本發(fā)明涉及大型航天器的運(yùn)輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及火箭的鐵路、公路運(yùn)輸時(shí)的一種大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

航天產(chǎn)品在生產(chǎn)單位完成測(cè)試后，一般由鐵路、公路運(yùn)輸?shù)桨l(fā)射場(chǎng)。對(duì)于運(yùn)載火箭及其艙段，在鐵路運(yùn)輸時(shí)采用專用的鐵路運(yùn)輸保溫車(Ω車)；在公路運(yùn)輸時(shí)采用平板車，產(chǎn)品直接放置加蓋防雨篷布，或者使用專用包裝箱。上述運(yùn)輸裝置的不足之處在于：

1.需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)專用的鐵路保溫車、專用的產(chǎn)品包裝箱，單件小批量造價(jià)相對(duì)高，通用性不好；

2.由于受到鐵路運(yùn)輸限界的限制，目前鐵路保溫車外廓已經(jīng)做到最大；在安全的前提下，保溫車外殼厚度和內(nèi)裝箭體與車內(nèi)壁的間隙已經(jīng)做到最?。换鸺畲笸饫叽缡艿较拗?，從而直接影響到箭體可加注的推進(jìn)劑量及火箭的運(yùn)載能力；

3.由于受到公路運(yùn)輸限界的限制，專用包裝箱最大外廓受限，同樣影響產(chǎn)品的最大外廓，直接影響到箭體可加注的推進(jìn)劑量及運(yùn)載能力；

4.鐵路、公路運(yùn)輸若去掉包裝箱，采用目前簡(jiǎn)易防雨篷布，雖能加大產(chǎn)品外廓尺寸，但無法避免運(yùn)輸過程中碎石、異物等沖擊產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品造成損害。

因此，如何提供一種運(yùn)輸保護(hù)裝置以使得航天產(chǎn)品如火箭等的鐵路、公路運(yùn)輸時(shí)，在航天產(chǎn)品尺寸變大的同時(shí)保證通過性更強(qiáng)、保障航天器運(yùn)輸安全性是本發(fā)明所要解決的主要問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置，以解決現(xiàn)有的航天產(chǎn)品在運(yùn)輸時(shí)所存在的運(yùn)輸工具通用性差、受橋涵等運(yùn)輸限界限制體積、簡(jiǎn)易包覆時(shí)易于造成損害的問題。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置，以突破現(xiàn) 有的鐵路、公路運(yùn)輸對(duì)大型航天器最大外廓的限制，實(shí)現(xiàn)通過去除鐵路運(yùn)輸車殼、專用包裝箱后，保障航天器運(yùn)輸安全性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置，包括防護(hù)層結(jié)構(gòu)，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)與航天器的外部結(jié)構(gòu)相匹配，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)用于包裹在航天器的整體或部分結(jié)構(gòu)的外部，其中，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)的材料為非金屬復(fù)合材料。超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維、碳纖維。

較佳地，所述非金屬復(fù)合材料為超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維及/或碳纖維，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)為超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維及/或碳纖維編制而成的防護(hù)布。

較佳地，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)包括防護(hù)布構(gòu)成的護(hù)甲衣外套，所述護(hù)甲衣外套設(shè)置為若干相連的拼接塊，每個(gè)拼接塊的一側(cè)設(shè)有一開口，拼接塊內(nèi)設(shè)有通過開口置入的防護(hù)板及泡棉層，所述防護(hù)板為超高分子量聚乙烯纖維壓制而成的且泡棉層位于護(hù)甲衣外套的內(nèi)側(cè)。

較佳地，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)上設(shè)有拴緊器，用于將所述護(hù)甲衣外套拴緊在航天器外殼上。

較佳地，所述防護(hù)板的厚度為2～8mm，所述泡棉層的厚度為15～25mm。

較佳地，所述拼接塊間的連接處設(shè)有與兩個(gè)拼接塊相貼連接的UD復(fù)合布。

較佳地，還包括鋼制骨架，所述防護(hù)布與鋼制骨架配合，構(gòu)成防護(hù)套單元，所述防護(hù)布為非金屬復(fù)合材料壓制的5～10mm厚的UD復(fù)合布，若干個(gè)防護(hù)套單元連接構(gòu)成大型防護(hù)套。

較佳地，所述非金屬復(fù)合材料為超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維及/或碳纖維，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)為超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維及/或碳纖維壓制而成的防護(hù)板。

較佳地，還包括鋼制骨架，所述防護(hù)板與鋼制骨架配合，構(gòu)成防護(hù)罩單元，若干個(gè)防護(hù)罩單元連接構(gòu)成大型防護(hù)罩。

較佳地，所述大型防護(hù)罩朝向航天器的一側(cè)設(shè)有軟墊，用于防止防護(hù)罩單元與航天器的外殼間發(fā)生碰撞。

本發(fā)明提供了一種以高性能的材料為基礎(chǔ)研制的防護(hù)裝置，該防護(hù)裝置的防護(hù)層結(jié)構(gòu)設(shè)置為超高分子量聚乙烯纖維，類型多變，適應(yīng)性強(qiáng)，保障了去除鐵路保溫車車殼、專用包裝箱后的航天器運(yùn)輸安全性；提高了大型航天器路橋通過性，使得航天器最大外廓進(jìn)一步加大成為可能。

