CN220842985U - 整流罩 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种整流罩。该整流罩包括：整流罩壳体，包括连接为一体的前锥段和柱段，整流罩壳体内部形成有半封闭的容纳腔，用于放置与整流罩适配的有效载荷；纵向分离装置，设置于整流罩壳体上，且与整流罩壳体固定连接，纵向分离装置包括由膨胀管和凹口螺栓组成的分离装置；倒锥段，倒锥段与整流罩壳体在容纳腔的开口处通过爆炸螺栓连接；其中，整流罩壳体上凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，第一保护罩固定安装在整流罩壳体外部，第一保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，凹口螺栓的螺栓头设置于第一保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。本公开实施例的整流罩可以降低流罩与有效载荷的装配难度。

Description

整流罩

技术领域

本公开涉及航空航天技术领域，尤其涉及一种整流罩。

背景技术

整流罩位于固体运载火箭最上端，下端与转接环相连，在地面运输及飞行过程中为卫星等有效载荷提供符合要求的使用环境。整流罩纵向分离装置则起着纵向连接面连接、承载和分离的作用。

目前，常用的整流罩均采用“一体式”设计，前锥段、柱段和倒锥段由纵向分离装置进行连接，因此在整流罩与有效载荷对接过程当中，由于整流罩倒锥段空间受限，需要将整流罩进行垂直放置后，完成有效载荷与整流罩的装配，最后进行合罩。该整流罩与有效载荷的装配方案操作难度较大，环境适应性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本公开实施例提供了一种整流罩，以解决现有技术中整流罩与有效载荷的装配过程装配难度较大的技术问题。

为实现上述目的，本公开采用的技术方案是：

本公开实施例提供一种整流罩，该整流罩包括：整流罩壳体，包括连接为一体的前锥段和柱段，整流罩壳体内部形成有半封闭的容纳腔，用于放置与整流罩适配的有效载荷；纵向分离装置，设置于整流罩壳体上，且与整流罩壳体固定连接，纵向分离装置包括由膨胀管和凹口螺栓组成的分离装置；倒锥段，倒锥段与整流罩壳体在容纳腔的开口处通过爆炸螺栓连接；其中，整流罩壳体上凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，第一保护罩固定安装在整流罩壳体外部，第一保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，凹口螺栓的螺栓头设置于第一保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。

在一个实施例中，纵向分离装置与整流罩壳体通过凹口螺栓固定连接；膨胀管设置于凹口螺栓的螺栓头和螺栓体末端之间，膨胀管内部设置有柔性导爆索以及与柔性导爆索连接的起爆器。

在一个实施例中，柔性导爆索的数量至少为2组，和/或，起爆器的数量为2个。

在一个实施例中，整流罩壳体上凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，第一保护罩固定安装在整流罩壳体外部，第一保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，凹口螺栓的螺栓头设置于第一保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。

在一个实施例中，第一保护罩包括水平罩顶部、自罩顶部的不同边缘向同一方向弯折形成的罩壁部，以及自罩壁部远离罩顶部的一端朝远离罩顶部的方向水平延伸的罩端部，罩端部上设置有第一安装孔，第一保护罩通过穿过第一安装孔的螺钉与整流罩壳体固定连接。

在一个实施例中，螺钉依次穿过垫圈、减震垫片和第一安装孔后与整流罩壳体固定连接。

在一个实施例中，第一保护罩的内表面上设置有降冲击缓冲件。

在一个实施例中，降冲击缓冲件包括点阵吸能缓冲件。

在一个实施例中，第一保护罩为低碳钢板保护罩。

在一个实施例中，倒锥段上爆炸螺栓所在的位置处设置有第二保护罩，第二保护罩固定安装在倒锥段的外表面上，第二保护罩和倒锥段之间形成容纳空间，爆炸螺栓的螺栓头设置于第二保护罩和倒锥段之间的容纳空间中。

在一个实施例中，整流罩壳体的开口处设置有第二安装孔，第二安装孔远离倒锥段的一侧设置有螺纹块，螺纹块的螺纹与爆炸螺栓的螺纹适配，爆炸螺栓穿过倒锥段上的安装孔和第二安装孔，与螺纹块固定连接。

本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本公开实施例中的整流罩通过将整流罩壳体和倒锥段设计为分体式结构，并使用爆炸螺栓将整流罩壳体和倒锥段连接，可以在装配有效载荷和整流罩时进行水平作业，降低了整流罩和有效载荷的装配难度。

