CN213984780U - 一种安装于倒锥部段的惯组支架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及火箭惯组支架领域，公开了一种安装于倒锥部段的惯组支架，包括相互固定连接的工作平台、第一安装板和第二安装板，第一安装板和第二安装板均竖直设置且第一安装板位于第二安装板的上方，第一安装板和第二安装板外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形并紧贴火箭箭体侧壁，第一安装板和第二安装板上均匀分布有多个铆接孔并与火箭箭体侧壁铆接，工作平台水平固定于第一安装板和第二安装板之间的背离火箭箭体的一侧，惯组安装于工作平台上表面。本实用新型为惯组提供水平的安装平面和稳定的支撑，具有结构紧凑、轻量化、刚度大、便于装配且适用于火箭倒锥部段安装的优点。

Description

一种安装于倒锥部段的惯组支架

技术领域

本实用新型涉及火箭惯组支架的领域，尤其涉及一种安装于倒锥部段的惯组支架。

背景技术

在现有的运载火箭中，惯组是重要的姿态敏感器件，可测量火箭飞行时在三个相互正交的基准方向上的姿态角和加速度，用于火箭制导与姿态控制，为火箭在轨修正、深空机动、捕获制动等动作提供航行、位置、姿态、速度等物理信息。而惯组支架则是运载火箭箭体飞行姿态和轨迹控制系统的装载平台。

对于高速飞行的火箭来说，惯组需要一直处于工作状态，所以惯组安装位置一般在运载火箭顶级的仪器舱中。且由于惯组的安装精度、可靠性等因素直接影响运载火箭的飞行成功与否，所以对安装惯组的支架要求极高。因此，惯组支架需要综合考虑的问题较多，例如，惯组支架需要满足减震以及轻量化要求等。

目前常见的惯组支架一般为平板形式，为了保证安装后的惯组保持水平状态，这种平板形式的惯组支架在安装时需要在火箭箭体结构内设置一个安装基座，专用于安装平板形式的惯组支架，从而导致箭体结构复杂化且不利于火箭减重；同时，由于平板形式的惯组支架对安装基座要求较高，对现场装配工艺要求也较高，加工、装配难度大，故有待改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、轻量化、刚度大且适用于火箭倒锥部段安装的惯组支架，从而为惯组提供水平的安装平面和稳定的支撑，具有重量小、刚度大、便于装配等优点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种安装于倒锥部段的惯组支架，包括相互固定连接的工作平台、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板均竖直设置且第一安装板位于第二安装板的上方，所述第一安装板和第二安装板外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形并紧贴火箭箭体侧壁，所述第一安装板和第二安装板上均匀分布有多个铆接孔并与火箭箭体侧壁铆接，所述工作平台水平固定于第一安装板和第二安装板之间的背离火箭箭体的一侧，所述惯组安装于工作平台上表面。

通过采用上述技术方案，由于第一安装板和第二安装板外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形，且第一安装板和第二安装板上均匀分布有多个铆接孔，使得第一安装板和第二安装板刚性铆接于火箭箭体侧壁上，从而为水平设置的工作平台提供了稳定牢固的支撑，不需要单独为工作平台设计安装基座，简化了惯组支架的结构；同时，由于第一安装板和第二安装板直接与火箭箭体铆接，只要使得第一安装板和第二安装板贴紧火箭箭体侧壁即可保证工作平台保持水平，故在装配第一安装板和第二安装板时不需要随时考虑工作平台是否水平的问题，使得安装操作简单快捷，装配过程省时省力，大大提高了操作工人的工作效率。安装于工作平台上表面的惯组由工作平台提供支撑，工作平台同时由第一安装板和第二安装板分别从上方和下方提供支撑，提高了惯组支架整体的结构刚度，从而为惯组提供稳定的支撑。

本实用新型进一步设置为：所述工作平台上表面设置有四个呈矩形分布的凸起的惯组安装平台，四个所述惯组安装平台精加工后的上表面位于同一水平面内，所述惯组安装于四个惯组安装平台的上表面。

通过采用上述技术方案，装配工人在将本惯组支架铆接在火箭箭体侧壁上以后，由于惯组支架的制作工艺以及装配时可能产生的误差，导致工作平台难以保持理想中的水平状态。而工作平台上的四个凸起的惯组安装平台可进行精加工，使得四个凸起的惯组安装平台的上表面位于同一水平面内，将惯组安装于四个精加工后的惯组安装平台上即可保证惯组的水平状态。惯组安装平台的设置有效提高了惯组的安装精度，减小了惯组支架的制造难度和装配难度。

