CN213627809U - 一种固体火箭发动机用内埋电缆罩 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，涉及航天动力技术领域。本电缆罩包括罩体和固定件，所述罩体包括第一弧形板和两块分别设于所述第一弧形板两侧的第二弧形板，所述第一弧形板的半径小于所述第二弧形板的半径，且所述第一弧形板的顶部分别高于两块所述第二弧形板的顶部，所述固定件沿所述罩体的长度方向依次环向缠绕，以用于将所述罩体与发动机固定，所述第一弧形板用于与所述发动机之间形成第一容纳腔，所述固定件与第二弧形板之间形成第二容纳腔，所述第一容纳腔用于收容电缆，所述第二容纳腔内填充有加强垫。本申请提供的固体火箭发动机用内埋电缆罩，解决了相关技术中的电缆罩重量大且不能较好的适应发动机变形的问题。

Description

一种固体火箭发动机用内埋电缆罩

技术领域

本申请涉及航天动力技术领域，特别涉及一种固体火箭发动机用内埋电缆罩。

背景技术

目前，在导弹总体布局设计中，为了连接弹体内的各个电气系统，需要使用跨越多个舱段的穿舱电缆，电缆一般紧贴发动机等部段的外壁安装设置，在飞行过程中，电缆往往需要承受外部气动力和内外流场的热载荷作用。因此，为了确保导弹飞行过程中电缆的可靠性，一般在电缆外设置有电缆罩来保护电缆，目前常用的电缆罩为玻璃钢模压材料，直接与外部大气接触，并通过螺钉固定在发动机的外壳体上，这种结构的电缆罩在弹体外部突起较大，易造成附近的压力与热流显著增大，从而降低弹体结构可靠性。

尤其对于大长径比的固体火箭发动机，常用的电缆罩变形匹配困难，更易造成电缆罩开裂和塌陷等问题，进而导致电缆工作失效。相关技术中，为满足电缆的内埋要求，也开发了适用于固体火箭发动机的内埋电缆罩，省去了螺钉等固定结构件，使得固体火箭发动机具有更加良好的气动外形，电缆罩固定可靠，且可通过纤维缠绕壳体表面的外防热层同时为纤维缠绕壳体及电缆线提供防隔热和抗冲刷功能。

但是，由于导弹在飞行的过程中其自身的重量对其影响较大，而目前的电缆罩依然存在消极质量大的问题，进而增加了发动机的消极质量，影响了发动机的性能。另外，在飞行过程中，发动机可能会发生一定程度的变形，目前的电缆罩存在不能较好的适应发动机的变形，可能会导致外层纤维或防热层开裂的问题。

实用新型内容

本申请实施例提供一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，以解决相关技术中的电缆罩重量大且不能较好的适应发动机变形的问题。

本申请提供了一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其包括：

罩体，其包括第一弧形板和两块分别设于所述第一弧形板两侧的第二弧形板，所述第一弧形板的半径小于所述第二弧形板的半径，且所述第一弧形板的顶部分别高于两块所述第二弧形板的顶部；

固定件，其沿所述罩体的长度方向依次环向缠绕，以用于将所述罩体与发动机固定，所述第一弧形板用于与所述发动机之间形成第一容纳腔，所述固定件与第二弧形板之间形成第二容纳腔，所述第一容纳腔用于收容电缆，所述第二容纳腔内填充有加强垫。

