發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，包括捕獲框架、安裝在捕獲框架內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)滑槽組、位于捕獲框架內(nèi)的能量吸收部件；捕獲框靠近待捕獲固體助推器的一端開口，形成捕獲通道入口；能量吸收部件包括安裝在滑槽組上的滑動檔桿、安裝在滑動檔桿和捕獲框架之間的吸能拉桿組和安裝在吸能拉桿組上的吸能盒；吸能拉桿組水平設(shè)置，形成捕獲通道；吸能盒為中空的柱狀結(jié)構(gòu)，其側(cè)面開設(shè)有導(dǎo)向槽；吸能盒安裝在滑動檔桿上，分布在滑動檔桿的兩側(cè)，并位于捕獲通道的中部；吸能拉桿和吸能盒均由塑性材料制成，以通過吸能拉桿的塑性拉伸和吸能盒的塑性壓縮來捕獲發(fā)動機(jī)固體助推器。在分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)中，本發(fā)明能在2.7m捕獲分離出的固體助推器。
【專利說明】
發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于沖壓發(fā)動機(jī)自由射流試驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種捕獲沖壓發(fā)動機(jī)固體助推器的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)主要在自由射流試驗(yàn)條件下模擬固體助推器與液體沖壓發(fā)動機(jī)的分離過程。在分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)中，沖壓發(fā)動機(jī)處于高速模擬環(huán)境來流中。在固體助推器分離前，固體助推器與沖壓發(fā)動機(jī)通過連接機(jī)構(gòu)連接在一起。沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道唇口前設(shè)置有堵蓋裝置，以阻擋環(huán)境來流進(jìn)入沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道。堵蓋裝置打開后，環(huán)境來流進(jìn)入沖壓發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道，連接機(jī)構(gòu)斷開，固體助推器在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道內(nèi)氣體壓力的作用下被推出，實(shí)現(xiàn)分離過程。固體助推器重90kg，分離速度為30m/s。在自由射流試驗(yàn)臺上進(jìn)行分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)時(shí)，為保障試驗(yàn)系統(tǒng)和發(fā)動機(jī)的安全，需要對分離出來的固體助推器在2.7m距離內(nèi)完成捕獲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了在分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)中對分離出的固體助推器在2.7m內(nèi)進(jìn)行捕獲，本發(fā)明提出一種固體助推器捕獲裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特殊之處在于:
[0006]包括捕獲框架、安裝在捕獲框架內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)滑槽組、位于捕獲框架內(nèi)的能量吸收部件以及設(shè)置在捕獲框架底部的支撐架；
[0007]所述捕獲框架為立體框架結(jié)構(gòu)，其靠近待捕獲固體助推器的一端開口，形成捕獲通道入口；
[0008]所述多個(gè)滑槽組水平設(shè)置，每個(gè)滑槽組由分別安裝在捕獲框架相對的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上、位置相對應(yīng)的兩個(gè)滑槽組成；
[0009]所述能量吸收部件包括滑動檔桿、多個(gè)吸能拉桿組和多個(gè)吸能盒；
[0010]所述滑動檔桿包括多個(gè)相互平行的橫桿和位于多個(gè)橫桿之間起連接作用的豎桿；所述多個(gè)橫桿的端部分別位于所述多個(gè)滑槽組內(nèi)；
[0011 ]所述多個(gè)吸能拉桿組水平設(shè)置，形成捕獲通道;每個(gè)吸能拉桿組包括對稱安裝在滑動檔桿的橫桿上的兩個(gè)吸能拉桿;每個(gè)吸能拉桿的另一端通過其端部的安裝座與捕獲框架的兩側(cè)壁相連；
[0012]所述吸能盒為中空的柱狀結(jié)構(gòu)，其側(cè)面開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向槽;所述吸能盒安裝在滑動檔桿的豎桿上，分布在豎桿的兩側(cè)，并位于所述捕獲通道的中部;所述豎桿正對捕獲通道入口的側(cè)面為第一側(cè)面，另一側(cè)面為第二側(cè)面;所述第一側(cè)面上的吸能盒數(shù)量大于或等于第二側(cè)面上的吸能盒數(shù)量；