具体地，本公开实施例的技术方案提供一种水平总装、水平测试、水平运输三平使用的分体式整流罩，可以消除装配过程中空间受限，提高可操作性，可测试性。相对以往直立式装配具有良好的可操作性、工艺性、环境适应性和更高的可靠性。同时，分体式整流罩纵向分离装置选择的局限性将得到改善。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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它的附图。

图1是现有技术中一种整流罩装配前的结构示意图；

图2是现有技术中一种整流罩装配后的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的一种整流罩装配前的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的一种整流罩装配后的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的第一保护罩的结构示意图。

具体实施方式

为了使本公开所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本公开进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本公开，并不用于限定本公开。

在本公开及其实施例的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“高度”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公开和简化描述，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公开的限制。

在本公开及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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公开中的具体含义。

在本公开及其实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

图1是现有技术中一种整流罩装配前的结构示意图；图2是现有技术中一种整流罩装配后的结构示意图。

如图1和图2所示，整流罩采用一体式设计，纵向分离装置可以将整流罩壳体前锥段、柱段与倒锥段连接成为一个整体。整流罩左部101为包括前锥段、柱段和倒锥段的一体式结构，整流罩右部102为包括前锥段、柱段和倒锥段的一体式结构，整流罩左部101和整流罩右部102由纵向分离装置进行连接，这使得在整流罩与有效载荷200的对接过程当中，由于整流罩倒锥段空间受限，需要将整流罩进行垂直放置后将有效载荷与整流罩进行装配，装配比较困难。

为解决以上技术问题，本公开提供一种整流罩，该整流罩的前锥段和柱段为一体式结构，该一体式结构与倒锥段分体，通过将整流罩柱段与倒锥段进行分体，可以不必将整流罩垂直放置即可以对有效载荷和整流罩进行装配，进而可以实现装配过程的水平总装、水平测试、水平运输。图3是本公开实施例提供的一种整流罩装配前的结构示意图；图4是本公开实施例提供的一种整流罩装配后的结构示意图；图5是本公开实施例提供的第一保护罩的结构示意图。下面结合图3至图5一起来描述本公开实施例提供的整流罩。

如图3和图4所示，本公开实施例提供一种整流罩，该整流罩包括：整流罩壳体301，包括连接为一体的前锥段和柱段，整流罩壳体内部形成有半封闭的容纳腔，用于放置与整流罩适配的有效载荷200；纵向分离装置302，设置于整流罩壳体上，且与整流罩壳体固定连接，纵向分离装置包括由膨胀管和凹口螺栓组成的分离装置；倒锥段303，倒锥段与整流罩壳体在容纳腔的开口处305通过爆炸螺栓连接。其中，整流罩壳体上凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，第一保护罩固定安装在整流罩壳体外部，第一保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，凹口螺栓的螺栓头设置于第一保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。

采用本公开实施例的技术方案，有效载荷能够在整流罩水平放置过程中通过柱段送入整流罩内部，最后通过爆炸螺栓将倒锥段与柱段进行合体，完成有效载荷和整流罩的装配，同时完成整流罩壳体与倒锥段的装配。此外，第一保护罩的设计，可以避免高速飞出的螺栓头撞击有效载荷或者设备。

如图3所示，整流罩壳体301和纵向分离装置302可以通过连接紧固件连接，纵向分离装置302内部可以装有柔性导爆索304并安装起爆器。将有效载荷水平送入整流罩壳体内部完成装配后即可进行测试，最终通过爆炸螺栓可以将倒锥段与柱段壳体进行连接。

如图2所示，现有技术中，典型的整流罩中，整流罩左部101和整流罩右部102对称分布在纵向分离面所在的轴线的两侧。纵向分离装置可以将整流罩壳体前锥段、柱段与倒锥段连接成为一个整体。因此，如图1所示，在星箭联合操作过程中由于空间受限只能将整流罩两个半罩分开并垂直放置后进行有效载荷与整流罩的装配，并最终通过紧固件将两个半罩进行连接，此方案具备较弱的可操作性和环境适应性。