本实用新型进一步设置为：所述工作平台还包括两个靠销，两个所述靠销分别垂直且固定于靠近第一安装板一侧的两个惯组安装平台的上表面，所述惯组抵紧两个靠销。

通过采用上述技术方案，在将惯组安装于惯组安装平台上时，只需要使惯组朝向第一安装板的一侧同时抵紧两个靠销，即完成了惯组在切向方向上的定位。靠销的设置方便操作工人确定惯组的安装位置，且具有定位准确可靠，操作简单快捷的优点。

本实用新型进一步设置为：还包括两个呈三角形状的轴向抗扭支撑板，两个所述轴向抗扭支撑板分别固定于工作平台的两侧且同时与火箭箭体侧壁固定连接。

通过采用上述技术方案，同时与火箭箭体侧壁和工作平台固定连接的两个轴向抗扭支撑板分别从工作平台的两侧方向为工作平台提供轴向支撑，有效防止工作平台在复杂的力学环境中产生轴向扭转或滑移。

本实用新型进一步设置为：还包括加强筋组件，所述加强筋组件包括呈三角形状的第一抗拉斜筋、第二抗拉斜筋和支撑斜筋，所述第一抗拉斜筋固定于第一安装板与工作平台之间且位于第一安装板与工作平台连接处的中心位置；所述第二抗拉斜筋固定于第一安装板与工作平台连接处的两侧边缘位置；两个所述支撑斜筋固定于第二安装板与工作平台连接处的两侧边缘位置。

通过采用上述技术方案，第一抗拉斜筋和第二抗拉斜筋分别从第一安装板与工作平台连接处的中心位置处和两侧边缘位置处加强第一安装板与工作平台之间的结构强度；支撑斜筋则加强了第二安装板与工作平台之间的结构强度，加强筋组件大大提高了惯组支架整体的结构刚度，保证了惯组工作环境的稳定性与可靠性。

本实用新型进一步设置为：所述第二抗拉斜筋上开设有第一减重孔，所述支撑斜筋上开设有第二减重孔，所述第一减重孔和第二减重孔均为三角形状。

通过采用上述技术方案，第一减重孔和第二减重孔的设计减轻了第二抗拉斜筋和支撑斜筋的质量，可减轻惯组支架整体的重量，有利于火箭整体的减重；同时，由于三角形的稳定性，三角形状设计的第一减重孔和第二减重孔最大程度上保留了第二抗拉斜筋和支撑斜筋自身的刚度，减小了第二抗拉斜筋和支撑斜筋因受力导致形变的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述加强筋组件与第一安装板、第二安装板和工作平台一体设置。

通过采用上述技术方案，组成惯组支架的主要部件均一体设置进一步提升了惯组支架整体的结构刚度，同时可有效减少因火箭飞行中的震动而导致各部件之间产生松动、异响和碰撞。

本实用新型进一步设置为：所述工作平台、第一安装板、第二安装板和加强筋组件采用铝镁合金材质。

通过采用上述技术方案，由于镁铝合金具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，尤其是铝镁合金的低密度低质量，使得惯组支架在保证结构刚度的同时大大减小了自身的重量，对火箭实现减重降成本具有重要意义。

本实用新型进一步设置为：还包括肋板支撑板，所述肋板支撑板刚性连接于两支撑斜筋之间。

通过采用上述技术方案，位于两支撑斜筋之间的肋板支撑板加强了两支撑斜筋之间的连接刚度，可有效消除在火箭飞行中两支撑斜筋的振动响应，从而提高惯组支架整体的结构刚度。

本实用新型进一步设置为：所述肋板支撑板通过螺栓固定于两支撑斜筋之间。

通过采用上述技术方案，肋板支撑板独立于两支撑斜筋设计制造，大大降低了惯组支架的制造难度，节约了成本，使得惯组支架满足各种使用及考核要求，具有方便制造、方便装配、成本低廉的优势。

综上所述，本实用新型实现的有益效果如下：

(1)第一安装板和第二安装板的外形适应并贴合火箭倒锥部段侧壁，且第一安装板和第二安装板刚性铆接于火箭箭体上，不仅为水平设置的工作平台提供了稳定牢固的支撑，且不再需要单独为工作平台设计安装基座，简化了惯组支架的结构；

(2)加强筋组件的设置以及惯组支架的其他主要部件采用一体化设计，有效减少因火箭飞行中的震动而导致各部件之间产生松动、异响和碰撞，提升了惯组支架整体的结构刚度；

(3)工作平台、第一安装板、第二安装板和加强筋组件采用具有良好的强度、刚性和尺寸稳定性以及低密度低质量特点的铝镁合金材质使得惯组支架在保证结构刚度的同时大大减小了自身的重量，对火箭实现减重降成本具有重要意义；