[0013]所述吸能拉桿和吸能盒均由塑性材料制成，以通過吸能拉桿的塑性拉伸和吸能盒的塑性壓縮來捕獲發(fā)動機(jī)固體助推器。
[0014]基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還作出如下優(yōu)化和限定:
[0015]上述捕獲框架為六面體或者七面體框架結(jié)構(gòu)。
[0016]上述捕獲框架采用8號角鋼焊接而成，剛性適中。
[0017]上述吸能盒為中空的長方體結(jié)構(gòu)，其四個(gè)側(cè)面上均開設(shè)有均勻分布的多個(gè)長方形導(dǎo)向槽。
[0018]上述吸能盒有3個(gè)，其中2個(gè)吸能盒安裝在所述第一側(cè)面上，關(guān)于待捕獲固體助推器的運(yùn)動路徑對稱，同時(shí)整體位于所述運(yùn)動路徑也即捕獲通道的中部，便于攔截待捕獲固體助推器;另外I個(gè)吸能盒安裝在所述第二側(cè)面上，其中部與所述運(yùn)動路徑重合。
[0019]上述吸能盒的材料均為純鋁，塑性壓縮性能好。
[0020]上述滑槽組有2個(gè)，所述橫桿有2個(gè)。
[0021]上述吸能拉桿的直徑為Φ 20mm。
[0022]上述捕獲通道的截面尺寸為1460mm X 960mm，總長度為2750mm。
[0023]上述捕獲框架的底部安裝有固定支撐架，用于將捕獲裝置安裝在分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)艙平臺上。
[0024]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0025]本發(fā)明的能量吸收部件通過壓縮和拉伸兩種塑性變形的組合方式來吸收沖擊能量，在能量吸收部件吸收能量不足的情況下，可通過捕獲框架變形吸收能量，能夠在2.7m的距離內(nèi)使固體助推器減速并防止其反彈。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的原理不意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的立體圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的能量吸收部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4是本發(fā)明的吸能盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖中，丨-捕獲框架、2-滑動檔桿、21-橫桿、22-豎桿、3_吸能盒、4_吸能拉桿、5-固定支撐架、6-固體助推器、7-滑槽、8-捕獲通道。
【具體實(shí)施方式】
[0031]如圖1和圖2所示，本發(fā)明所提供的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，包括捕獲框架1、安裝在捕獲框架I內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)滑槽組、位于捕獲框架I內(nèi)的能量吸收部件。
[0032]捕獲框架I為立體框架結(jié)構(gòu)，其靠近待捕獲固體助推器6的一端開口，形成捕獲通道入口；本實(shí)施例中捕獲框架I為采用8號角鋼焊接而成的七面體框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
[0033]多個(gè)滑槽組水平設(shè)置，每個(gè)滑槽組由分別安裝在捕獲框架I相對的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上、位置相對應(yīng)的兩個(gè)滑槽7組成；
[0034]能量吸收部件包括滑動檔桿2、由塑性材料制成的多個(gè)吸能拉桿組和吸能盒3;
[0035]滑動檔桿2包括多個(gè)相互平行的橫桿21和位于多個(gè)橫桿21之間起連接作用的豎桿22 ；多個(gè)橫桿21的端部分別位于多個(gè)滑槽組內(nèi)；
[0036]多個(gè)吸能拉桿組水平設(shè)置，形成捕獲通道8，；每個(gè)吸能拉桿組包括對稱安裝在滑動檔桿2的橫桿21上的兩個(gè)吸能拉桿4;每個(gè)吸能拉桿4的另一端通過其端部的安裝座41與捕獲框架I的兩側(cè)壁相連；
[0037]吸能盒3為中空的柱狀結(jié)構(gòu)(例如中空的長方體或圓柱體等)，采用塑性材料(例如鋁)制成，其側(cè)面開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向槽31，以降低吸能盒的整體強(qiáng)度，使其在較小載荷下壓潰變形，以吸收沖擊能；吸能盒3安裝在滑動檔桿2的豎桿22上，分布在豎桿22的兩側(cè)，并位于捕獲通道8的中部;豎桿22正對捕獲通道入口的側(cè)面為第一側(cè)面，另一側(cè)面為第二側(cè)面;第一側(cè)面上的吸能盒數(shù)量大于或等于第二側(cè)面上的吸能盒數(shù)量。