本公开实施例的技术方案采用包括整流罩壳体和倒锥段两部分的分体式整流罩，可以摆脱装配时候的空间局限性并且能够将整流罩壳体上的纵向分离装置提前安装好，无需拆卸，在整流罩和有效载荷的总装、测试、运输过程中都能够以水平方式放置。因此，具有良好的可操作性、工艺性、环境适应性和更高的可靠性，同时也能够不受限于纵向分离装置的选择。

在本公开一个实施例中，纵向分离装置包括膨胀管和凹口螺栓，纵向分离装置与整流罩壳体通过凹口螺栓固定连接；膨胀管设置于凹口螺栓的螺栓头和螺栓体末端之间，膨胀管内部设置有柔性导爆索304以及与柔性导爆索连接的起爆器（图中未示出）。具体地，膨胀管内可以设置柔性导爆索组件，该柔性导爆索组件可以包括两根柔性导爆索，但是并不局限于两根，其数量可以根据实际需要设置。

具体地，膨胀管内部可以设有填充物，柔性导爆索设置在填充物中心。膨胀管可以带有缺口，在该缺口可以密封连接其它管道，并在该其它管道中设置起爆器，起爆器与柔性导爆索的一端连接。

膨胀管发生爆炸可以产生膨胀变形，膨胀变形产生的作用力施加到整流罩壳体上，使得整流罩壳体在纵向分离面上发生分离。

在柔性导爆索未爆炸时，填充物对柔性导爆索起到支撑作用；在柔性导爆索爆炸时，填充物将柔性导爆索爆炸的爆轰能量向膨胀管的管体传递。在设计时应该保证填充物尽可能填满膨胀管的管体与柔性导爆索之间的间隙。

具体地，起爆器可以设置两个。两个起爆器用于同时起爆柔性导爆索，两个起爆器互为冗余设置可以提高起爆的可靠性。即使一个起爆器失效，仍然可以实现分离，而且对分离特性不会造成影响，柔性导爆索包括炸药用管和炸药，炸药填充在柔性炸药用管内。导爆索是分离装置的动力源，其工作时产生的爆轰为整流罩壳体提供分离能量。炸药可以为高能炸药，在炸药爆炸时将炸药用管炸开。被炸开的炸药用管将作用力通过填充物传递至膨胀管的管体，使膨胀管的管体膨胀。

在应用包括膨胀管和凹口螺栓的膨胀管-凹口螺栓纵向分离装置中，膨胀管和凹口螺栓分离过程中，膨胀管爆炸，为纵向分离装置提供分离动力，将凹口螺栓拉断，螺栓头高速飞出；飞出的螺栓头需要进行遮挡，避免撞击整流罩内的卫星或级间段内的设备，此外，高速飞出的螺栓头撞击遮挡结构会产生高频的冲击波，影响周围设计正常工作。

本公开实施例中的整流罩中的纵向分离装置并不局限于膨胀管-凹口螺栓纵向分离装置，在实际应用中，可以使用其它纵向分离装置，例如，爆炸螺栓纵向分离装置。选择不同类型的纵向分离装置，并不会影响本公开实施例的技术方案中的分体式整流罩的功能。

为避免高速飞出的螺栓头撞击有效载荷或者设备，在本公开实施例中，整流罩壳体上凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，第一保护罩固定安装在整流罩壳体外部，第一保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，凹口螺栓的螺栓头设置于第一保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。

第一保护罩可以采用低碳钢材料，以低碳钢材料形成的低碳钢保护罩的结构强度较大，从而可以避免高速飞出的螺栓头逃逸。

进一步地，第一保护罩可以包括水平罩顶部、自罩顶部的不同边缘向同一方向弯折形成的罩壁部，以及自罩壁部远离罩顶部的一端朝远离罩顶部的方向水平延伸的罩端部，罩端部上设置有第一安装孔，第一保护罩通过穿过第一安装孔的螺钉与整流罩壳体固定连接。

本公开实施例中的第一保护罩对于拉断后的凹口螺栓进行多余物捕获并起到相应的减速效果。凹口螺栓拉断后撞击螺栓头顶部的第一保护罩，会发生反弹，反弹速度几乎无衰减，并再次撞击第一保护罩。

为避免高速飞出的螺栓头撞击第一保护罩产生高频的冲击波以及降低凹口螺栓在撞击第一保护罩后的反弹速度，可以在第一保护罩的内表面上设置降冲击缓冲件。

如图5所示，可以在第一保护罩502内侧加入缓冲性能较优的点阵吸能缓冲件501，以采用点阵吸能缓冲结构消除第一保护罩无法可靠捕获的隐患，减少螺栓头撞击第一保护罩产生的高频冲击波。

