火箭连接器防护装置的制作方法

[0001]
本发明涉及一种运动机构防护的领域，具体涉及一种火箭连接器防护装置。


背景技术：

[0002]
作为人类进入太空的重要途径，航天器是世界各科技强国竞相抢占的科技制高点。航天器在起飞前，通常需要向其加注燃料。对于液体燃料航天器，可以通过连接器及加注管路与航天器的加注口连接，并将地面存储的液体燃料通过管路与连接器，加注到航天器的储箱内部。
[0003]
在航天器的液体燃料加注完毕后，如果任由连接器自由脱落，则可能导致连接器及管路来回晃动，威胁航天器安全；此外，航天器点火之后的火箭温度极高，可能会损坏连接器及其管路。
[0004]
鉴于此，亟需设计一种适应性强且安全可靠的用于火箭连接器的防护装置。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种火箭连接器防护装置。
[0006]
本发明提供一种火箭连接器防护装置，包括：防护架，具有一开口和可活动的翻盖，所述翻盖闭合所述开口后所述防护架为密闭的腔室；导向组件，设置于所述防护架内，所述导向组件通过伸缩可穿过所述开口；在火箭发射后，在火箭发射后，所述导向组件带动与火箭连接的连接器及其管路远离火箭并收缩至所述防护架的腔室内，所述翻盖将所述连接器及其管路闭合于所述腔室内。
[0007]
根据本发明的一个实施例，所述导向组件包括：第一导轨副，固定于所述防护架的腔室内部上方，包括第一导轨和第一导轨滑块；滑架，设置于所述第一导轨副上实现沿着所述第一导轨滑动。
[0008]
根据本发明的一个实施例，所述导向组件还包括：驱动缸，设置在所述防护架与所述滑架之间，用于驱动所述滑架沿着第一导轨运动。
[0009]
根据本发明的一个实施例，所述导向组件还包括：第二导轨副，固定于所述滑架下方，包括第二导轨和第二导轨滑块。
[0010]
根据本发明的一个实施例，所述导向组件还包括：拉簧，连接在所述第二导轨滑块与所述滑架之间。
[0011]
根据本发明的一个实施例，用于火箭连接器的防护装置还包括：悬链，设置于所述导向组件前端，所述连接器通过所述悬链与所述导向组件连接；悬架，设置于所述滑架上用于支撑所述连接器的管路。
[0012]
根据本发明的一个实施例，用于火箭连接器的防护装置还包括：中空的拖链，用于放置所述连接器的管路，所述拖链的一端固定于所述悬架上。
[0013]
根据本发明的一个实施例，所述翻盖包括：翻盖板，设置成遮盖所述开口的形状；翻盖支架，可枢转地安装于所述防护架顶端两侧。
[0014]
根据本发明的一个实施例，所述翻盖支架的枢转点远离所述开口处，且所述翻盖的质心偏离所述枢转点。
[0015]
另一方面，本反面提供一种用于火箭连接器的防护方法，采用如上述的火箭连接器的防护装置，包括：发出火箭0秒点火起飞命令后，火箭与所述连接器分离；控制所述导向组件收缩移动至所述防护架内；所述翻盖随着所述导向组件的收缩靠重力闭合。
[0016]
本发明中的火箭连接器防护装置通过导向组件带动连接器及其管路朝着远离火箭的方向收缩，直至导向组件收缩到防护架内，翻盖通过重力的作用自由下落实现关闭开口，防护架形成密闭的腔室后能够有效对内部的连接器及其管路进行防护。该用于火箭连接器的防护装置能够避免连接器及其管路受到燃气的灼烧，全自动的防护装置能够节省人力，使得操作过程更加安全可靠。
[0017]
应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本发明所欲主张的范围。
附图说明
[0018]
下面的附图是本发明的说明书的一部分，其绘示了本发明的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明发明的原理。
[0019]
图1是本发明一个实施例的火箭连接器防护装置的剖视图；
[0020]
图2是本发明再一个实施例的火箭连接器防护装置的剖视图；
[0021]
图3为本发明另一个实施例的火箭连接器防护装置的立体图。
[0022]
附图标记说明：
[0023]
100-防护架，101-开口，102-翻盖，1021-翻盖板，1022-翻盖支架，1023-枢转点，200-导向组件，201-第一导轨副，2011-第一导轨，2012-第一导轨滑块，202-滑架，203-驱动缸，204-第二导轨副，2041-第二导轨，2042-第二导轨滑块，205-拉簧，300-连接器，400-管路，500-悬链，600-悬架，700-拖链。
