载人航天器的头锥结构制造技术

本发明专利技术公开了一种载人航天器的头锥结构，载人航天器的头锥结构中，圆锥壳体包括开口的底部和闭合的顶部，所述底部和顶部之间具有光滑的外壁和相对于所述外壁的内壁，至少一个双滑道纵筋固定于所述内壁且自所述底部朝向顶部纵向延伸，一对凸台平行地固定于所述双滑道纵筋且沿着所述双滑道纵筋纵向延伸以在头锥结构安装中导向和定位，多个纵向连接孔设于所述双滑道纵筋且位于其上的一对凸台之间以装配头锥结构。载人航天器的头锥结构质量轻、强度高且装配便捷精准。度高且装配便捷精准。度高且装配便捷精准。

【技术实现步骤摘要】
载人航天器的头锥结构


[0001]本专利技术涉及载人航天器
，尤其涉及一种载人航天器的头锥结构。

技术介绍

[0002]头锥结构作为载人航天器结构的重要组成部分，是实现紧急情况下人员安全撤离危险区、实现再入返回地面的重要支撑结构之一。在紧急情况下，头锥结构需要具备承受短时大载荷、气动稳定和安装逃逸设备等功能。现有技术中为了满足短时大载荷承载要求，采用不锈钢或树脂基复合材料制备头锥结构；为了满足气动稳定的要求，头锥采用锥形结构形式，外表面无其他凸出连接位置，为了满足内部设备安装的便宜性，现阶段头锥采用分瓣+纵向螺接结构形式，在锥形结构内部设计设备安装平台，提供设备安装位置。
[0003]但是，随着新型载人航天器对头锥结构的轻量化和功能要求的提高，现有技术的头锥结构设计技术无法满足头锥质量、刚度、质心配平等指标要求：不锈钢或树脂基复合材料加上支架制备的头锥结构质量较大，需开展进一步减重工作；分瓣式加纵向螺接的结构形式尽管总装方便，但结构整体刚度偏低，不满足结构基频要求；为了适应整个航天器对结构质心的要求，头锥结构应满足质心较高、头部质量较重。现有技术中的整体头锥结构所带来问题也较为明显：(1)整体头锥结构在安装时，由于无法目视头锥结构的位置，无法精确控制头锥结构与其内部设备安装平台、设备之间的相对位置，极易造成头锥结构磕碰设备安装平台或设备的风险；(2)整体头锥结构在与其下端柱段结构连接时，需采用内翻边内连接的模式，而整体头锥结构无法实现内翻边的内连接模式；(3)采用传统的头锥结构均匀性壁厚的设计思想，无法满足头锥结构适应调整头锥结构质心高度，提升质心配置效率的要求。
[0004]在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种载人航天器的头锥结构，实现整体头锥结构与内部设备平台在装配过程中的导向、定位和精度控制，避免头锥结构磕碰设备安装平台或设备的风险；能够实现整体头锥结构与其他柱段结构上端面的可视化连接，增加操作的便宜性和精准性；可以兼顾头锥结构质心配置要求，提高质心配置效率。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术的一种载人航天器的头锥结构包括：
[0008]圆锥壳体，其包括开口的底部和闭合的顶部，所述底部和顶部之间具有光滑的外壁和相对于所述外壁的内壁，
[0009]至少一个双滑道纵筋，其固定于所述内壁且自所述底部朝向顶部纵向延伸，
[0010]一对凸台，其平行地固定于所述双滑道纵筋且沿着所述双滑道纵筋纵向延伸以在头锥结构安装中导向和定位，
[0011]多个纵向连接孔，其设于所述双滑道纵筋且位于其上的一对凸台之间以装配头锥结构。
[0012]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述至少一个双滑道纵筋自所述底部朝向顶部延伸的长度为圆锥壳体底部至顶部距离的三分之一至三分之二。
[0013]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述多个双滑道纵筋相对于圆锥壳体的中心轴线对称分布。
[0014]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述底部设有朝向圆锥壳体内翻折的内翻边，所述内翻边设有对齐所述双滑道纵筋的豁口。
[0015]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述内翻边设有多个连接孔，头锥壳体在所述连接孔的对应位置设有可视化开口，通过可视化开口将螺钉穿过所述连接孔。