一些实施例中，所述罩体包括多层纤维预浸料，且多层所述纤维预浸料依次沿与所述罩体长度方向呈±45°的方向交替铺设，以形成所述第一弧形板和第二弧形板。

一些实施例中，所述纤维预浸料的层数为4～5层，且所述第一弧形板可以承受的来自所述发动机的内压力为18～20MPa。

一些实施例中，所述纤维预浸料为碳纤维增强环氧树脂预浸料或玻璃纤维增强环氧树脂预浸料。

一些实施例中，所述加强垫的形状与所述第二容纳腔契合，所述加强垫为PMI泡沫材料。

一些实施例中，所述固体火箭发动机用内埋电缆罩还包括两块缓冲垫，两块所述缓冲垫用于设于所述罩体和发动机之间，且两块所述缓冲垫分别设于两块所述第二弧形板的下方。

一些实施例中，所述缓冲垫为橡胶材料，且其延伸率不小于200％。

一些实施例中，所述缓冲垫的正反面上均设有胶粘剂，以用于分别与所述罩体和发动机连接固定，所述胶粘剂为环氧类胶粘剂，且在100℃下的粘接剪切强度不小于6MPa。

一些实施例中，所述第一弧形板和第二弧形板一体成型，且所述第一弧形板和第二弧形板的长度均为600mm～8000mm。

一些实施例中，所述第一弧形板和第二弧形板的厚度为1～1.5mm。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，由于罩体包括第一弧形板和两块分别设于第一弧形板两侧的第二弧形板，且第一弧形板的顶部还分别高于两块第二弧形板的顶部，因此利用固定件沿罩体的长度方向依次环向缠绕以将其与发动机固定后，第一弧形板可以与发动机之间形成第一容纳腔，固定件可以与第二弧形板之间形成第二容纳腔，第一容纳腔主要用于收容电缆，第二容纳腔内责填充有加强垫。本电缆罩的各部分均呈弧形，在保证第一容纳腔的容积的前提下，可以尽可能的减小第一弧形板的边长，从而一定程度上减轻罩体的重量，罩体与发动机之间紧贴设置，其能较好的承受来自发动机的内压力，适应发动机的变形，解决相关技术中的电缆罩重量大且不能较好的适应发动机变形的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的固体火箭发动机用内埋电缆罩的横截面示意图；

图2为本申请实施例提供的固体火箭发动机用内埋电缆罩的罩体的横截面示意图；

图3为本申请实施例提供的固体火箭发动机用内埋电缆罩的罩体的俯视图。

图中：1-罩体，10-第一弧形板，11-第二弧形板，2-固定件，20-第一容纳腔，21-加强垫，3-缓冲垫，4-发动机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其能解决相关技术中的电缆罩重量大且不能较好的适应发动机变形的问题。

参见图1和图2所示，本内埋电缆罩包括罩体1和固定件2，其中，罩体1包括第一弧形板10和两块分别设于第一弧形板10两侧的第二弧形板11，第一弧形板10的半径小于第二弧形板11的半径，且第一弧形板10的顶部分别高于两块第二弧形板11的顶部，固定件2沿罩体1的长度方向依次环向缠绕，以用于将罩体1与发动机4固定，第一弧形板10用于与发动机4之间形成第一容纳腔20，固定件2与第二弧形板11之间形成第二容纳腔，第一容纳腔20用于收容电缆，第二容纳腔内填充有加强垫21。整个电缆罩的外表面为流畅的流线型，其一可以减小飞行阻力，其二在一定程度上节省了材料，减轻了电缆罩的整体重量。

进一步的，罩体1包括多层纤维预浸料，且多层纤维预浸料依次沿与罩体1长度方向呈±45°的方向交替铺设，以形成第一弧形板10和第二弧形板11。具体的，这里沿罩体1的轴向的方向为0°，采用±45°的方向交替铺设，相比采用0°和90°的方向交替铺设，可以更适应发动机4的轴向变形，防止电缆罩在头尾两部与发动机4发生错位，不至于由于变形不协调导致断裂。

进一步的，纤维预浸料的层数为4～5层，且第一弧形板10可以承受的来自发动机4的内压力为18～20MPa，相比于之前的电缆罩的层数减小很多，主要在于铺设角度的改变，此铺设角度既能保证电缆罩的轴向刚度能够完全适应发动机4的变形，又能尽可能减轻电缆罩自身的重量，从而减少发动机4消极质量，提高发动机4的性能。

进一步的，纤维预浸料为碳纤维增强环氧树脂预浸料或玻璃纤维增强环氧树脂预浸料，能够有效保证电缆罩不因温度过高导致强度过低，另外，电缆罩为一体结构，厚度薄，铺层数量少，仅需一次固化即可完成，成本低，工艺简单，成型效率高。

进一步的，加强垫21的形状与第二容纳腔契合，加强垫21为PMI泡沫材料，即为聚甲基丙烯酰亚胺，是一种轻质高强度的泡沫塑料，易于加工，用于填充在位于两侧的第二弧形板11和固定件2形成的第二容纳腔内，经过加工外形与电缆罩和发动机4外形匹配，防止固定件2架空而受力不均。加强垫21直接铺放在电缆罩两侧，无需置于电缆罩内部，安装简单，同时可以采用分段拼接方式，无需整体成型，一旦发生磕碰伤，更换简单。

