用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台的制作方法与工艺

本发明涉及全箭动力学试验技术领域，具体涉及一种用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台。

背景技术：
CZ-5运载火箭是我国在研的最大规模的捆绑式火箭，其中芯一级直径5m，长度33m，整个芯级高度达到63m，单个助推器直径3.35m，长度28m。CZ-5全箭模态试验也是国内进行的最大规模的捆绑式箭体结构模态试验，该试验在亚洲最大振动塔内(天津新建振动塔)第一次进行，能否顺利完成试验至关重要，但是火箭进入振动塔竖立在试验工位上后，火箭与塔内固定平台存在很大的间隙，特别是在两个助推之间形成了较大的空隙，助推器和芯级之间的地方操作人员也无法到达，如图1所示，助推器和芯级对接时最少需要两人同时使用辅助工具在助推器和芯级之间及其他空隙区域进行操作，并且辅助工具也具有较大重量。以往较小规模的火箭在北京振动塔进行试验时多采用搭接木板的方式解决，因为火箭尺寸小，空隙距离短，该方法可行，但是在此次试验中空隙较大，距离较远，如果按照传统方法只搭接木板操作人员很难顺利进行操作，其稳固性、安全性和可操作性均不能满足要求。

技术实现要素：
本发明的目的是解决全箭动力学试验中，火箭箭体与固定平台之间存在空隙，试验人员难以对箭体进行操作的技术问题，提供了一种可以填补火箭箭体与固定平台之间的空隙，为试验人员提供稳固操作平台的用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台。本发明是这样实现的：一种用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台，包括悬臂式操作平台，悬臂式操作平台布置在沿芯级外表面相邻的两个助推器之间，与固定平 台固定连接。如上所述的悬臂式操作平台共有四套，分别布置在1号助推器与2号助推器之间、2号助推器与3号助推器之间、3号助推器与4号助推器之间，前两套悬臂式操作平台与东固定平台固定连接，后两套悬臂式操作平台与西固定平台固定连接。如上所述的悬臂式操作平台包括长槽钢、短槽钢、宽空心方管组合体、窄空心方管组合体、螺栓和斜铁；宽空心方管组合体和窄空心方管组合体并排放置于固定平台上端面上，其长度方向与水平方向和竖直方向均呈45度夹角；窄空心方管组合体位于宽空心方管组合体的两侧；宽空心方管组合体从相邻的两组悬挂钢丝绳之间穿过，窄空心方管组合体从同组悬挂钢丝绳中相邻的两根之间穿过；长槽钢和短槽钢压在宽空心方管组合体和窄空心方管组合体上方，长槽钢布置在短槽钢的外侧；长槽钢和短槽钢两端分别固定在固定平台上，通过螺栓与固定平台连接；斜铁位于槽钢和空心方管组合体之间。如上所述的宽空心方管组合体由三个方管连接而成，尺寸为100mm×300mm×3000mm，共有七组；窄空心方管组合体由两个方管连接而成，尺寸为100mm×200mm×3000mm，共有四组；宽空心方管组合体和窄空心方管组合体前端距离箭体100mm。如上所述的长槽钢、短槽钢和斜铁均采用不锈钢材料制成，宽空心方管组合体和窄空心方管组合体均采用铝合金材料制成。本发明的有益效果是：本发明包括悬臂式操作平台，该悬臂式操作平台在满足使用条件的要求下结构设计简单，安装灵活方便不会与试验的产品和其他系统干涉，使用范围广，在需要操作的各层固定平台上均可使用；采用空心铝合金材料既保证强度又减轻质量，使操作人员能够方便操作；将方管按不同数量拼接可以满足不同区域差别化的要求。利用本发明设计的悬臂式操作平台可以覆盖固定平台与箭体之间的空隙区域，使操作人员在箭体周围及箭体之间进行各种作业。附图说明图1是振动塔内火箭和固定平台的布局图；图2是本发明的用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台结构示意图；图3是本发明的用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台单组悬臂式操作平台结构示意图。图中：1.东固定平台，2.西固定平台，3.1号助推器，4.2号助推器，5.3号助推器，6.4号助推器，7.芯级，8.悬挂钢丝绳，9.箭体与固定平台的空隙，10.悬臂式操作平台，11.长槽钢，12.短槽钢，13.宽空心方管组合体，14.窄空心方管组合体，15.螺栓，16.斜铁，17.木板。