此外，还可以使用降冲击垫作为降冲击缓冲件，该降冲击垫可以贴设在第一保护罩的内表面。降冲击垫可以采用聚四氟乙烯、铝蜂窝、橡胶板制备，结构强度较大。

在本公开一个实施例中，螺钉503依次穿过垫圈504、减震垫片505和第一安装孔后与整流罩壳体固定连接。

减震垫片可以采用聚四氟乙烯、铝蜂窝、橡胶板制备，结构强度较大，可以过滤、减低高频的爆炸冲击应力波，避免螺钉断裂。

在分离过程中，凹口螺栓的螺栓头高速撞击第一保护罩，第一保护罩将撞击力传递给螺钉，中间出现两次撞击过程，为避免撞击对周围设备产生冲击干扰及第一保护罩、连接螺钉破坏而导致的螺栓头捕获失效，本公开实施例的技术方案采用了在保护罩内表面设置降冲击缓冲件及在螺钉上安装减震垫的两次减震措施，具有较好的减少干扰以及多余物捕获能力。

在本公开实施例中，爆炸螺栓是分离装置的动力源，其工作时产生的爆轰为整流罩壳体和倒锥段提供分离能量。爆炸螺栓中填充的炸药可以为高能炸药，在炸药爆炸时将爆炸螺栓拉断。

在一个实施例中，爆炸螺栓的螺栓头可以位于倒锥段侧，可以在倒锥段上爆炸螺栓所在的位置处设置有第二保护罩，第二保护罩固定安装在倒锥段的外表面上，第二保护罩和倒锥段之间形成容纳空间，爆炸螺栓的螺栓头设置于第二保护罩和倒锥段之间的容纳空间中。

本公开实施例中的第二保护罩对于拉断后的爆炸螺栓进行多余物捕获并起到相应的减速效果。爆炸螺栓拉断后撞击螺栓头顶部的第二保护罩，会发生反弹，反弹速度几乎无衰减，并再次撞击第二保护罩。

为避免高速飞出的螺栓头撞击第二保护罩产生高频的冲击波以及降低爆炸螺栓在撞击第二保护罩后的反弹速度，可以在第二保护罩的内表面上设置降冲击缓冲件。具体地，可以在第二保护罩内侧加入缓冲性能较优的点阵吸能缓冲件，以采用点阵吸能缓冲结构消除第二保护罩无法可靠捕获的隐患，减少螺栓头撞击第二保护罩产生的高频冲击波。此外，还可以使用降冲击垫作为降冲击缓冲件，该降冲击垫可以贴设在第二保护罩的内表面。降冲击垫可以采用聚四氟乙烯、铝蜂窝、橡胶板制备，结构强度较大。

在本公开实施例中，整流罩壳体的开口处设置有第二安装孔，第二安装孔远离倒锥段的一侧设置有螺纹块，螺纹块的螺纹与爆炸螺栓的螺纹适配，爆炸螺栓穿过倒锥段上的安装孔和第二安装孔，与螺纹块固定连接。

其中，螺纹块为具有一定厚度、接触面积的带有螺纹孔的高强度钢板，螺纹块可以通过铆钉和整流罩壳体连接。

第二保护罩可以包括水平罩顶部、自罩顶部的不同边缘向同一方向弯折形成的罩壁部，以及自罩壁部远离罩顶部的一端朝远离罩顶部的方向水平延伸的罩端部，罩端部上设置有第三安装孔，第二保护罩通过穿过第三安装孔的螺钉与倒锥段固定连接。在本公开一个实施例中，该螺钉可以依次穿过垫圈、减震垫片和第三安装孔后与倒锥段固定连接。

在另一个实施例中，爆炸螺栓的螺栓头位于整流罩壳体侧，可以在整流罩壳体上爆炸螺栓所在的位置处设置有保护罩，该保护罩固定安装在整流罩壳体的外表面上，保护罩和整流罩壳体之间形成容纳空间，爆炸螺栓的螺栓头设置于该保护罩和整流罩壳体之间的容纳空间中。倒锥段上爆炸螺栓所在的位置处设置有第三安装孔，第三安装孔远离整流罩壳体的一侧设置有螺纹块，螺纹块的螺纹与爆炸螺栓的螺纹适配，爆炸螺栓穿过整流罩壳体上的安装孔和第三安装孔，与螺纹块固定连接。

