CN114044171A - 一种返回舱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及载人航天器技术领域，具体涉及一种返回舱装置。所述返回舱装置包括：舱体，舱体的底面设有安装盲孔，安装盲孔的侧壁设有容纳盲孔，安装盲孔的侧壁上设有第一滑槽，容纳盲孔的侧壁上设有第二滑槽；防冲柱体，插设于安装盲孔内且下端抵接于防隔热罩上，上端侧壁设有第一凸块，第一滑槽的下端设有第一限位块；阻挡柱体，插设于容纳盲孔内，其一端与容纳盲孔的端壁之间压置有弹簧且该端侧壁设有第二凸块，第二滑槽端部设有适于阻挡第二凸块的第二限位块。本发明提供的返回舱装置，防冲柱体受到阻挡柱体的阻碍力可以抵抗其所受的冲击力，从而避免舱体直接与地面碰撞造成的损伤，保证宇航员及精密仪器的安全。

Description

一种返回舱装置

技术领域

本发明涉及载人航天器技术领域，具体涉及一种返回舱装置。

背景技术

一般载人航天器可分为推进舱、轨道舱和返回舱三部分。其中返回舱又称座舱，它是航天员的“驾驶室”，是航天员往返太空时乘坐的舱段，为密闭结构，前端有舱门。返回舱和推进舱脱离后，返回舱返回，推进舱焚毁，而轨道舱相当于一颗对地观察卫星或太空实验室，它将继续留在轨道上工作一段时间。

返回舱一般包括舱体、防隔热罩及气囊，舱体一般设置成不倒翁形状(即用球面将圆台底面替换形成的形状)以保持返回过程中的稳定，舱体底部中间位置设有反推力系统，防隔热罩为球面结构且固定在舱体的底部，气囊预装在防隔热罩与舱体之间。当降落伞或反推力系统出现故障，返回舱以硬着陆的方式着地时，防隔热罩脱落，气囊弹出进行缓冲保护。但是仅依靠气囊进行缓冲，极易使得舱体与地面直接碰撞，对舱体内的航天员以及精密仪器造成伤害。

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返回舱硬着陆时舱体易发生碰撞导致舱体内的宇航员或精密仪器受到损坏的缺陷，从而提供一种能够抵抗冲击力的返回舱装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种返回舱装置，包括：

舱体，所述舱体的底面沿其周向均布有至少两个安装盲孔，所述安装盲孔的侧壁上沿其轴线均布多个容纳盲孔，所述安装盲孔的侧壁上设有沿其轴线布置的第一滑槽，所述容纳盲孔的侧壁上设有沿其轴线布置的第二滑槽；

防隔热罩，固定在所述舱体的底面上；

防冲柱体，与所述安装盲孔一一对应且间隙插设于所述安装盲孔内，其下端抵接于所述防隔热罩上，上端侧壁设有第一凸块，所述第一凸块滑动安装在所述第一滑槽内，所述第一滑槽的下端设有适于阻挡所述第一凸块的第一限位块；

阻挡柱体，与所述容纳盲孔一一对应且间隙插设于所述容纳盲孔内，其一端与所述容纳盲孔的端壁之间压置有弹簧且该端侧壁设有第二凸块，所述第二凸块滑动安装在所述第二滑槽内，所述第二滑槽靠近所述防冲柱体的端部设有适于阻挡所述第二凸块的第二限位块。

可选的，所述防冲柱体的下端面为球面。

可选的，所述防冲柱体的上端面开设有储物槽。

可选的，还包括：

滚珠，转动安装在所述阻挡柱体靠近所述防冲柱体的端面且凸出设置。

可选的，所述防冲柱体的下端与所述防隔热罩磁吸连接。

可选的，所述容纳盲孔沿所述安装盲孔的周向均布有多组。

可选的，所述第一滑槽和第二滑槽皆至少设有两条。

可选的，所述舱体的底面设有与所述安装盲孔轴线平行的连接长孔，所述连接长孔贯穿沿所述安装盲孔轴线分布的多个容纳盲孔，所述阻挡柱体开设有与所述安装盲孔轴线平行的贯穿孔，且所述贯穿孔与所述连接长孔对齐。

