双层共底结构的制作方法

本发明涉及航天液体推进，具体地，涉及一种双层共底结构。

背景技术：

1、为充分利用箱间段内的空间，节省箱间段重量，目前运载领域广泛使用共底贮箱。随着载人航天事业的发展，对贮箱的轻质化、高排放效率提出了更高的要求，同时对贮箱的质心高度提出了要求，以期通过降低贮箱的质心高度来降低飞行器的质心高度，因此载人航天领域对共底贮箱有着一定的需求。载人航天领域贮箱与运载领域贮箱在工作压力和工作周期方面存在较大差异，载人航天领域贮箱工作压力一般为2.0mpa及以上，工作时间一般为1年以上；运载领域贮箱工作压力较低，一般为0.5mpa～0.8mpa，工作在运载火箭上升段，工作时间较短。目前运载领域共底贮箱一般采用单层底结构，若单层底结构破损，共底共底贮箱中原本分离储存的两种不同将直接混合，带来较大的安全隐患。

2、专利文献cn109911247a公开了一种火箭及其推进剂贮箱，包括第一贮箱、第二贮箱和共用箱底，第一贮箱和第二贮箱通过共用箱底相连接，且共用箱底分别与第一贮箱和第二贮箱的连接处形成封闭结构。该发明提供的火箭及其推进剂贮箱，取消了箱间段的串联结构，可有效缩短箭体高度，减小运载火箭的长细比，有利于增加火箭的稳定性，火箭重量最轻，空间利用率最高，运载能力最大。但该方案仍采用传统的标准箱底件，即单层底结构，仍存在单层底结构破损后，带来的较大安全隐患问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种双层共底结构。

2、根据本发明提供的一种双层共底结构，包括第一共底、第二共底、y形环以及垫环；

3、所述第一共底、第二共底均为半球形结构，且由内向外同心布置；

4、第一共底、第二共底间设置有第一间隙；所述第一间隙的尺寸为0.1～0.5mm；

5、所述第一共底的端部与第二共底的端部通过y形环连接，所述第一共底的端部与第二共底的端部分别焊接在所述y形环的两侧；

6、所述y形环内设置有应力释放槽，所述应力释放槽与第一间隙相连通；

7、应力释放槽中设置有垫环，所述垫环的一端位于应力释放槽内，另一端穿过应力释放槽延伸至第一间隙；

8、所述垫环的厚度比所述y形环的应力释放槽宽度小0.05～0.20mm。

9、优选的，第一共底外型面直径为2400mm，第二共底内型面直径为2400.1～2400.5mm；

10、第一共底的厚度与直径的比值、第二共底的厚度与直径的比值均小于0.0005。

11、优选的，所述第一共底的材料为铝或铝合金材料；

12、所述第二共底的材料为铝或铝合金材料；

13、优选的，所述应力释放槽为u型结构，应力释放槽宽度t为2.5～3.5mm。

14、优选的，定义y形环与第一共底的焊缝为第一焊缝，第一焊缝的位置距离应力释放槽根部距离h2为25～35mm；

15、定义y形环与第二共底的焊缝为第二焊缝，第二焊缝的位置距离应力释放槽根部距离h1为20～30mm；

16、第一焊缝与第二焊缝之间的距离不小于9mm。

17、优选的，所述y形环上还设置有检测接口，所述检测接口与所述应力释放槽相连通。

18、优选的，所述检测接口呈阶梯状，包括直径依次增大，且依次连通的第一阶、第二阶、第三阶、第四阶、第五阶；

19、所述第一阶为通孔结构，且与所述应力释放槽相连通；

20、所述第二阶、第三阶为螺纹孔孔结构；

21、所述第四阶、第五阶为孔结构。

22、优选的，所述第一阶，第一阶的直径d1为2.0～2.5mm；

23、第二阶、第三阶分别为m3、m4尺寸的螺纹孔

24、所述第四阶的直径d2为4.0～4.5mm；

25、第五阶的直径d3为6.0～9.0mm。

26、优选的，垫环的材料为铝或铝合金。

27、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

28、1、本发明通过第一共底、第二共底的设计，实现了共底贮箱共底的双层冗余设计，在中第一共底或第二共底发生泄漏后，推进剂泄漏至第一共底和第二共底的间隙内，未泄漏的共底仍然起到两种推进剂物理隔离的作用，解决了共底贮箱使用的安全性问题。

29、2、本发明通过测试接口的设置，在贮箱生产测试阶段，可以在贮箱生产测试阶段对第一共底和第二共底的密封性进行检测，进一步提高了贮箱的安全性能。

技术特征：

1.一种双层共底结构，其特征在于，包括第一共底(1)、第二共底(2)、y形环(3)以及垫环(4)；

2.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，第一共底(1)外型面直径为2400mm，第二共底(2)内型面直径为2400.1～2400.5mm；

3.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，所述第一共底(1)的材料为铝或铝合金材料；

4.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，所述应力释放槽(5)为u型结构，应力释放槽(5)宽度t为2.5～3.5mm。

5.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，所述y形环(3)上还设置有检测接口(6)，所述检测接口(6)与所述应力释放槽(5)相连通。

7.根据权利要求6所述的双层共底结构，其特征在于，所述检测接口呈阶梯状，包括直径依次增大，且依次连通的第一阶(61)、第二阶(62)、第三阶(63)、第四阶(64)、第五阶(65)；

8.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，所述第一阶(61)，第一阶(61)的直径d1为2.0～2.5mm；

9.根据权利要求1所述的双层共底结构，其特征在于，垫环(4)的材料为铝或铝合金。

技术总结
本发明提供了一种双层共底结构，包括第一共底、第二共底、Y形环、垫环；所述第一共底、第二共底均为半球形结构，且由内向外同心布置；第一共底、第二共底间设置有第一间隙；所述第一间隙的尺寸为0.1～0.5mm；所述Y形环内设置有应力释放槽，所述应力释放槽与第一间隙相连通；应力释放槽中设置有垫环；所述垫环的厚度比所述Y形环的应力释放槽宽度小0.05～0.20mm。本发明通过第一共底、第二共底的设计，实现了共底贮箱共底的双层冗余设计，在中第一共底或第二共底发生泄漏后，推进剂泄漏至第一共底和第二共底的间隙内，未泄漏的共底仍然起到两种推进剂物理隔离的作用，解决了共底贮箱使用的安全性问题。

技术研发人员：葛宁,王晓玲,施金箭,柳盈含,冯明宇,王建海,许海洋
受保护的技术使用者：上海空间推进研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13