进一步的，固体火箭发动机用内埋电缆罩还包括两块缓冲垫3，两块缓冲垫3用于设于罩体1和发动机4之间，且两块缓冲垫3分别设于两块第二弧形板11的下方。缓冲垫3为橡胶材料，且其延伸率不小于200％，经胶粘剂与发动机4和电缆罩粘接后剪切强度不小于10MPa，可以产生足够的剪切力作用在电缆罩上，使得电缆罩与发动机4一同变形。

进一步的，缓冲垫3的正反面上均设有胶粘剂，以用于分别与罩体1和发动机4连接固定，这里胶粘剂为环氧类胶粘剂，固化温度低于80℃，防止固化温度过高对发动机4产生影响，且在100℃下的粘接剪切强度不小于6MPa。

进一步的，参见图3所示，第一弧形板10和第二弧形板11一体成型，且第一弧形板10和第二弧形板11的长度均为600mm～8000mm，第一弧形板10和第二弧形板11的厚度为1～1.5mm。

本固体火箭发动机用内埋电缆罩能实现在发动机4外部敷设，各部分均呈流线弧形，在保证第一容纳腔20的容积的前提下，可以尽可能的减小第一弧形板10的边长，且采用±45°的方向交替铺设，层数控制在4～5层，在一定程度上减轻了罩体1的重量，罩体1与发动机4之间紧贴设置，其能较好的承受来自发动机4的内压力，适应发动机4的变形，解决相关技术中的电缆罩重量大且不能较好的适应发动机4变形的问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。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申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于，其包括：

罩体(1)，其包括第一弧形板(10)和两块分别设于所述第一弧形板(10)两侧的第二弧形板(11)，所述第一弧形板(10)的半径小于所述第二弧形板(11)的半径，且所述第一弧形板(10)的顶部分别高于两块所述第二弧形板(11)的顶部；

固定件(2)，其沿所述罩体(1)的长度方向依次环向缠绕，以用于将所述罩体(1)与发动机(4)固定，所述第一弧形板(10)用于与所述发动机(4)之间形成第一容纳腔(20)，所述固定件(2)与第二弧形板(11)之间形成第二容纳腔，所述第一容纳腔(20)用于收容电缆，所述第二容纳腔内填充有加强垫(21)。

2.如权利要求1所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述罩体(1)包括多层纤维预浸料，且多层所述纤维预浸料依次沿与所述罩体(1)长度方向呈±45°的方向交替铺设，以形成所述第一弧形板(10)和第二弧形板(11)。

3.如权利要求2所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述纤维预浸料的层数为4～5层，且所述第一弧形板(10)可以承受的来自所述发动机(4)的内压力为18～20MPa。

4.如权利要求2所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述纤维预浸料为碳纤维增强环氧树脂预浸料或玻璃纤维增强环氧树脂预浸料。

5.如权利要求1所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述加强垫(21)的形状与所述第二容纳腔契合，所述加强垫(21)为PMI泡沫材料。

6.如权利要求1所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述固体火箭发动机用内埋电缆罩还包括两块缓冲垫(3)，两块所述缓冲垫(3)用于设于所述罩体(1)和发动机(4)之间，且两块所述缓冲垫(3)分别设于两块所述第二弧形板(11)的下方。

7.如权利要求6所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述缓冲垫(3)为橡胶材料，且其延伸率不小于200％。

8.如权利要求7所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述缓冲垫(3)的正反面上均设有胶粘剂，以用于分别与所述罩体(1)和发动机(4)连接固定，所述胶粘剂为环氧类胶粘剂，且在100℃下的粘接剪切强度不小于6MPa。

9.如权利要求1所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述第一弧形板(10)和第二弧形板(11)一体成型，且所述第一弧形板(10)和第二弧形板(11)的长度均为600mm～8000mm。

10.如权利要求1所述的一种固体火箭发动机用内埋电缆罩，其特征在于：所述第一弧形板(10)和第二弧形板(11)的厚度为1～1.5mm。

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