可选的，还包括：

气囊，位于所述舱体与所述防隔热罩之间，且沿所述舱体的周向分布有多个，所述气囊分布于所述安装盲孔的外围。

可选的，还包括：

反推力喷火区，位于所述防隔热罩的中部，所述安装盲孔分布于所述反推力喷火区的外围。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的返回舱装置，设有防冲柱体和阻挡柱体，当降落伞或反推力系统出现故障时，防热隔罩脱离，防冲柱体在重力作用下从安装盲孔中伸出，同时，不受防冲柱体限位的阻挡柱体也在弹簧的作用下从容纳盲孔中伸出。当返回舱着陆时，防冲柱体接触地面，受到冲击力后会依次冲断过个阻挡柱体然后部分缩回至安装盲孔内，防冲柱体受到阻挡柱体的阻碍力可以抵抗其所受的冲击力，从而避免舱体直接与地面碰撞造成的损伤，保证宇航员及精密仪器的安全。

2.本发明提供的返回舱装置，防冲柱体的下断面设为球面，当着陆时，该球面中心点接触地面，起到受力均匀的作用，能够有效防止返回舱翻滚。

3.本发明提供的返回舱装置，防冲柱体的上端设有储物槽，被冲断的阻挡柱体可进入储物槽，避免被冲断的阻挡柱体大量堆积在安装盲孔内，影响防冲柱体的回缩。

4.本发明提供的返回舱装置，阻挡柱体的端面设有滚珠，阻挡柱体通过该滚珠与防冲柱体的侧面滚动接触，能够有效减少防冲柱体所受的阻力，保证其顺利从安装盲孔内掉出。

5.本发明提供的返回舱装置，防冲柱体下端与防隔热罩磁吸连接，当防隔热罩脱落时，会对防冲柱体产生一个向下的磁吸力，进一步保证防冲柱体能够从安装盲孔内顺利掉出。

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为本发明实施例返回舱装置的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例防冲柱体与安装盲孔配合的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例阻挡柱体与容纳盲孔配合的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例返回舱装置在防隔热罩脱落后的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例返回舱装置在防隔热罩脱落后的俯视结构示意图。

附图标记说明：

1、舱体；11、安装盲孔；12、容纳盲孔；13、第一滑槽；131、第一限位块；14、第二滑槽；141、第二限位块；15、连接长孔；2、防隔热罩；3、防冲柱体；31、第一凸块；4、阻挡柱体；41、第二凸块；42、滚珠；43、贯穿孔；5、弹簧；6、气囊；7、反推力喷火区。

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”、“垂直”、“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，可以根据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。

实施例

结合图1所示，本实施例提供的返回舱装置，包括舱体1、防隔热罩2、防冲柱体3及阻挡柱体4。

其中，舱体1的底面沿其周向均布有至少两个安装盲孔11，安装盲孔11的侧壁上沿其轴线均布多个容纳盲孔12，安装盲孔11的侧壁上设有沿其轴线布置的第一滑槽13，容纳盲孔12的侧壁上设有沿其轴线布置的第二滑槽14。具体实施时，舱体1加工成本领域通用的形状，即不倒翁形状(用球面将圆台底面替换形成)，底面为球面。优选的，安装盲孔11沿竖直方向布置，当然也可以倾斜布置，但是倾斜角度需能够使得防冲柱体3能够从安装盲孔11内中掉出。“多个”即至少三个，后文中亦如此。

