一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构的制作方法

本发明属于航天飞行器结构技术领域，具体涉及一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构。

背景技术：

为了保护航天飞行器外壁电缆在飞行过程中不受气动力和气动热的影响，同时使航天飞行器有良好的气动外形，飞行器外壁敷设的电缆上普遍采用了电缆罩。

电缆罩一般是金属材料冲压或者复合材料模压成型的“几”字型薄壁件。外形尺寸及厚度主要根据其受载条件和刚度、强度要求确定。当航天飞行器电缆敷设插接完毕后，工作人员将电缆罩分段罩住裸露在飞行器外壁的电缆，并将各段电缆罩固定在航天飞行器外壁，对飞行器外壁电缆起到了封闭式的保护。电缆罩通常采用为钣金件，刚性较差，加上各飞行器舱体尺寸偏差累积以及飞行过程中气动加热引起的变形都会影响电缆罩安装的协调性。特别是航天发动机外表面的电缆罩，由于发动机工作时壳体内压及温升作用产生的轴向变形特别大(变形伸长量达总长1％)，电缆罩安装形式需充分考虑发动机热变形的适应性，避免产生的热应力对电缆罩的破坏。

目前，根据电缆罩安装形式不同，可以分为腰型孔加衬套结构形式、搭接板结构形式，其中腰型孔加衬套结构形式使用较广泛，通过充分考虑发动机工作热变形量确定腰型孔中心距，保证固定电缆罩的螺钉随发动机热变形适应性移动。衬套的作用主要将安装螺钉的垫片垫高，防止垫片压住电缆罩过紧，舱体与电缆罩热变形不能相对移动而释放热应力。

但是如果采用这种结构形式，航天飞行器在飞行过程中，少量热气流会通过垫片与电缆罩间的间隙进入电缆罩，增加热气流破坏电缆的风险。对于大多数采用玻璃钢材质电缆罩的飞行器来说，由于玻璃钢受热会变软，经过发动机试车试验及飞行器多次飞行验证，衬套可以不安装而螺钉直接通过腰型孔带着垫片压紧在电缆罩上，这种方式即减少了零件的安装数量，又避免了热气流对电缆破坏的风险。但是，这种方式对电缆罩材质有局限性。另外，当飞行器太长、电缆罩分段太多的情况下，每个分段电缆罩间都要安装螺钉，螺钉安装数量庞大，不利于飞行器快速发射的要求，也给工人师傅带来误操作螺钉落舱段内部的风险。搭接板结构形式由于每个分段电缆罩间需固定一个搭接板，结构和安装较复杂，电缆罩分段较多，一般较少使用。

技术实现要素：

本发明提供的一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构，包括：电缆罩头罩、电缆罩分罩(一节以上)、挂扣、挂钩、固定底座、电缆卡箍、电缆罩尾罩，电缆罩头罩用螺纹固定在航天飞行器表面，尾部设为被搭接面，供电缆罩分罩搭接配合，电缆罩分罩为“几”字型横截面钣金件，电缆罩头罩、电缆罩分罩、电缆罩尾罩依次串联成电缆罩，其特征在于：

电缆罩分罩位于整个电缆罩中间，可根据电缆罩覆盖电缆所需的长度划分多节电缆罩分罩，内部开有挂扣安装孔。

挂扣设有安装孔，为“几”字型小金属零件，通过螺钉固定在电缆罩分罩内部两侧。

固定底座为带螺纹孔的零件，直接固定在飞行器外壁上，固定底座的螺纹孔既用于安装挂钩，又用于安装电缆卡箍。

挂钩为“l型”零件，一端设有安装孔的，另一端为一定斜角尖头，带斜角的尖头用于勾住电缆罩上安装的挂扣。

电缆卡箍为两头带安装孔的“几”字型薄片零件，通过螺钉安装在两头的固定底座上，用于电缆的捆扎。

电缆罩头罩为“几”字型横截面钣金件，为整个电缆罩前端，位于舱体电缆出线开口处，电缆罩头罩头部翻边周围开有安装孔，用于电缆罩头罩螺纹连接固定。尾部设为被搭接面，供电缆罩分罩搭接配合。