具体实施方式
[0024]
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，用于示例性的说明本发明的原理，并不被配置为限定本发明。另外，附图中的机构件不一定是按照比例绘制的。例如，可能对于其他结构件或区域而放大了附图中的一些结构件或区域的尺寸，以帮助对本发明实施例的理解。
[0025]
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明实施例的具体结构进行限定。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026]
此外术语“包括”、“包含”“具有”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素结构件或组件不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出或固
有的属于结构件、组件上的其他机构件。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0027]
诸如“下面”、“下方”、“在
…
下”、“低”、“上方”、“在
…
上”、“高”等的空间关系术语用于使描述方便，以解释一个元件相对于第二元件的定位，表示除了与图中示出的那些取向不同的取向以外，这些术语旨在涵盖器件的不同取向。另外，例如“一个元件在另一个元件上/下”可以表示两个元件直接接触，也可以表示两个元件之间还具有其他元件。此外，诸如“第一”、“第二”等的术语也用于描述各个元件、区、部分等，并且不应被当作限制。类似的术语在描述通篇中表示类似的元件。
[0028]
对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
[0029]
图1是本发明一个实施例的火箭连接器防护装置的剖视图；图2是本发明再一个实施例的火箭连接器防护装置的剖视图；图3为本发明另一个实施例的火箭连接器防护装置的立体图。
[0030]
液体运载火箭尾部气液连接器防护技术，连接器的防护模式大致有两种形式：
[0031]
1、气液连接器在火箭发射前与箭体脱落，按照预定程序回收进入防护架，然后防护架门关闭实现防护。
[0032]
2、气液连接器位于防护架内部，于火箭发射时与箭体分离，然后防护架的门快速关闭实现防护。
[0033]
此类脱落防护装置对气液连接器与火箭接口的安装位置、火箭起飞时序有较高的限定性要求。当火箭接口及起飞时序突破了原有的要求，原有脱落防护装置无法适应。
[0034]
如图1所示，本发明提供一种火箭连接器防护装置，包括：防护架100，具有一竖向长方形的开口101和可活动的翻盖102，翻盖102闭合开口101后防护架100为密闭的腔室；导向组件200，设置于防护架100内，导向组件200通过伸缩可穿过开口101；在导向组件200前端设置连接器300，在火箭发射后导向组件200带动连接器300及其管路400远离火箭并收缩至防护架100内，翻盖102将连接器300及其管路400闭合于腔室内。
[0035]
具体地，防护架100可采用骨架蒙皮盒型结构、独立盒型架体或可拆卸架身侧板中的任一种模式，用于承受火箭燃气流冲刷，对防护架100内部机构进行防护。作为实施例的一种，防护架100的顶面为前高后低斜顶式结构，其中，临近火箭燃气的一面为后面，远离火箭燃气的一面为前面。防护架100采用前高后低斜顶式的结构可对火箭燃气实现导流，减小火箭燃气对防护架100的冲击力。
[0036]
本实施例中，防护架100具有一竖向长方形的开口101，开口101可以设置在防护架100的侧面上端，通过防护架100上的翻盖102的打开出现开口101；当翻盖102闭合时，翻盖102正好完全盖住开口101，从而使得防护架100形成密封的腔室。竖向的长方形比较适合导向组件200、连接器300和管路400的布局，竖向长方形开口101能够使导向组件200带着连接器300和管路400在伸缩过程中运动自如。
[0037]