爆炸螺栓包括螺栓头和螺栓体。爆炸螺栓工作时，爆炸螺栓将整流罩壳体和倒锥段两个被分离体连接。分离时，爆炸螺栓内装的炸药爆炸，产生高温高压燃气将螺栓体、螺栓头拉断，拉断后螺栓头高速飞出。高速飞出的螺栓头撞击第二保护罩，第二保护罩现对高速飞出螺栓头的捕获。

本公开实施例的技术方案提供一种水平总装、水平测试、水平运输三平使用的分体式整流罩，可以消除装配过程中空间受限，提高可操作性，可测试性。相对以往直立式装配具有良好的可操作性、工艺性、环境适应性和更高的可靠性。同时，分体式整流罩纵向分离装置选择的局限性将得到改善。

根据本公开实施例提供的整流罩，通过将整流罩壳体和倒锥段设计为分体式结构，并使用爆炸螺栓将整流罩壳体和倒锥段连接，可以在装配有效载荷和整流罩时进行水平作业，降低了整流罩和有效载荷的装配难度。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本公开的不同结构。为了简化本公开的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本公开。此外，本公开可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本公开提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

尽管已描述了本公开的优选实施例，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公开范围的所有变更和修改。

以上仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种整流罩，其特征在于，所述整流罩包括：

整流罩壳体，包括连接为一体的前锥段和柱段，所述整流罩壳体内部形成有半封闭的容纳腔，用于放置与所述整流罩适配的有效载荷；

纵向分离装置，设置于所述整流罩壳体上，且与所述整流罩壳体固定连接，所述纵向分离装置包括由膨胀管和凹口螺栓组成的分离装置；

倒锥段，所述倒锥段与所述整流罩壳体在所述容纳腔的开口处通过爆炸螺栓连接；

其中，所述整流罩壳体上所述凹口螺栓所在的位置处设置有第一保护罩，所述第一保护罩固定安装在所述整流罩壳体外部，所述第一保护罩和所述整流罩壳体之间形成容纳空间，所述凹口螺栓的螺栓头设置于所述第一保护罩和所述整流罩壳体之间的容纳空间中。

2.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述纵向分离装置与所述整流罩壳体通过所述凹口螺栓固定连接；所述膨胀管设置于所述凹口螺栓的螺栓头和螺栓体末端之间，所述膨胀管内部设置有柔性导爆索以及与所述柔性导爆索连接的起爆器。

3.根据权利要求2所述的整流罩，其特征在于，所述柔性导爆索的数量至少为2组，和/或，所述起爆器的数量为2个。

4.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述第一保护罩包括水平罩顶部、自所述罩顶部的不同边缘向同一方向弯折形成的罩壁部，以及自罩壁部远离所述罩顶部的一端朝远离所述罩顶部的方向水平延伸的罩端部，所述罩端部上设置有第一安装孔，所述第一保护罩通过穿过所述第一安装孔的螺钉与所述整流罩壳体固定连接。

5.根据权利要求4所述的整流罩，其特征在于，所述螺钉依次穿过垫圈、减震垫片和所述第一安装孔后与整流罩壳体固定连接。

6.根据权利要求4所述的整流罩，其特征在于，所述第一保护罩的内表面上设置有降冲击缓冲件。

7.根据权利要求6所述的整流罩，其特征在于，所述降冲击缓冲件包括点阵吸能缓冲件。

8.根据权利要求4所述的整流罩，其特征在于，所述第一保护罩为低碳钢板保护罩。

9.根据权利要求1所述的整流罩，其特征在于，所述倒锥段上所述爆炸螺栓所在的位置处设置有第二保护罩，所述第二保护罩固定安装在所述倒锥段的外表面上，所述第二保护罩和所述倒锥段之间形成容纳空间，所述爆炸螺栓的螺栓头设置于所述第二保护罩和所述倒锥段之间的容纳空间中。

10.根据权利要求9所述的整流罩，其特征在于，所述整流罩壳体的开口处设置有第二安装孔，第二安装孔远离所述倒锥段的一侧设置有螺纹块，所述螺纹块的螺纹与所述爆炸螺栓的螺纹适配，所述爆炸螺栓穿过所述倒锥段上的安装孔和所述第二安装孔，与所述螺纹块固定连接。