[0038]本實(shí)施例中共有3個(gè)鋁制吸能盒，均采用中空的長方體結(jié)構(gòu)，其四個(gè)側(cè)面上均開設(shè)有均勻分布的多個(gè)長方形導(dǎo)向槽，如圖4所示。其中，豎桿22的第一側(cè)面上設(shè)置2個(gè)吸能盒，第二側(cè)面上設(shè)置I個(gè)吸能盒，且每個(gè)側(cè)面的吸能盒整體位于捕獲通道8的中部。
[0039]本發(fā)明優(yōu)選的橫桿21有2個(gè)，相應(yīng)的，滑槽有2組，吸能拉桿有2組，每個(gè)吸能拉桿的直徑為Φ 20mm。
[0040]本發(fā)明捕獲通道8的的優(yōu)選大小為:截面尺寸1460_X960mm，總長度為2750_。
[0041]為便于將本發(fā)明的安裝在分離轉(zhuǎn)級試驗(yàn)艙的底板上，本發(fā)明在捕獲框架的底部安裝有固定支撐架5。
[0042]本發(fā)明的捕獲原理是:
[0043]本發(fā)明通過結(jié)構(gòu)件的塑性變形將發(fā)動機(jī)固體助推器的動能吸收，主要的吸能部件為多個(gè)吸能盒(塑性壓縮)和多組吸能拉桿組(塑性拉伸)。
[0044]在沖擊碰撞過程中，固定在滑動擋桿上的吸能盒先變形壓潰，之后滑動擋桿在捕獲過程中直接傳遞沖擊力。吸能拉桿一端與捕獲框架連接，另一端與滑動擋桿連接，通過吸能拉桿塑性拉伸吸收固體助推器動能;在能量吸收部件吸收能量不足的情況下，可通過捕獲框架變形吸收能量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于: 包括捕獲框架、安裝在捕獲框架內(nèi)側(cè)壁上的多個(gè)滑槽組、位于捕獲框架內(nèi)的能量吸收部件； 所述捕獲框架為立體框架結(jié)構(gòu)，其靠近待捕獲固體助推器的一端開口，形成捕獲通道入口； 所述多個(gè)滑槽組水平設(shè)置，每個(gè)滑槽組由分別安裝在捕獲框架相對的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上、位置相對應(yīng)的兩個(gè)滑槽組成； 所述能量吸收部件包括滑動檔桿、多個(gè)吸能拉桿組和多個(gè)吸能盒； 所述滑動檔桿包括多個(gè)相互平行的橫桿和位于多個(gè)橫桿之間起連接作用的豎桿;所述多個(gè)橫桿的端部分別位于所述多個(gè)滑槽組內(nèi)； 所述多個(gè)吸能拉桿組水平設(shè)置，形成捕獲通道;每個(gè)吸能拉桿組包括對稱安裝在滑動檔桿的橫桿上的兩個(gè)吸能拉桿;每個(gè)吸能拉桿的另一端通過其端部的安裝座與捕獲框架的兩側(cè)壁相連； 所述吸能盒為中空的柱狀結(jié)構(gòu)，其側(cè)面開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)向槽;所述吸能盒安裝在滑動檔桿的豎桿上，分布在豎桿的兩側(cè)，并位于所述捕獲通道的中部;所述豎桿正對捕獲通道入口的側(cè)面為第一側(cè)面，另一側(cè)面為第二側(cè)面;所述第一側(cè)面上的吸能盒數(shù)量大于或等于第二側(cè)面上的吸能盒數(shù)量； 所述吸能拉桿和吸能盒均由塑性材料制成，以通過吸能拉桿的塑性拉伸和吸能盒的塑性壓縮來捕獲發(fā)動機(jī)固體助推器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述捕獲框架為六面體或者七面體框架結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述捕獲框架采用8號角鋼焊接而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述吸能盒為中空的長方體結(jié)構(gòu)，其四個(gè)側(cè)面上均開設(shè)有均勻分布的多個(gè)長方形導(dǎo)向槽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述吸能盒有3個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述吸能盒的材料均為純鋁。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述滑槽組有2個(gè)，所述橫桿有2個(gè)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述吸能拉桿的直徑為Φ 20mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述捕獲通道的截面尺寸為1460mm X 960mm，總長度為2750mm。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的發(fā)動機(jī)固體助推器捕獲裝置，其特征在于:所述捕獲框架的底部安裝有固定支撐架。
【文檔編號】G01M15/02GK106053085SQ201610607126
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】朱舒揚(yáng)
【申請人】西安航天動力試驗(yàn)技術(shù)研究所