电缆罩尾罩为“几”字型横截面钣金件，为整个电缆罩后端，位于舱体电缆进线开口处，尾部设为搭接面，电缆罩尾罩头部翻边周围开有安装孔，用于电缆罩头罩螺纹连接固定。

每节电缆罩分罩中间部位上下对称安装一对挂扣，在航天飞行器表面相对应每节电缆罩分罩中间部位上下对称安装一对固定底座，电缆卡箍和挂钩固定在固定底座上，电缆罩分罩前端设有台阶搭接面，后端设有被搭接面，电缆罩分罩通过挂扣与挂钩配合固定在航天飞行器表面，通过搭接面鳞次对接，当电缆罩分罩顺次搭接完毕，电缆罩尾罩搭接最后一个电缆分罩螺接固定于航天飞行器表面上，完成整个电缆罩组件的封闭保护。

本发明结构简单、质量轻、经济实用、可操作性和维护性强，为航天飞行器壁外电缆保护提供了一种能自适应热应力变形且快速安装的途径。

本发明的整个电缆罩安装通过螺钉固定电缆罩头罩和电缆罩尾罩，中间部分全部由电缆罩分罩依次搭接挂扣，因此可实现电缆罩的快速安装，特别是航天飞行器越长，只需增加电缆罩分罩的数量即可，其快速性安装的特点将更加明显。

附图说明

图1为本发明中电缆罩分罩内部挂扣安装示意图。

图2为本发明中图1a-a截面示意图。

图3为本发明实施例整流罩整体安装后外部效果示意图。

具体实施方式

本发明的电缆罩主要由电缆头罩、电缆罩尾罩、多个电缆分罩及挂扣、挂钩零部件、安装座组成，由于每个电缆分罩内部两侧壁安装有一对挂扣，航天飞行器外壁每隔一定间距安装座对应安装有一对挂钩，每个电缆分罩依次通过挂扣挂接到航天飞行器外壁安装座的挂钩上，实现电缆罩的快速安装，同时电缆罩头罩、电缆罩尾罩通过螺钉固定，完成整个航天器外壁电缆的封闭保护。另外，电缆罩头罩、电缆罩尾罩及多个电缆罩分罩相互之间接口为搭接形式，搭接部位无轴向约束，设计一定搭接宽度，可使电缆罩自动适应航天飞行器飞行产生的轴向热变形。

下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、图2、图3所示，本实施例中一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构主要包括电缆罩分罩1、挂扣2、挂钩3、固定底座4、电缆卡箍5、电缆罩头罩6、电缆罩尾罩7、挂扣安装螺钉8、挂钩安装螺钉9等。其中：

本发明中，固定底座4先依次成对按一定间距固定在航天飞行器外壁，待电缆沿航天飞行器外壁敷设完毕后，将挂钩3、电缆卡箍5通过挂钩安装螺钉9安装在固定底座4上，实现挂钩3的安装与电缆的捆扎。然后，将挂扣2通过挂扣安装螺钉9安装各个电缆罩分罩1内部两侧，电缆罩头罩6通过螺纹连接固定在电缆出线开口处，将安装有挂扣2的电缆罩分罩1从电缆罩头罩被搭接处开始顺次挂扣、搭接。待所有电缆罩分罩1安装完毕，最后将电缆罩尾罩7搭接在临近电缆罩分罩上，接着完成电缆罩尾罩7与航天飞行器外壁的螺钉连接，实现整个电缆的封闭。

本发明电缆罩各电缆罩分罩相互间通过挂钩挂扣，避免大量螺钉安装，安装方便快捷，缩短了运载器的发射周期，为航天飞行器外壁电缆提供良好的工作环境。

实现本发明目的所采用的一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构，通过各电缆罩分罩依次搭接、挂扣方式，快速实现电缆罩安装，同时适应航天飞行器热变形对电缆罩安装协调性，补偿航天飞行器工作变形。

以上所述为本发明的一个实施例而已，但本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

技术特征：

技术总结
本发明一种自适应热变形挂扣式电缆罩快速安装结构，包括：电缆罩头罩、电缆罩分罩、挂扣、挂钩、固定底座、电缆卡箍、电缆罩尾罩；各电缆罩分罩相互间通过挂钩挂扣连接，避免大量螺钉安装，方便快捷，缩短了运载器的发射周期，适应航天飞行器热变形对电缆罩安装协调性，补偿航天飞行器工作变形为航天飞行器外壁电缆提供良好的工作环境。

技术研发人员：信傲;杨攀;王博哲;王仰坚;单华伟
受保护的技术使用者：湖北航天技术研究院总体设计所
技术研发日：2017.07.13
技术公布日：2017.11.07