本發(fā)明應(yīng)用于火箭運(yùn)輸時(shí)，有效利用了鐵路保溫車車殼厚度、車與箭體的安全間隙，使得火箭最大外廓從φ3350mm增加到φ3800mm以上，使得可加注的推進(jìn)劑量增加，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)載能力至少增加27％以上。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明實(shí)施例一提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置截面視圖；

圖1B為本發(fā)明實(shí)施例一提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)圖；

圖1C為圖1B中提供的防護(hù)層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)A-A線處截面示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的防護(hù)層結(jié)構(gòu)安裝示意圖；

圖3A為本發(fā)明實(shí)施例二提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置截面視圖；

圖3B為本發(fā)明實(shí)施例二提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)圖；

圖4A為本發(fā)明實(shí)施例三提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置截面視圖；

圖4B為本發(fā)明實(shí)施例三提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)圖；

圖5A為實(shí)施例二或三提供的運(yùn)輸保護(hù)裝置組合示意圖；

圖5B為實(shí)施例二或三提供的運(yùn)輸保護(hù)裝置安裝時(shí)示意圖；

圖5C為實(shí)施例二或三提供的運(yùn)輸保護(hù)裝置安裝后側(cè)面示意圖。

具體實(shí)施方式

為更好地說明本發(fā)明，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明，具體如下：

本實(shí)施例提供的一種大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置，包括防護(hù)層結(jié)構(gòu)，所 述防護(hù)層結(jié)構(gòu)與航天器的外部結(jié)構(gòu)相匹配，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)用于包裹在航天器的整體或部分結(jié)構(gòu)的外部，其中，所述防護(hù)層結(jié)構(gòu)的材料為超高分子量聚乙烯纖維。這種高性能材料構(gòu)成的防護(hù)層結(jié)構(gòu)，具備強(qiáng)度高、模量高、密度低、耐腐蝕、耐酸堿鹽、抗沖擊、抗切割、耐應(yīng)力開裂、防雨、防紫外線、能量吸收率、阻尼性能高、高低溫穩(wěn)定性好、阻燃、輕質(zhì)、柔軟易于加工成型、材料來源豐富、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。

實(shí)施例一：

如圖1A所示，本實(shí)施例提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置為軟質(zhì)，具體地，防護(hù)層結(jié)構(gòu)為護(hù)甲衣1，護(hù)甲衣1包裹在火箭的箭體2外側(cè)，護(hù)甲衣1上還設(shè)有拴緊器6，用于將護(hù)甲衣1拴緊在火箭的外殼上。其中，本實(shí)施例中的護(hù)甲衣1為上述的超高分子量聚乙烯纖維編制成的防護(hù)布所構(gòu)成的。

如圖1B所示，本實(shí)施例中的防護(hù)層結(jié)構(gòu)包括防護(hù)布所構(gòu)成的護(hù)甲衣外套5，護(hù)甲衣外套5設(shè)置為多個(gè)拼接塊，各個(gè)拼接塊形成口袋式的夾層結(jié)構(gòu)，相連接形成防護(hù)層結(jié)構(gòu)。如圖1C所示，每個(gè)拼接塊內(nèi)設(shè)有防護(hù)板3及泡棉層4，通過拼接塊的一側(cè)開口置入，泡棉層4位于護(hù)甲衣外套5的內(nèi)側(cè)。即防護(hù)布構(gòu)成的護(hù)甲衣外套與泡棉及防護(hù)板配合構(gòu)成護(hù)甲衣。本實(shí)施例中的防護(hù)板3為超高分子量聚乙烯纖維壓制而成的5mm厚的板，泡棉層4的厚度為20mm，防護(hù)板與泡棉層用于為防護(hù)層結(jié)構(gòu)提供較好的抗壓性能，也避免防護(hù)層結(jié)構(gòu)誤傷火箭外殼。拼接塊間的連接處設(shè)有與兩個(gè)拼接塊相貼連接的UD復(fù)合布，以實(shí)現(xiàn)防水功能。其中，其他優(yōu)選實(shí)施例中，防護(hù)板3的厚度可為2～8mm間的任意厚度，而泡棉層4的厚度可為15～25mm間的任意厚度。

本實(shí)施例提供的護(hù)甲衣1可抵擋590J沖擊能力，有效保護(hù)火箭結(jié)構(gòu)，護(hù)甲衣外套5是特制防護(hù)材料，起到耐腐蝕、耐酸堿鹽、抗切割、耐應(yīng)力開裂、防雨、防紫外線、阻燃等作用。護(hù)甲衣上箭后，通過拴緊器6逐段拴固拉緊，使其在運(yùn)輸中也能緊貼箭體。