(4)惯组安装平台进行精加工后可使得四个凸起的惯组安装平台的上表面位于同一水平面内的设置保证了惯组安装后处于水平状态，有效提高了惯组的安装精度，同时减小了惯组支架的制造难度和装配难度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为惯组支架整体的结构示意图；

图2为惯组支架的结构示意图一；

图3为惯组支架的结构示意图二；

图4为肋板支撑板的结构示意图。

附图标记

1、工作平台；11、惯组安装平台；12、靠销；13、平台减重孔；14、横纵加强筋；15、工艺定位孔；2、第一安装板；21、瞄准窗口；22、窗口盖板；3、铆接孔；4、第二安装板；5、加强筋组件；51、第一抗拉斜筋；52、第二抗拉斜筋；521、第一减重孔；53、支撑斜筋；531、第二减重孔；54、回转加强筋；6、轴向抗扭支撑板；7、水平安装面；8、竖直安装面；9、肋板支撑板；91、支撑板工作面；911、肋板减重孔；92、第一法兰边；93、第二法兰边；931、抗弯冲型筋；94、过渡止裂槽。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

如附图1、附图2和附图3所示，一种安装于倒锥部段的惯组支架，包括相互固定连接的工作平台1、第一安装板2和第二安装板4，第一安装板2和第二安装板4均竖直设置且第一安装板2位于第二安装板4的上方，第一安装板2和第二安装板4外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形并紧贴火箭箭体侧壁，第一安装板2和第二安装板4上均匀分布有多个铆接孔3并与火箭箭体侧壁铆接，工作平台1水平固定于第一安装板2和第二安装板4之间的背离火箭箭体的一侧，惯组安装于工作平台1上表面。

具体地，第一安装板2和第二安装板4的外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形板状，第一安装板2位于第二安装板4的上方。工作平台1为矩形板状，水平固定于第一安装板2和第二安装板4之间的背离火箭箭体的一侧，第一安装板2和第二安装板4上均匀分布有多个铆接孔3，操作工人在装配时可将第一安装板2和第二安装板4刚性铆接于火箭箭体侧壁上，从而为水平设置的工作平台1提供了稳定牢固的支撑，不需要单独为工作平台1设计安装基座，简化了惯组支架的结构；

同时，由于第一安装板2和第二安装板4直接与火箭箭体铆接，操作工人在装配惯组支架时只要使得第一安装板2和第二安装板4贴紧火箭箭体侧壁即可保证工作平台1保持水平，故在装配第一安装板2和第二安装板4时不需要随时考虑工作平台1是否水平的问题，使得安装操作简单快捷，装配过程省时省力，大大提高了操作工人的工作效率。

惯组由工作平台1提供支撑，而工作平台1则同时由第一安装板2和第二安装板4分别从上方和下方提供支撑，提高了惯组支架整体的结构刚度，从而为惯组提供了稳定的支撑。

如附图1和附图2所示，第一安装板2上还设置有一个瞄准窗口21和一块窗口盖板22。瞄准窗口21为矩形开口，垂直并贯穿第一安装板2，是用于惯组地面瞄准的透镜窗口。透镜放置于瞄准窗口21上并由窗口盖板22压在透镜的边缘从而将透镜固定在第一安装板2上。

如附图3所示，本惯组支架还包括水平安装面7和竖直安装面8。水平安装面7位于工作平台1的下表面且位于工作平台1靠近火箭箭体侧壁的一侧。竖直安装面8竖直设置于水平安装面7的下方且与水平安装面7远离火箭箭体侧壁的一侧连接。水平安装面7和竖直安装面8用于装配在火箭舱段中框或支架安装平台上。

如附图1和附图3所示，工作平台1上还设置有一个平台减重孔13和若干条横纵加强筋14。平台减重孔13为圆形通孔，位于工作平台1的中心位置，有效减轻了工作平台1的质量。平台减重孔13翻边延伸至工作平台1的下表面，与下表面的横纵加强筋14融为一体。横纵加强筋14交错分布于工作平台1的下表面，显著提高了工作平台1的刚度。

如附图1和附图2所示，工作平台1上表面设置有四个呈矩形分布的凸起的惯组安装平台11，四个惯组安装平台11精加工后的上表面位于同一水平面内，惯组安装于四个惯组安装平台11的上表面。

