一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构的制作方法

本发明涉及运载器的功能结构技术领域，具体来说，涉及一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构。

背景技术：

现有的运载器级间分离常常采用热分离方案，级间段上必须开排焰口满足发动机点火的排焰需求，对于蒙皮桁条铆接级间段，排焰口设置在相邻桁条和中间框之间，为矩形结构，抗剪能力很差，造成级间段的扭转刚度大幅下降。对于中小型运载器，为保证排焰口面积，级间段环向空间大部分被排焰口占据，级间段抗扭转刚度严重削弱，容易出现扭转失稳，同时造成运载器滚转控制时整体扭转刚度大幅下降，对控制系统的姿态控制造成极大困难。

运载器在进行滚转控制的时候，需要全箭有一定的扭转刚度和抗扭转能力，如果级间段扭转刚度过低，容易出现扭转失稳，同时对滚转控制造成极大困难。

现有的运载器级间段排焰口一般是在相邻的桁条和框之间的蒙皮处开排焰口，均为矩形，对于中小直径的运载器级间段，为了保证排焰口面积，会出现桁条之间的蒙皮基本被挖去形成排焰口的情况，这时候将会大幅削弱排焰口的抗剪能力，造成级间段的扭转刚度大幅降低。这一问题的本质是对于蒙皮桁条铆接结构来说，框桁结构的抗剪能力很弱，主要依靠蒙皮传递剪力，而排焰口的存在造成了蒙皮被挖去，导致排焰口的抗剪能力大幅下降，形成级间段的扭转刚度严重削弱。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构，能够大幅提高排焰口抗剪能力，从而大幅提高级间段的扭转刚度，结构形式简单新颖，原理可靠，不需要改变原有工艺装配环节，工艺可实现性好。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构，包括蒙皮，所述蒙皮下边缘设有下端框，所述蒙皮内侧中部设有中间框，所述下端框与所述中间框之间设有若干排焰口，所述排焰口包括相互间隔设置的矩形排焰口和三角形排焰口，所述三角形排焰口包括两个上下相对设置的相同的直角三角形排焰口，所述上下相对设置的两个直角三角形排焰口的斜边之间的蒙皮形成抗剪斜拉带。

进一步地，相邻的所述排焰口之间设有承力桁条。

进一步地，相邻的两个所述三角形排焰口中，其中一个三角形排焰口的抗剪斜拉带为右倾抗剪斜拉带，另一个三角形排焰口的抗剪斜拉带为左倾抗剪斜拉带。

进一步地，所述矩形排焰口的个数为20，所述三角形排焰口的个数为20。

本发明的有益效果：通过设置抗减斜拉带，既保证了现有运载器级间段排焰口的排焰面积，又大幅提高了矩形排焰口的抗剪能力，提高了级间段的扭转刚度，解决了尤其是中小型运载器级间段排焰面积和扭转刚度须兼顾的这一突出矛盾。同时本发明的结构形式简单新颖，原理可靠，不需要改变原有工艺装配环节，工艺可实现性好，而且增加的重量代价很小，很好的解决了现有级间段排焰口抗扭转能力不足的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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是根据本发明实施例所述的一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构的结构示意图。

图中：1.蒙皮；2.矩形排焰口；3.三角形排焰口；4.左倾抗剪斜拉带；5.右倾抗剪斜拉带；6.下端框；7.承力桁条；8.中间框；9.排焰口；10.直角三角形排焰口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构，包括蒙皮1，所述蒙皮1下边缘设有下端框6，所述蒙皮1内侧中部设有中间框8，所述下端框6与所述中间框8之间设有若干排焰口9，所述排焰口9包括相互间隔设置的矩形排焰口2和三角形排焰口3，所述三角形排焰口3包括两个上下相对设置的相同的直角三角形排焰口10，所述上下相对设置的两个直角三角形排焰口10的斜边之间的蒙皮形成抗剪斜拉带5。

本发明对排焰口9的结构形式进行了创新。由于现有的排焰口为了适应桁条和框的分布为矩形，而矩形结构抗剪能力差，而且并不稳定，因此在排焰口上增加了抗剪斜拉带，使矩形排焰口变为稳定的三角形，大幅提高排焰口的抗剪能力，从而提高级间段的扭转刚度。本发明的抗扭转排焰口的抗剪斜拉带为蒙皮的一部分，相当于在原来的矩形开口的对角线上保留一条窄带蒙皮。这样既能保证排焰口面积，又免去了抗剪斜拉带的安装问题，工艺可实现性好，对蒙皮桁条结构的现有装配工艺不需要进行改变，即能实现大幅提高排焰口抗剪能力的效果，大幅提高级间段的扭转刚度。

作为上述实施例的进一步改进，相邻的所述排焰口9之间设有承力桁条7。相邻排焰口之间设置承受轴向载荷的桁条结构，满足级间段排焰要求和轴向承载要求。

相邻的两个所述三角形排焰口3中，其中一个三角形排焰口3的抗剪斜拉带为右倾抗剪斜拉带5，另一个三角形排焰口3的抗剪斜拉带为左倾抗剪斜拉带4。由于抗剪斜拉带为一窄带，只能受拉不能受压，排焰口对角线上的抗剪斜拉带只能提供一个方向的抗剪刚度，因此本项目的抗扭转排焰口需设计成相邻排焰口的抗剪斜拉带方向相反，这样能提供级间段两个方向的扭转刚度。

在一个具体的实施例中，所述矩形排焰口2的个数为20，所述三角形排焰口3的个数为20。这样数量的排焰口设置合理，能够满足绝大多数运载器排焰口的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种运载器热分离级间段的抗扭转排焰口结构，包括蒙皮，所述蒙皮下边缘设有下端框，所述蒙皮内侧中部设有中间框，所述下端框与所述中间框之间设有若干排焰口，所述排焰口包括相互间隔设置的矩形排焰口和三角形排焰口，所述三角形排焰口包括两个上下相对设置的相同的直角三角形排焰口，所述上下相对设置的两个直角三角形排焰口的斜边之间的蒙皮形成抗剪斜拉带。本发明的有益效果：能够大幅提高排焰口抗剪能力的效果，大幅提高级间段的扭转刚度，结构形式简单新颖，原理可靠，不需要改变原有工艺装配环节，工艺可实现性好。

技术研发人员：戴政
受保护的技术使用者：北京蓝箭空间科技有限公司
技术研发日：2017.06.28
技术公布日：2017.10.03