其中，在用于火箭连接器的防护装置不工作时，导向组件200设置在防护100架内，当需要将火箭的连接器300与火箭上的供气、供液接口对接时，导向组件200朝向开口101的方向伸长，可活动的翻盖102向上运动呈现打开状态。导向组件200伸出开口101后，设置在
导向组件200前端的连接器300与火箭上的供气、供液接口进行对接，管路400提供火箭发射所需的气体、液体等介质的输送，通过连接器300给火箭的储箱不断地进行气体或液体的供应。
[0038]
当火箭发射后，导向组件200带动连接器300及其管路400朝着远离火箭的方向收缩，直至导向组件200收缩到防护架100内，翻盖102通过下落实现关闭开口101，防护架100形成密闭的腔室后能够有效对内部的连接器300及其管路400进行防护。该用于火箭连接器的防护装置能够避免连接器300及其管路400受到燃气的灼烧，全自动的防护装置能够节省人力，使得操作过程更加安全可靠。解决了既往同类防护装置安装在火箭底部或者在火箭起飞前转换为防护状态的限制要求，能够实现安装在火箭尾部立面上的连接器300在火箭起飞时脱落及防护的需求，能够使火箭与此相关的技术状态多元化。
[0039]
如图2所示，根据本发明的一个实施例，导向组件200包括：第一导轨副201，固定于防护架100的腔室内部上方，包括第一导轨2011和第一导轨滑块2012；滑架202，设置于第一导轨副201上实现沿着第一导轨2011滑动。具体地，导向组件200包括固定在防护架100的腔室内部上端面的第一导轨副201，其中的第一导轨2011固定在上端面的两侧，第一导轨滑块2012与滑架202连接，实现滑架202沿着第一导轨2011的运动导向。作为其中一种实施例，连接器300安装于第一导轨滑块2012上，当第一导轨滑块2012在第一导轨上移动时带动连接器300一起移动。滑架202能够实现连接器对接状态和连接器脱落状态之间的转换。
[0040]
根据本发明的一个实施例，导向组件200还包括：驱动缸203，设置在防护架100与滑架202之间，用于驱动滑架202沿着第一导轨2011运动。其中，驱动缸203的一端固定在防护架100的内部上端面远离开口的一侧，驱动缸203的另一端固定在滑架202上，驱动缸203采用电动、液压驱动或气动方式中的任一种，从而驱动滑架202沿着第一导轨实现来回移动。
[0041]
根据本发明的一个实施例，导向组件200还包括：第二导轨副204，固定于滑架202下方，包括第二导轨2041和第二导轨滑块2042。在本实施例中，第二导轨副201中的第二导轨2041固定在滑架202的下方，第二导轨滑块2042在第二导轨2041上可滑动地移动。其中，第二导轨副204的长度可以等于滑架202的长度，考虑现场应用情况，第二导轨副204的长度也可以小于滑架202的长度。作为实施例中的一种，连接器300安装在第二导轨滑块2042上，当第二导轨滑块2042在第二导轨上移动时连接器300跟着一起移动。
[0042]
根据本发明的一个实施例，导向组件200还包括：拉簧205，连接在第二导轨2041之间。具体地，拉簧205作为第二导轨滑块2042的动力源，拉簧205的一端固定在滑架202远离连接器300的一侧，另一端固定在第二导轨滑块2042上。第二导轨滑块2042为了将连接器300固定于火箭供气、供液接口处拉伸拉簧205，当火箭发射后连接器300与接口解锁脱落后，第二导轨滑块2042靠着拉簧205的弹力沿着远离火箭的方向滑动。拉簧205的长度在无受力的状态下应该小于第二导轨2041的长度，这样能够保证拉簧205有足够的空间进行拉伸移动。拉簧205的作用能保证在脱落的第一时间让连接器300远离火箭，从而防止连接器300脱落后反弹撞击火箭箭体。
[0043]
根据本发明的一个实施例，用于火箭连接器的防护装置还包括：悬链500，设置于导向组件200前端，连接器300通过悬链500与导向组件200连接；悬架600，设置于导向组件200上用于支撑管路400。
[0044]
具体地，为了让连接器300和管路400在连接到火箭供气、供液的接口更加方便，可以设置悬链500和悬架600，从而使得连接器300和管路400与导向组件200在铅锤方向上有一定的间隔距离。其中，悬链500设置在导向组件200的前端，具体在第二导轨滑块2042上，在连接器300脱落后悬链500能够对连接器300进行悬吊，防止连接器300掉落，在拉簧205的作用下还能悬链500也能带动连接器一起远离火箭箭体。其中，悬架600设置在导向组件200上，具体在滑架202大致中间位置，悬架600是由两个板面组成的一个中空框架结构，两个对立的板面上端设置在滑架202的两侧，不干扰第一导轨滑块2012的移动。悬架600下端板面上放置管路400，用于支撑管路400不随意堆放在防护架100中。悬架600能够随着滑架202的移动而移动，在连接器300对接状态和脱落状态时都能更加方便操作。