具体地，惯组安装平台11为长方体块状，与工作平台1一体设置。四个惯组安装平台11在工作平台1上表面呈矩形分布，使得平台减重孔13位于四个惯组安装平台11围成的矩形内部。装配工人在将本惯组支架铆接在火箭箭体侧壁上以后，由于惯组支架的制作工艺以及装配时可能产生的误差，导致工作平台1难以保持理想中的水平状态。而工作平台1上的四个凸起的惯组安装平台11可进行精加工，使得四个凸起的惯组安装平台11的上表面位于同一水平面内，将惯组安装于四个精加工后的惯组安装平台11上即可保证惯组的水平状态。

工作平台1还包括两个靠销12，两个靠销12分别垂直且固定于靠近第一安装板2一侧的两个惯组安装平台11的上表面，惯组抵紧两个靠销12。

具体地，靠销12为圆柱体形状，垂直穿过惯组安装平台11和工作平台1。靠销12的底部设置有螺纹段并且在工作平台1的下表面通过螺纹与螺母配合将靠销12固定于靠近第一安装板2一侧的两个惯组安装平台11的上表面。在将惯组安装于惯组安装平台11上时，只需要使惯组朝向第一安装板2的一侧同时抵紧两个靠销12，即完成了惯组在切向方向上的定位。

工作平台1上还沿径向设置有两个工艺定位孔15，用于帮助装配工人在安装惯组时径向定位惯组，保证惯组安装的径向方向正确。

靠销12和工艺定位孔15的设置方便操作工人确定惯组的安装位置，且具有定位准确可靠，操作简单快捷的优点。

本惯组支架还包括两个呈三角形状的轴向抗扭支撑板6，两个轴向抗扭支撑板6分别固定于工作平台1的两侧且同时与火箭箭体侧壁固定连接。

具体地，轴向抗扭支撑板6整体为三角形状，其与工作平台1接触的一边和与火箭箭体侧壁接触的一边均设置有分布有铆接孔3的安装板，方便轴向抗扭支撑板6与工作平台1和火箭箭体侧壁之间的固定连接。两个轴向抗扭支撑板6分别从工作平台1的两侧方向为工作平台1提供轴向支撑，有效防止工作平台1在复杂的力学环境中产生轴向扭转或滑移。

本惯组支架还包括加强筋组件5，加强筋组件5包括呈三角形状的第一抗拉斜筋51、第二抗拉斜筋52和支撑斜筋53，第一抗拉斜筋51固定于第一安装板2与工作平台1之间且位于第一安装板2与工作平台1连接处的中心位置；第二抗拉斜筋52固定于第一安装板2与工作平台1连接处的两侧边缘位置；两个支撑斜筋53固定于第二安装板4与工作平台1连接处的两侧边缘位置。

具体地，第一抗拉斜筋51为三角形板状，位于第一安装板2与工作平台1连接处的中心位置处。第一抗拉斜筋51的一条边与第一安装板2固定连接，另一条边与工作平台1固定连接；第二抗拉斜筋52为三角形板状，位于第一安装板2与工作平台1连接处的两侧边缘位置处。第一抗拉斜筋51和第二抗拉斜筋52分别从第一安装板2与工作平台1连接处的中心位置处和两侧边缘位置处加强第一安装板2与工作平台1之间的结构强度。

支撑斜筋53为三角形板状，位于第二安装板4与工作平台1连接处的两侧边缘位置，加强了第二安装板4与工作平台1之间的结构强度。加强筋组件5大大提高了惯组支架整体的结构刚度，保证了惯组工作环境的稳定性与可靠性。

如附图1和附图3所示，加强筋组件5还包括两条回转加强筋54，回转加强筋54水平设置并贴合于竖直安装面8的底端和第二安装板4的底端，可提高较大面积的竖直安装面8以及第二安装板4的抗弯强度。

第二抗拉斜筋52上开设有第一减重孔521，支撑斜筋53上开设有第二减重孔531，第一减重孔521和第二减重孔531均为三角形状。

具体地，第一减重孔521和第二减重孔531的设计减轻了第二抗拉斜筋52和支撑斜筋53的质量，进而减轻惯组支架整体的重量，有利于火箭整体的减重；同时，由于三角形的稳定性，三角形状设计的第一减重孔521和第二减重孔531最大程度上保留了第二抗拉斜筋52和支撑斜筋53自身的刚度，减小了第二抗拉斜筋52和支撑斜筋53因受力导致形变的可能性。