其中，防隔热罩2固定在舱体1的底面上。防隔热罩2为本领域成熟结构，其脱落结构也是本领域成熟的设计，这里采用本领域成熟结构即可。

其中，防冲柱体3与安装盲孔11一一对应且间隙插设于安装盲孔11内，其下端抵接于防隔热罩2上，上端侧壁设有第一凸块31，第一凸块31滑动安装在第一滑槽13内，第一滑槽13的下端设有适于阻挡第一凸块31的第一限位块131。正常状态下，防冲柱体3置于安装盲孔11内，并由防隔热罩2支撑保持稳定；当出现异常，防隔热罩2脱落时，防冲柱体3在重力作用下从安装盲孔11内滑出，直至第一凸块31接触第一限位块131停止运动。

其中，阻挡柱体4与容纳盲孔12一一对应且间隙插设于容纳盲孔12内，其一端与容纳盲孔12的端壁之间压置有弹簧5且该端侧壁设有第二凸块41，第二凸块41滑动安装在第二滑槽14内，第二滑槽14靠近防冲柱体3的端部设有适于阻挡第二凸块41的第二限位块141。盲孔的内壁可分为侧壁和端壁。正常状态下，阻挡柱体4在弹簧5的作用下产生脱离容纳盲孔12的趋势，但会受到防冲柱体3侧壁的限位保持稳定；当防冲柱体3脱离安装盲孔11时，不受限位的阻挡柱体4便会从容纳盲孔12内弹出，直至第二凸块41接触第二限位块141停止，并在弹簧5的作用下保持在该状态下。当返回舱着陆，防冲柱体3接触地面收到冲击力时会将保持在该状态下的阻挡柱体4冲断，冲断力的反作用力能够抵消部分冲击力，从而避免舱体1收到损伤。

本实施例的返回舱装置，在降落伞或反推力系统出现故障时，防隔热罩2脱落，防冲柱体3从安装盲孔11内掉出，阻挡柱体4从容纳盲孔12内掉出，着陆时，防冲柱体3接触地面受到冲击力回缩，会将外伸出容纳盲孔12的阻挡柱体4冲断，该冲断力的反作用力能够抵消部分冲击力，从而避免舱体1受到损伤。

作为防冲柱体3的一种优选结构，防冲柱体3的下端面为球面，具体可为圆球面或椭球面或其他常见球面形状。当着陆时，返回舱竖直掉落，该球面的中心点会首先接触地面，保证受力均匀，能够有效防止返回舱翻滚。

作为防冲柱体3的一种改进结构，防冲柱体3的上端面开设有储物槽。被冲断的阻挡柱体4残缺件能够部分落入储物槽内，避免大量阻挡柱体4残缺件积累在安装盲孔11内，影响防冲柱体3的回缩。

作为阻挡柱体4的一种改进结构，阻挡柱体4靠近防冲柱体3的端面转动安装有滚珠42且凸出设置。防冲柱体3与阻挡柱体4通过滚珠42接触，为滚动接触形式，能够减小防冲柱体3受到来自于阻挡柱体4的摩擦力，从而保证防冲柱体3能够在自身重力的情况下顺利掉出。

作为一种改进结构，防冲柱体3的下端与防隔热罩2磁吸连接。当防隔热罩2掉落时，会对防冲柱体3产生一个磁吸力，使得防冲柱体3在自身重力及磁吸力的双重作用下掉出，避免其卡在安装盲孔11内。

作为一种优选方案，容纳盲孔12沿安装盲孔11的周向均布有多组。这样在防冲柱体3冲撞阻挡柱体4时，其周向各部分受力均匀，避免防冲柱体3周向受力不均影响其在安装盲孔11内滑动的顺畅性。

作为一种优选方案，第一滑槽13和第二滑槽14皆至少设有两条。两条或以上的滑槽能够保证防冲柱体3或阻挡柱体4滑动的顺畅性，提高结构运行可靠性。

作为一种改进方案，舱体1的底面设有与安装盲孔11轴线平行的连接长孔15，连接长孔15贯穿沿安装盲孔11轴线分布的多个容纳盲孔12，阻挡柱体4开设有与安装盲孔11轴线平行的贯穿孔43，且贯穿孔43与连接长孔15对齐。在安装时，可将一长销轴依次穿过连接长孔15和贯穿孔43，实现多个阻挡柱体4的暂时定位，然后插入防冲柱体3，当防冲柱体3安装好后，将该长销轴拔出即可。这是一种优选的安装方案，操作简单方便。当然，其他实施例中，结构的安装可借助其他结构，例如在安装盲孔11外侧开设操作槽，操作槽与容纳盲孔12连通，借助器械，将器械从操作槽内伸入容纳盲孔12内将阻挡柱体4保持。

