[发明专利]变斜率边缘的舱门

说明书

技术领域

本发明属于航空航天设备领域，特别涉及一种适用于大壁厚飞行器的变斜率边缘的舱门。

背景技术

一般航天飞行器的起落架及有效载荷舱门均采取铰链臂作用的内连外开式舱门开启方案。此种舱门有操控性好、响应时间短、传力路径简洁和可靠性高等优点，在现役航天乃至航空的飞行器中，大多采用此种内连外开式舱门方案。

对于航天飞行器，当其以较高的速度在大气中飞行时，表面会产生较大的热流，同时飞行器内外存在较大的压差，这给飞行器舱门的密封提出了严峻的挑战。由于飞行器再入大气层的防热要求，一般航天飞行器舱门壁厚较大，而大壁厚的舱门若是采取直线形边缘，在开启过程中会存在开启困难的干涉问题。为解决舱门开启干涉问题，一般将舱门边缘做成斜面的形式。但是，舱门斜面过小容易引起加工和装配困难等问题，此外，由于舱门为斜面，传统的在舱门缝之间增加密封条等形式难以对舱门进行高可靠的密封。

发明内容

本发明要解决现有航天飞行器的舱门存在的舱门开启困难的干涉问题和密封可靠性不高的问题。

本发明的技术方案为：

一种变斜率边缘的舱门，舱门与门体配合的边缘面的截面线为弧线或变斜率的折线。

截面线为变斜率的折线，门体的截面线上设置凹槽，所述凹槽中装有密封圈。

凹槽设置在截面线的折角处。

密封圈在凹槽内的外轮廓与截面线在折角处的延长线相切。

截面线为由两段线段组成的折线。

截面线为由至少三段线段组成的折线。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过采用舱门边缘变斜率截面线的设计方案，能有效解决内连外开式大壁厚舱门开启过程中的干涉问题。

(2)本发明采用预埋式弹性密封环利用舱门关闭的挤压力实现舱门自密封，通过舱门变斜率截面形成折角式密封路径形成舱门密封双保险，完成舱门的高可靠自密封方案。

附图说明

图1为本发明的变斜率边缘的舱门的示意图；

图2为本发明的变斜率边缘的舱门的截面示意图；

图3为本发明的变斜率边缘的舱门的开启示意图；

图4为本发明的变斜率边缘的舱门的密封圈装配示意图；

图5为本发明的变斜率边缘的舱门的自密封原理示意图。

具体实施方式

由上面介绍可知，本发明舱门方案的关键为舱门变斜率截面的设计和密封圈的设置，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。

如图1、图2所示的本发明内连外开式舱门变斜率截面线的原理图，图中虚线和阴影部分为舱门20，非阴影部分为飞行器机体10，O点为舱门转轴30的旋转中心，由于转轴的安装位置受到舱内设备和舱门设计的限制，只能安装至接近门口的位置，使得舱门干涉现象比较严重。图中折线ADC为本发明的舱门边缘的变斜率的截面线21。

参见图2所示，若舱门边缘截面为AE直线时，由图中A点打开轨迹线32可知，该轨迹线与飞行器机体10相交于B点，而B点位于AE直线内的机体即舱门20开启时，AE边会与飞行器机体10产生干涉。

过舱门转轴O点作AB的垂线OD，这里利用直角三角形直边小于斜边的原理，此时AD上从A到D的点与O点的连线长度逐渐减小，AD上每点绕O转动的AD轨迹线31均不会与飞行器机体10相交，即舱门20的配合截面线AD打开时不会产生干涉。

同理，在飞行器机体的边缘上找到一点C，使得OC长度小于CD上其他点与O点的连线。此时与前述AD的情况类似，OD成为直角三角形的斜边，OC成为直边。同理，由于OC小于OD，CD上每点绕O开启时也不会与机体发生干涉。至此确定了舱门变斜率斜面，避开了舱门开启干涉问题。

以上示出了舱门与门体配合的边缘面的截面线21为由两条线段组成的折线的情况。进一步地，舱门边缘的截面线也可以由三条或多条线段组成，以适应更加厚的舱壁或一些特殊需要，只需像上述对两条线段的干涉规避一样确保多条线段均在干涉线之外即可。优选地，作为折线的极端情况，也可以制作成配合的弧面线，在确保门体弧线的圆心相对于转轴圆心的位置使得门体的转动弧线不会与机体相交后，也可以保证舱门不会干涉。

参见图3所示的舱门开启示意图，由舱门边缘开启轨迹线可以看到，在靠近舱门转轴一侧，采用变斜率折角的内连外开式舱门开启轨迹均不与飞行器机体相交；在远离舱门转轴一侧，其开启轨迹线也不与机体相交。