如附图1、附图2和附图3所示，加强筋组件5与第一安装板2、第二安装板4和工作平台1一体设置。

具体地，主要组成惯组支架的加强筋组件5、第一安装板2、第二安装板4和工作平台1均一体设置进一步提升了惯组支架整体的结构刚度，同时可有效减少因火箭飞行中的震动而导致各部件之间产生松动、异响和碰撞。

工作平台1、第一安装板2、第二安装板4和加强筋组件5采用铝镁合金材质。

具体地，铝镁合金通常是指以镁为主要添加元素的铝合金，具有很好的强度、刚性和尺寸稳定性，尤其是铝镁合金低密度低质量的优点，使得惯组支架在保证结构刚度的同时大大减小了自身的重量，对火箭实现减重降成本具有重要意义。

如附图1和附图4所示，本惯组支架还包括肋板支撑板9，肋板支撑板9刚性连接于两支撑斜筋53之间。

具体地，肋板支撑板9为矩形板状，位于两支撑斜筋53之间，包括支撑板工作面91、位于肋板支撑板9边缘且相互平行的两条第一法兰边92以及位于肋板支撑板9边缘且相互平行的两条第二法兰边93。支撑板工作面91上开设有多个圆形的肋板减重孔911，不仅减轻了肋板支撑板9的质量，还可以实现火箭姿控系统管路、设备电缆的穿插。

每条第二法兰边93的中部均设置有两个抗弯冲型筋931以加强第二法兰边93的强度。而每条第一法兰边92与第二法兰边93之间还设置有一个过渡止裂槽94，防止在火箭上复杂的振动环境中，第一法兰边92与第二法兰边93之间的应力集中处发生扯裂现象。

肋板支撑板9加强了两支撑斜筋53之间的连接刚度，可有效消除在火箭飞行中两支撑斜筋53的振动响应，从而提高惯组支架整体的结构刚度。

肋板支撑板9通过螺栓固定于两支撑斜筋53之间。具体地，第二法兰边93通过螺栓与两支撑斜筋53固定连接，进而使得肋板支撑板9装配在惯组支架上。肋板支撑板9独立于惯组支架设计制造，大大降低了惯组支架的制造难度，节约了成本，使得惯组支架满足各种使用及考核要求，具有方便制造、方便装配、成本低廉的优势。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，包括相互固定连接的工作平台、第一安装板和第二安装板，所述第一安装板和第二安装板均竖直设置且第一安装板位于第二安装板的上方，所述第一安装板和第二安装板外形为适应火箭倒锥部段的圆锥形并紧贴火箭箭体侧壁，所述第一安装板和第二安装板上均匀分布有多个铆接孔并与火箭箭体侧壁铆接，所述工作平台水平固定于第一安装板和第二安装板之间的背离火箭箭体的一侧，所述惯组安装于工作平台上表面。

2.根据权利要求1所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述工作平台上表面设置有四个呈矩形分布的凸起的惯组安装平台，四个所述惯组安装平台精加工后的上表面位于同一水平面内，所述惯组安装于四个惯组安装平台的上表面。

3.根据权利要求2所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述工作平台还包括两个靠销，两个所述靠销分别垂直且固定于靠近第一安装板一侧的两个惯组安装平台的上表面，所述惯组抵紧两个靠销。

4.根据权利要求1所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，还包括两个呈三角形状的轴向抗扭支撑板，两个所述轴向抗扭支撑板分别固定于工作平台的两侧且同时与火箭箭体侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，还包括加强筋组件，所述加强筋组件包括呈三角形状的第一抗拉斜筋、第二抗拉斜筋和支撑斜筋，所述第一抗拉斜筋固定于第一安装板与工作平台之间且位于第一安装板与工作平台连接处的中心位置；所述第二抗拉斜筋固定于第一安装板与工作平台连接处的两侧边缘位置；两个所述支撑斜筋固定于第二安装板与工作平台连接处的两侧边缘位置。

6.根据权利要求5所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述第二抗拉斜筋上开设有第一减重孔，所述支撑斜筋上开设有第二减重孔，所述第一减重孔和第二减重孔均为三角形状。

7.根据权利要求5所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述加强筋组件与第一安装板、第二安装板和工作平台一体设置。

8.根据权利要求7所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述工作平台、第一安装板、第二安装板和加强筋组件采用铝镁合金材质。

9.根据权利要求5所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，还包括肋板支撑板，所述肋板支撑板刚性连接于两支撑斜筋之间。

10.根据权利要求9所述的一种安装于倒锥部段的惯组支架，其特征在于，所述肋板支撑板通过螺栓固定于两支撑斜筋之间。

Images