）和第二切面（24），所述螺栓的螺栓头与所述第一切面（23）抵接，所述第一螺母与所述第二切面（24）抵接。

6.一种运载火箭的电缆连接组件，其特征在于，包括：

上面级插座（80）；

下面级插头（40），与所述上面级插座（80）连接；

分离绳索，所述分离绳索为权利要求1至5中任一项所述的分离绳索，所述绳索本体（10）的两端分别与下面级插头（40）和下面级箭体连接。

7.根据权利要求6所述的电缆连接组件，其特征在于，所述绳索本体（10）的两端均设置有所述连接头（20），所述下面级插头（40）的端部设置有第一连接柱（41），所述第一连接柱（41）上设置有第二连接孔（42），所述第一连接柱（41）穿设在所述绳索本体（10）的第一端的所述连接头（20）的所述容纳空间（21）内，所述第一紧固件（30）分别穿过所述第一连接孔（22）和所述第二连接孔（42）。

8.根据权利要求7所述的电缆连接组件，其特征在于，所述电缆连接组件还包括：

连接板（50），与所述下面级箭体连接；

连接件（60），连接在所述连接板（50）和所述绳索本体（10）的第二端的所述连接头（20）之间。

9.根据权利要求8所述的电缆连接组件，其特征在于，所述连接板（50）上设置有第三连接孔（51），所述连接件（60）包括：

限位块（61）；

第二连接柱（62）和第三连接柱（63），分别设置在所述限位块（61）的两端，所述第二连接柱（62）上设置有第四连接孔（64），所述第二连接柱（62）穿设在所述绳索本体（10）的第二端的所述连接头（20）的所述容纳空间（21）内，所述第一紧固件（30）穿设在所述第一连接孔（22）和所述第四连接孔（64）内，所述第三连接柱（63）穿设在所述第三连接孔（51）内，所述限位块（61）限位在所述连接板（50）朝向所述下面级插头（40）的一侧；

第二紧固件（70），套设在所述第三连接柱（63）外并限位在所述连接板（50）背离所述下面级插头（40）的一侧。

10.根据权利要求9所述的电缆连接组件，其特征在于，所述第二紧固件（70）为第二螺母。

11.一种运载火箭，其特征在于，包括电缆连接组件，所述电缆连接组件为权利要求6至10中任一项所述的电缆连接组件。

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