[0016]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述头锥壳体在可视化开口位置处设有内翻边加强腹板，内翻边加强腹板上端与圆锥壳体为一体且下端与内翻边为一体以包裹所述可视化开口。
[0017]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述可视化开口形状为椭圆形组合矩形。
[0018]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述圆锥壳体为镁合金材料。
[0019]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述圆锥壳体靠近顶部的内壁设有至少一条环向加强筋。
[0020]所述的一种载人航天器的头锥结构中，所述圆锥壳体从底部朝向顶部逐渐增加壁厚。
[0021]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种载人航天器的头锥结构，具有以下有益效果：与现有技术相比，本头锥结构为整体头锥结构。在整体头锥结构与内部设备安装平台连接位置，通过在加强纵筋上设计“双滑道”及其中间的纵向连接台阶通孔，与内部设备安装平台形成“双滑道”界面连接方式，不仅可以起到精确导向作用，使得头锥结构沿着滑道顺利、精确下落至柱段结构上端面，解决了头锥结构在装配过程中无法精确控制头锥结构与内部设备安装平台的相对位置和精度等问题，也避免了头锥结构与设备安装平台或设备的磕碰划伤的风险。同时，在“双滑道”凸台也可以为头锥结构有效提升横向抗剪切能力，辅以其凸台中间的螺纹连接，共同保证头锥结构与内部设备安装平台之间的可靠连接。内翻边局部可视化开口加上锥形加强腹板设计，通过在头锥内翻边与柱段结构上端面连接相应位置，设计椭圆组合矩形开口，使得头锥结构内翻边与柱段结构上端面的内连接成为可能，解决头锥结构内翻边内连接不可视、操作不便等问题，大幅度提升操作便宜性、可视性和精准性。提出头锥结构壳体变壁厚和顶部大尺寸加强筋设计思路，由头锥结构底部到头锥结构顶部，通过逐渐过渡增加头锥结构的壳体壁厚和增大加强筋的尺寸，使得头锥结构的顶部质量占比显著增加，避免传统的头锥结构在设计师需要考虑内部进行质心配重的问题，提高了头锥结构质心的配置效率，同时也解决了头锥结构顶部刚度较弱等问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的双滑道加强筋的结构示意图。
[0025]图3为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的内翻边的结构示意图。
[0026]图4为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的壳体梯度化变壁厚的结构示意图。
[0027]图5为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的底视示意图。
[0028]图6为本专利技术实施例提供的一种载人航天器的头锥结构的侧视示意图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载人航天器的头锥结构，其特征在于，其包括：圆锥壳体，其包括开口的底部和闭合的顶部，所述底部和顶部之间具有光滑的外壁和相对于所述外壁的内壁，至少一个双滑道纵筋，其固定于所述内壁且自所述底部朝向顶部纵向延伸，一对凸台，其平行地固定于所述双滑道纵筋且沿着所述双滑道纵筋纵向延伸以在头锥结构安装中导向和定位，多个纵向连接孔，其设于所述双滑道纵筋且位于其上的一对凸台之间以装配头锥结构。2.根据权利要求1所述的一种载人航天器的头锥结构，其特征在于，所述至少一个双滑道纵筋自所述底部朝向顶部延伸的长度为圆锥壳体底部至顶部距离的三分之一至三分之二。3.根据权利要求1所述的一种载人航天器的头锥结构，其特征在于，所述多个双滑道纵筋相对于圆锥壳体的中心轴线对称分布。4.根据权利要求1所述的一种载人航天器的头锥结构，其特征在于，所述底部设有朝向圆锥壳体内翻折的内翻边，所述内翻边设有对齐所述双滑道...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩修柱，李营，刘峰，臧晓云，张高龙，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：