[发明专利]液体姿轨控动力系统的主承力结构

说明书

本发明提供了一种液体姿轨控动力系统的主承力结构，包括：倒锥壳体、球窝、轨控发动机的安装支撑结构；所述球窝设置于倒锥壳体的锥壳本体(2)上；所述轨控发动机的安装支撑结构与倒锥壳体相连。本发明主承力结构布局紧凑、功能多、重量轻，可以实现高振动量级下薄壁复合材料压力容器的可靠安装，本发明对大推力、大总冲、高可靠、轻小型化液体姿轨控动力系统具有良好的适应性。

技术领域

本发明涉及航天器技术领域，具体地，涉及一种液体姿轨控动力系统的主承力结构。

背景技术

液体姿轨控动力系统具有高比冲、高精度、可多次启动工作、推力调节范围大的诸多优势，广泛应用于空间推进领域。主承力结构设计是液体姿轨控动力系统总装设计的关键环节，直接关系到系统上述各项技术性能参数的实现、装配测试的工艺性以及使用维护的可行性。

美国和平卫士四级液体姿轨控动力系统采用与舱壁相连的辐射状的金属隔板构建了2台球柱形金属结构表面张力贮箱、1台球形金属高压气瓶和1台轨控发动机的安装支架，同时在结构上预留了较大的操作空间，确保系统长期贮存期间可以方便地更换零部组件。美国MiTEx上面级液体姿轨控动力系统采用复杂的桁架结构将4台球形金属壳体贮箱和1台“德尔塔-5”轨控发动机集成在一个模块上，贮箱呈“十”字布局，确保系统质心基本处于结构中心位置。美国卡西尼号土星探测器液体姿轨控动力系统布置在一个圆筒形的主承力结构上，液体动力系统可自成一个独立的总装模块，同时还为高增益天线提供了安装接口。俄罗斯南方设计局RD-868远地点液体姿轨控动力系统采用桁架和隔板组合构建了一个“飞碟”形的主承力框架，主发动机安装在中心部位，贮箱、阀门及管路布置在“飞碟”的上下锥面上。

随着航天事业的蓬勃发展，液体姿轨控动力系统在大推力、大总冲、高可靠、轻小型化、模块化等方面显示出极为迫切的技术需求。为满足上述技术需求，提高发动机工作压力、采用薄壁复合材料压力容器、大量采用集成化模块化的结构设计思想已成为液体姿轨控动力系统的重要发展方向。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种液体姿轨控动力系统的主承力结构。

根据本发明提供的一种液体姿轨控动力系统的主承力结构，包括：倒锥壳体、球窝、轨控发动机的安装支撑结构；

所述球窝设置于倒锥壳体的锥壳本体上；

所述轨控发动机的安装支撑结构与倒锥壳体相连。

优选地，所述倒锥壳体包括：大端的翻边法兰、锥壳本体和倒锥壳体小端面；所述大端的翻边法兰、锥壳本体和倒锥壳体小端面依次相连；

所述大端的翻边法兰包括：连接翻边或连接法兰。

优选地，所述球窝设置于锥壳本体与大端的翻边法兰相连接的一端、锥壳本体与倒锥壳体小端面相连接的一端之间的中间位置；

所述锥壳本体上设置有球窝安装孔，球窝安装孔边沿与所述球窝的球窝法兰及球窝的球窝本体依次连接。

优选地，所述球窝包括：球窝法兰和球窝本体；所述球窝本体通过球窝法兰与倒锥壳体的锥壳本体连接。

优选地，所述球窝法兰和球窝本体采用铺层结构一体成型；

所述球窝法兰为外翻法兰。

优选地，所述倒锥壳体小端面与翻边法兰、锥壳本体采用铺层结构一体成型。

优选地，所述轨控发动机的安装支撑结构包括：加强框、上蒙皮；所述加强框为一个截面形状为C字形的矩形构件，加强框的下端面与倒锥壳体的倒锥壳体小端面连接，加强框的上端面与上蒙皮连接。

优选地，所述轨控发动机的安装支撑结构包括：蜂窝板；所述蜂窝板的一端插入加强框的C字形凹槽内，蜂窝板的另一端与倒锥壳体的锥壳本体连接；