[发明专利]一种蒙皮桁条式壳体结构

说明书

本发明公开一种蒙皮桁条式壳体结构。蒙皮桁条式壳体结构包括端框、桁条、蒙皮、口框、口盖、爆炸螺栓盒等；其中端框采用铸造、锻环机加成型或者型材拉弯成型，蒙皮采用滚压成型，桁条为带圆角的T型型材或者带圆角的L型型材，蒙皮与桁条及端框通过铆钉连接，蒙皮上开操作口，方便壳段连接螺栓的操作，操作口处铆接口框，加强开口处蒙皮的强度及为口盖的安装提供支撑。对于需要通过爆炸螺栓连接的两个分离壳段，安装爆炸螺栓盒对分离后的残骸进行收集。该壳体结构能满足任意蒙皮厚度、壳体直径和长度的设计加工要求，加工工艺简单、成本低、重量轻，有效的提高了壳体的结构效率及火箭的运载能力。关键词：蒙皮，端框，桁条。

技术领域

本发明属于运载火箭等技术领域，具体涉及一种蒙皮桁条式舱段壳体结构。

背景技术

运载火箭的壳体在满足气动外形、承载能力的前提下，结构的重量越轻对火箭的运载能力的提高越有利。目前运载火箭舱段的主要结构形式有蜂窝夹层结构、网格加筋结构、蒙皮桁条结构和复合材料结构。网格加筋结构的承力元件为化学铣切或者机械铣切的网格壁板，这种结构设计方便、工艺简单，但重量较重、加工成本高、加工周期长。蜂窝夹层结构一般采用两层薄的面板和一层中间夹芯组成，该结构重量轻、能够承受较大的载荷，但加工工艺复杂、费用较贵、生产质量不易检验。复合材料重量轻，但不能承受复杂工况的载荷，加工成本高。蒙皮桁条式结构不仅承载能力大，而且重量较轻，加工工艺简单，成本低。

专利号CN106482589 B提出的一种战术导弹的桁条壳体结构，蒙皮与端框一体加工成型，并对壳体相关尺寸做出了的限定，如壳体的直径1000mm～1600mm、蒙皮厚度2mm～3mm、高度600mm～1200mm之间等。对于直径较大、长度较长、结构重量要求较轻的运载火箭壳体，该方法加工工艺实现比较困难，并且重量较重。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种蒙皮桁条式结构，该结构具有成本低、重量轻、承载能力强等特点。

一种蒙皮桁条式结构，由蒙皮、端框、桁条、口框、口盖、爆炸螺栓盒等组成；

所述端框材料为铝合金；对于直径较大的壳体，端框可以通过两段或者多段型材拉弯成型，各段之间通过对接板连接成一体；对于直径较小的壳体，可直接采用铸造或者锻环机加成型。

所述蒙皮材料为铝合金，蒙皮滚压成型，为方便蒙皮的滚压，根据壳体直径的大小，将一个壳段的蒙皮分成三片或者四片进行滚压。蒙皮上开有操作口，方便相邻壳体连接螺栓的连接。

所述桁条材料为铝合金型材，相同尺寸的桁条，带圆头的T型、带圆头的L型型材较T型、L型型材承载能力高；根据载荷的大小，可在两端框之间增加隔框，使桁条变短，蒙皮格子变小，提高壳体整体抗失稳能力。

所述的蒙皮与端框、桁条通过保型工装铆接为一体，保证壳体的尺寸、形位公差要求。

所述口框材料为铝合金，口框通过铆钉连接在蒙皮开口处，加强操作口处蒙皮的强度。为防止飞行中气流进入箭体内部，需将蒙皮开口处通过口盖进行密封。在口框一侧铆接托板螺母，通过螺钉将口盖连接在口框上。

运载火箭一般为多级，壳体在飞行过程中需要与箭体进行分离，分离的两个壳段一般用爆炸螺栓进行连接，为防止分离过程中爆炸螺栓掉落，需要用爆炸螺栓盒收集分离残骸。为使爆炸螺栓操作方便，在分离的两个舱段的蒙皮上至少一侧开有操作口。

附图说明

图1为本发明结构图

图2为本发明桁条结构图

图3为本发明桁条剖面图

图4为本发明口框结构图

图5为本发明口盖结构图