根據(jù)本實(shí)施例，如圖2所示，毯式結(jié)構(gòu)類的防護(hù)裝置(護(hù)甲衣)安裝使用的裝置包括如下步驟：

步驟1：箭體2吊裝至過渡平板車14上，與前后支承15緊固；

步驟2：用吊繩16吊裝護(hù)甲衣1至箭體2上方；

步驟3：展開護(hù)甲衣1，包覆于箭體2上；

步驟4：護(hù)甲衣1扣緊；

步驟5：逐段拴固拴緊器6。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例中，本實(shí)施例提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置為硬質(zhì)，具體地，如圖3A所述，本實(shí)施例中的防護(hù)層結(jié)構(gòu)為防護(hù)罩7，防護(hù)罩7包覆在火箭的箭體2的外側(cè)。如圖3B所示，本實(shí)施例中的防護(hù)罩7包括防護(hù)板8及鋼制骨架9，防護(hù)板8為超高分子量聚乙烯纖維壓制而成的，厚度為5mm。其中，一組制成為特定的與火箭外殼相匹配的形狀的防護(hù)板8與鋼制骨架9相配合，構(gòu)成基本的防護(hù)罩單元10，依據(jù)箭體的長(zhǎng)度，設(shè)置合適的多個(gè)防護(hù)罩單元10連接構(gòu)成大型防護(hù)罩的整體。此外，防護(hù)罩安裝為大型防護(hù)罩后，將防護(hù)罩單元間的連接處設(shè)置UD復(fù)合布，以防水。

其中，大型防護(hù)罩朝向航天器的一側(cè)(即內(nèi)側(cè))設(shè)有軟墊，用于防止防護(hù)罩單元與航天器的外殼間發(fā)生碰撞。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，防護(hù)板8的厚度可為2～8mm間的任意厚度。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例中，本實(shí)施例提供的大型航天器的運(yùn)輸保護(hù)裝置為軟質(zhì)，具體地，如圖4A所示，本實(shí)施例中的防護(hù)層結(jié)構(gòu)為防護(hù)套11，防護(hù)套11包覆在火箭的箭體2的外側(cè)。如圖4B防護(hù)套11包括防護(hù)布及鋼制骨架9構(gòu)成，鋼制骨架9設(shè)置為與箭體外殼相適應(yīng)的形狀。防護(hù)布通過鋼制骨架使得防護(hù)套11的內(nèi)徑基本貼合到箭體突出物的外沿。其中，本實(shí)施例中的防護(hù)布為超高 分子量聚乙烯纖維壓制的7mm厚的UD復(fù)合布，若干個(gè)防護(hù)套單元連接構(gòu)成大型防護(hù)套。

其中，本實(shí)施例中的防護(hù)套11內(nèi)的UD復(fù)合布12固定在鋼制骨架9中。鋼制骨架9及UD復(fù)合布12形成防護(hù)套單元13。應(yīng)用時(shí)，根據(jù)箭體長(zhǎng)度安裝合適數(shù)量的防護(hù)套單元連接構(gòu)成大型防護(hù)套，防護(hù)套完成后對(duì)各段銜接部位進(jìn)行防水處理。在其他優(yōu)選實(shí)施例中，防護(hù)布的厚度可為5～10mm間的任意厚度。

其中，上述實(shí)施例中的超高分子量聚乙烯纖維還可替換為玻璃纖維或碳纖維等高性能的非金屬復(fù)合材料，也可根據(jù)需要設(shè)置為超高分子量聚乙烯纖維、玻璃纖維及碳纖維中的兩種或三種混合編制而成防護(hù)布或者壓制成為防護(hù)板，以構(gòu)成防護(hù)層結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)需要自由選擇構(gòu)成防護(hù)布或者防護(hù)板的非金屬復(fù)合材料的具體類型，并根據(jù)需要組合幾種材料編制成防護(hù)布或者壓制成防護(hù)板。

根據(jù)實(shí)施例二及實(shí)施例三，箭體軟包裝(防護(hù)套、防護(hù)罩)安裝使用的裝置如圖5A、5B、5C所示，包括如下步驟：

步驟1：箭體2吊裝至過渡平板車14上，與前后支承15緊固；

步驟2：用吊繩16吊裝單側(cè)防護(hù)罩(套)10或13安裝于運(yùn)輸車底板；

步驟3：在箭體與防護(hù)罩10之間放置軟墊；

步驟4：吊裝對(duì)側(cè)防護(hù)罩(套)10或13安裝于運(yùn)輸車底板；

步驟5：將兩側(cè)防護(hù)罩(套)銜接處搭接緊固；

步驟6：依次安裝各段防護(hù)罩(套)10或13；

步驟7：安裝箭體前后端面防護(hù)罩(套)10或13；

步驟8：搭接處防水處理。

當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，上述各實(shí)施例所包含的各個(gè)技術(shù)特征在不沖突的情況下可自由組合，其對(duì)上述實(shí)施例所做的變形、替換及組合均 應(yīng)包含在本發(fā)明范圍之內(nèi)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。