本發(fā)明涉及一種斜頭錐結(jié)構(gòu)，特別涉及一種承載偏置大集中力的液體助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)。

技術(shù)背景

國內(nèi)新一代的xx大推力捆綁運載火箭采用助推器前捆綁點主傳力的結(jié)構(gòu)方案，有利于降低火箭芯級結(jié)構(gòu)的重量，能夠提高了全箭的結(jié)構(gòu)效率，但帶來的問題是助推器結(jié)構(gòu)需要承受比較大的偏置集中力。傳統(tǒng)均勻承載艙體結(jié)構(gòu)無法液體助推器偏置大集中力的承載要求，需要研制全新結(jié)構(gòu)以滿足偏置集中力載荷傳遞、擴散的要求。

目前沒有發(fā)現(xiàn)同本發(fā)明類似技術(shù)的說明或報道，也尚未收集到國內(nèi)外類似的資料。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種承載偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)，以滿足采用前捆綁點主傳力的液體助推器的偏置大集中力承載要求。該頭錐結(jié)構(gòu)由上錐段、下錐段和前過渡段結(jié)構(gòu)組成，各結(jié)構(gòu)間通過對接螺栓連接成整體。

本發(fā)明的一種承載偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)，包括上錐段、下錐段和前過渡段；所述上錐段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)；所述下錐段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)；所述前過渡段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)。上錐段、下錐段和前過渡段間通過螺栓連接構(gòu)成頭錐整體結(jié)構(gòu)。

進一步，所述下錐段的iii基準(zhǔn)捆綁點和i基準(zhǔn)間設(shè)置一根貫穿箭體徑向的承彎大梁。

進一步，所述承彎大梁采用工字型，有效的將捆綁點偏置集中力載荷分解為集中力載荷和集中力偏置力產(chǎn)生的彎矩載分開傳遞，同時將局部彎矩轉(zhuǎn)化為大梁上下緣的拉壓載荷并傳遞至i基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。

進一步，在作用點處的局部高應(yīng)力區(qū)，設(shè)置超高強度結(jié)構(gòu)鋼制作捆綁接頭；在捆綁接頭下方大集中力區(qū)域設(shè)置3塊放射筋壁板，實現(xiàn)集中力載荷初始擴散。接著在放射筋壁板下方設(shè)置了7根主承力桁條和8根副承力桁條，對集中力載荷進一步擴散，實現(xiàn)在120°范圍內(nèi)較均勻擴散。

同時考慮結(jié)構(gòu)在偏置集中力作用下存在嚴(yán)重的低頭效應(yīng)，捆綁點會對上方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)酷的拉扯作用，在捆綁接頭上方設(shè)置加強框和化銑殼段，有效保證捆綁點上方結(jié)構(gòu)的強度和剛度。

綜上所述，本發(fā)明提供了一種承載偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)，以滿足采用前捆綁點主傳力的助推器偏置大集中力承載要求。本結(jié)構(gòu)具有承載承載能力強，結(jié)構(gòu)效率高和偏置集中力擴散效果明顯等特點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種承偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是一種承偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)的下錐段示意圖一；

圖3是一種承偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)的下錐段示意圖二。

其中：1上錐段；2為下錐段；3為前過渡段；4為捆綁接頭；5為化銑殼段；6為加強框；7為承彎大梁；8為放射筋壁板；9為中間框；10副承力桁條；11為主承力桁條；

具體實施方式

為了充分清楚披露本發(fā)明內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)闡述。

本發(fā)明提供了一種承載偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由上錐段1、下錐段2和前過渡段3結(jié)構(gòu)組成，各結(jié)構(gòu)間通過對接螺栓連接成整體，如圖1所示。

圖2中在所述下錐段的iii基準(zhǔn)捆綁點和i基準(zhǔn)間設(shè)置一根貫穿箭體徑向的承彎大梁7，承彎大梁為工字型，有效的將捆綁點偏置集中力載荷分解為集中力載荷和集中力偏置力產(chǎn)生的彎矩載分開傳遞，同時將局部彎矩轉(zhuǎn)化為大梁上下緣的拉壓載荷并傳遞至i基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。承彎大梁7和捆綁接頭和中間框9間均通過螺栓連接。

圖2中在作用點處的局部高應(yīng)力區(qū)，設(shè)置超高強度結(jié)構(gòu)鋼制作捆綁接頭；在捆綁接頭下方大集中力區(qū)域設(shè)置3塊放射筋壁板，實現(xiàn)集中力載荷初始擴散。接著在放射筋壁板下方設(shè)置了7根主承力桁條11和8根副承力桁條10，對集中力載荷進一步擴散，實現(xiàn)在120°范圍內(nèi)較均勻擴散。

圖3中考慮結(jié)構(gòu)在偏置集中力作用下存在嚴(yán)重的低頭效應(yīng)，捆綁點會對上方結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)酷的拉扯作用，在捆綁接頭上方設(shè)置加強框6和化銑殼段5，有效保證捆綁點上方結(jié)構(gòu)的強度和剛度。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明為一種承偏置大集中力的助推器斜頭錐結(jié)構(gòu)，該頭錐包括上錐段、下錐段和前過渡段三個部分。所述上錐段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)；所述下錐段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)，包括高強度鋼捆綁接頭、化銑殼段、加強框、承彎大梁、放射筋壁板、中間框、副承力桁條、主承力桁條等結(jié)構(gòu)；所述前過渡段為半硬殼式鉚接結(jié)構(gòu)。上錐段、下錐段和前過渡段間通過螺栓連接構(gòu)成頭錐整體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明解決偏置大集中力引起的火箭助推器薄壁筒體結(jié)構(gòu)局部大彎矩的承載技術(shù)難題，實現(xiàn)了偏置大集中力結(jié)構(gòu)傳力、擴散的需求。

技術(shù)研發(fā)人員：張醒;陳鳴亮;林連鑌;趙學(xué)成;王春林;張修科;王瑞鳳
受保護的技術(shù)使用者：上海宇航系統(tǒng)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.09.01