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明的用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台进行详细描述：如图2所示，一种用于大型运载火箭全箭试验的悬臂式操作平台，包括悬臂式操作平台10，悬臂式操作平台10布置在沿芯级7外表面相邻的两个助推器之间，与固定平台固定连接。悬臂式操作平台用于覆盖箭体与固定平台的空隙9，为试验人员提供稳固操作平台。在本实施例中，悬臂式操作平台10共有四套，分别布置在1号助推器3与2号助推器4之间、2号助推器4与3号助推器5之间、3号助推器5与4号助推器6之间，前两套悬臂式操作平台10与东固定平台1固定连接，后两套悬臂式操作平台10与西固定平台2固定连接。如图3所示，悬臂式操作平台10包括长槽钢11、短槽钢12、宽空心方管组合体13、窄空心方管组合体14、螺栓15和斜铁16。悬挂钢丝绳8共有八组，分别布置在1号助推器3两侧、2号助推器4两侧、3号助推器5两侧和4号助推器6两侧。每组悬挂钢丝绳8共有四根，相邻两根之间间距相等。宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14并排放置于固定平台上端面上，其长度方向与水平方向和竖直方向均呈45度夹角。窄空心方管组合体14位于宽空心方管组合体13的两侧。宽空心方管组合体13从相邻的两组悬挂钢丝绳8之间穿过，窄空心方管组合体14从同组悬挂钢丝绳8中相邻的两根之间穿过。宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14用于填补箭体 与固定平台的空隙9。长槽钢11和短槽钢12压在宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14上方，长槽钢11布置在短槽钢12的外侧。长槽钢11和短槽钢12两端分别固定在固定平台上，通过螺栓15与固定平台连接。长槽钢11和短槽钢12用于固定宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14。斜铁16位于槽钢和空心方管组合体之间，用于填补槽钢和空心方管组合体之间的间隙。在本实施例中，宽空心方管组合体13由三个方管连接而成，尺寸为100mm×300mm×3000mm，共有七组；窄空心方管组合体14由两个方管连接而成，尺寸为100mm×200mm×3000mm，共有四组；宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14前端距离箭体100mm。长槽钢11、短槽钢12和斜铁16均采用不锈钢材料制成，宽空心方管组合体13和窄空心方管组合体14均采用铝合金材料制成。使用时，将宽空心方管组合体13放置在固定平台上中部区域并码放整齐，宽空心方管组合体13前端与箭体保持100mm安全间隙；将窄空心方管组合体14放置在同组悬挂钢丝绳8的相邻两根钢丝绳之间并码放整齐，窄空心方管组合体14前端与箭体保持100mm安全间隙；压上长槽钢11和短槽钢12，并在两端用螺栓15与固定平台固定；检查槽钢和空心方管组合体之间是否存在缝隙，如有缝隙用斜铁16塞实防止单个组合件晃动；按照上述方法在固定平台上将四套悬臂式操作平台10进行安装，然后在相邻的两套悬臂式操作平台10上搭接一个木板17。本发明包括悬臂式操作平台10，该悬臂式操作平台在满足使用条件的要求下结构设计简单，安装灵活方便不会与试验的产品和其他系统干涉，使用范围广，在需要操作的各层固定平台上均可使用；采用空心铝合金材料既保证强度又减轻质量，使操作人员能够方便操作；将方管按不同数量拼接可以满足不同区域差别化的要求。利用本发明设计的悬臂式操作平台可以覆盖固定平台与箭体之间的空隙区域，使操作人员在箭体周围及箭体之间进行各种作业。以上效果通过多次实际使用进行了验证，使用中悬臂式操作平台的承载情况如下：(1)为了进行助推器和芯级的捆绑对接需要在助推器和芯级之间最窄的区域进行操作，此时相邻悬臂式操作平台之间的木板上承载2名工作人员及30Kg的工具；(2)为了在高处平台2m以上的箭体上安装试验设备需要使用升降梯，此时每组悬臂式操作平台上需承载升降梯、2名工作人员及大约20Kg重的设备等。经过实际使用该发明设计的操作平台至少可以承载400Kg的重量，并且非常稳定，使操作人员在短时间内可以完成助推器和芯级的捆绑对接以及试验设备的安装。上面结合实施例对本发明的实施方法作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。