[0045]
根据本发明的一个实施例，用于火箭连接器的防护装置还包括：中空的拖链700，用于放置连接器300的管路400，拖链700的一端固定于悬架600上。其中，为了让管路400在运行过程中更加顺利，在管路400的外侧设置中空的拖链700，管路400在中空的拖链700中移动能够按照拖链700设定的轨道移动，避免管路400缠绕卡住。拖链700的一端固定在悬架600的下端，另一端设置在防护架100的内部下端面，在管路400的入口处。拖链700的设置实现了柔性管路400的安装、运动牵引及防护的功能。
[0046]
如图3所示，根据本发明的一个实施例，翻盖102包括：翻盖板1021，设置成遮盖开口101的形状；翻盖支架1022，可枢转地安装于防护架100顶端两侧。具体地，翻盖支架1022为一个三角立体形状，翻盖支架1022的枢转点1023位于三角立体形状的一个角，且枢转点1023设置在防护架100外侧顶端面的两侧，翻盖板1021位于枢转点1023的正对面。在导向组件200伸长的状态下，翻盖板1021的底端搭放在导向组件200的上面，当导向组件200收缩至防护架100内时，翻盖板1021在没有导向组件200的提供的支撑力后可以在重力的作用下自由下落关闭开口101。
[0047]
根据本发明的一个实施例，翻盖支架1022的枢转点远离开口101处，且翻盖102的质心偏离枢转点。具体地，翻盖支架1022的枢转点1023设置在远离开口101水平方向的一定距离处，使得翻盖支架1022绕着枢转点1023旋转下落后，翻盖板1021正好贴合开口101的端面，保证防护架100的密封。由于翻盖102的重量大部分集中在翻盖板1021上，所以翻盖102的质心在偏离枢转点1023并靠近翻盖板1021的位置，确保翻盖102靠着自身重力下落。翻盖102的这种设计不需要任何外部机构施力就能闭合开口101这个通道，与防护架100一起形成防护状态，增加了防护装置的可靠性，且结构非常简单有效。作为实施例的一种，翻盖102也可采用外部施力机构进行驱动。
[0048]
另一方面，本反面提供一种用于火箭连接器的防护方法，采用如上述的火箭连接器的防护装置，包括：发出火箭0秒点火起飞命令后，火箭与连接器300分离；控制导向组件200收缩移动至防护架100内；翻盖102随着导向组件200的收缩靠重力闭合。
[0049]
另外，本发明中用于火箭连接器防护装置对接连接器的方法为：
[0050]
s101，打开翻盖102并保持打开状态，驱动缸203拉伸推动滑架202向靠近火箭的方向运动，滑架202带动连接器300及管路400同步向靠近火箭的方向运动至设定位置；
[0051]
s102，解除悬链500与连接器300的连接关系，对接连接器300与火箭上的供气、供液接口；
[0052]
s103，调整第二导轨副204的第二导轨滑块2042的位置，使悬链500与连接器300连
接，并使拉簧205处于拉伸状态；
[0053]
s104，将翻盖102置于滑架202的上平面，对接状态设置完成。
[0054]
具体地，在本实施例中，本发明中用于火箭连接器的防护装置防护的具体方法为：
[0055]
s201，发出火箭0秒点火起飞命令后，连接器300与火箭上的接口按预置时序分离，拉簧205拉动第二导轨副204的第二导轨滑块2042向远离火箭的方向滑动，第二导轨滑块2042通过悬链500牵引连接器300同步向远离火箭的方向运动；
[0056]
s202，同时，驱动缸203同步收缩拉动滑架202向后运动，滑架202带动连接器300及管路400同步向后运动，进一步辅助连接器300远离火箭箭体；
[0057]
s203，滑架202运动至防护架100内部时，翻盖102失去滑架202的支撑，向下翻转闭合防护架100前端开口101，防护状态设置完成。
[0058]
以上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。