优选的，还包括气囊6，位于舱体1与防隔热罩2之间，且沿舱体1的周向分布有多个，气囊6分布于安装盲孔11的外围；反推力喷火区7，位于防隔热罩2的中部，安装盲孔11分布于反推力喷火区7的外围。

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 (10)

1.一种返回舱装置，其特征在于，包括：

舱体(1)，所述舱体(1)的底面沿其周向均布有至少两个安装盲孔(11)，所述安装盲孔(11)的侧壁上沿其轴线均布多个容纳盲孔(12)，所述安装盲孔(11)的侧壁上设有沿其轴线布置的第一滑槽(13)，所述容纳盲孔(12)的侧壁上设有沿其轴线布置的第二滑槽(14)；

防隔热罩(2)，固定在所述舱体(1)的底面上；

防冲柱体(3)，与所述安装盲孔(11)一一对应且间隙插设于所述安装盲孔(11)内，其下端抵接于所述防隔热罩(2)上，上端侧壁设有第一凸块(31)，所述第一凸块(31)滑动安装在所述第一滑槽(13)内，所述第一滑槽(13)的下端设有适于阻挡所述第一凸块(31)的第一限位块(131)；

阻挡柱体(4)，与所述容纳盲孔(12)一一对应且间隙插设于所述容纳盲孔(12)内，其一端与所述容纳盲孔(12)的端壁之间压置有弹簧(5)且该端侧壁设有第二凸块(41)，所述第二凸块(41)滑动安装在所述第二滑槽(14)内，所述第二滑槽(14)靠近所述防冲柱体(3)的端部设有适于阻挡所述第二凸块(41)的第二限位块(141)。

2.根据权利要求1所述的返回舱装置，其特征在于，所述防冲柱体(3)的下端面为球面。

3.根据权利要求2所述的返回舱装置，其特征在于，所述防冲柱体(3)的上端面开设有储物槽。

4.根据权利要求1-3任一项所述的返回舱装置，其特征在于，还包括：

滚珠(42)，转动安装在所述阻挡柱体(4)靠近所述防冲柱体(3)的端面且凸出设置。

5.根据权利要求4所述的返回舱装置，其特征在于，所述防冲柱体(3)的下端与所述防隔热罩(2)磁吸连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的返回舱装置，其特征在于，所述容纳盲孔(12)沿所述安装盲孔(11)的周向均布有多组。

7.根据权利要求6所述的返回舱装置，其特征在于，所述第一滑槽(13)和第二滑槽(14)皆至少设有两条。

8.根据权利要求1-3任一项所述的返回舱装置，其特征在于，所述舱体(1)的底面设有与所述安装盲孔(11)轴线平行的连接长孔(15)，所述连接长孔(15)贯穿沿所述安装盲孔(11)轴线分布的多个容纳盲孔(12)，所述阻挡柱体(4)开设有与所述安装盲孔(11)轴线平行的贯穿孔(43)，且所述贯穿孔(43)与所述连接长孔(15)对齐。

9.根据权利要求8所述的返回舱装置，其特征在于，还包括：

气囊(6)，位于所述舱体(1)与所述防隔热罩(2)之间，且沿所述舱体(1)的周向分布有多个，所述气囊(6)分布于所述安装盲孔(11)的外围。

10.根据权利要求9所述的返回舱装置，其特征在于，还包括：

反推力喷火区(7)，位于所述防隔热罩(2)的中部，所述安装盲孔(11)分布于所述反推力喷火区(7)的外围。

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