[实用新型]碳纤维铺层薄壳加筋支承舱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维铺层薄壳加筋支承舱，尤其是指一种应用于运载火箭的碳纤维铺层薄壳加筋支承舱。

背景技术

在运载火箭发射卫星时，需要使用支承舱将卫星及部分设备架起，从而实现接口尺寸的变化及总体构型布局要求。以往型号通常是采用金属支承舱来实现该项功能。由于金属支承舱需要付出较大重量代价满足强度及刚度要求，因此，降低了火箭的运载能力，且星箭环境(振动)较为恶劣。

现有的复合材料支承舱多采用蜂窝夹层结构，该类型支承舱能够较好降低支承舱的结构重量，但由于蜂窝夹层结构端框仍然采用金属锻件机加而成，同时，蜂窝夹层结构修补等操作会导致结构重量大幅增加，结构重量降低幅度并不十分明显。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种碳纤维铺层薄壳加筋支承舱，其能有效提高火箭运载能力，积极改善星箭振动环境，解决星箭振动响应耦合问题，保证舱体连接面的高精度，并且使得舱体外表光顺美观。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种碳纤维铺层薄壳加筋支承舱，其包含：碳纤维铺层截锥舱体，连接设置在所述碳纤维铺层截锥舱体内壁上的碳纤维铺层中间框，以及连接设置在所述碳纤维铺层截锥舱体外壁上的碳纤维铺层帽型加强筋；其中，所述碳纤维铺层截锥舱体包含设置在其顶端的上端框，设置在其底端的下端框，以及按压固定所述上端框和下端框并铺设在碳纤维铺层截锥舱体外壁上的蒙皮。

所述碳纤维铺层截锥舱体由碳纤维复合材料制成；所述碳纤维铺层中间框采用碳纤维复合材料铺设模压制成；所述碳纤维铺层帽型加强筋采用碳纤维复合材料铺设制成。

所述上端框包含依次连接的第一水平直筒段，竖直直筒段和第一锥段主体；所述第一水平直筒段与碳纤维铺层截锥舱体的顶部对齐设置；所述竖直直筒段和第一锥段主体与碳纤维铺层截锥舱体的顶部外壁相匹配贴合，并且所述第一锥段主体与蒙皮连接固定。

利用阴模对上端框和蒙皮进行无连接件的一体化模压成型，使得蒙皮按压固定所述的上端框并铺设在碳纤维铺层截锥舱体的外壁上。

所述下端框包含依次连接的第二水平直筒段和第二锥段主体；所述第二水平直筒段与碳纤维铺层截锥舱体的底部对齐设置；所述第二锥段主体与碳纤维铺层截锥舱体的底部外壁相匹配贴合，并且所述第二锥段主体与蒙皮连接固定。

利用阴模对下端框和蒙皮进行无连接件的一体化模压成型，使得蒙皮按压固定所述的下端框并铺设在碳纤维铺层截锥舱体的外壁上。

所述碳纤维铺层截锥舱体上开设有操作口；在所述操作口上安装金属框。

所述碳纤维铺层中间框呈Z字形，包含依次连接的第一框环、第二框环、第三框环和构形框环；所述第二框环、第三框环和构形框环相互垂直连接；所述第一框环与碳纤维铺层截锥舱体的内壁相匹配贴合，并通过胶接以及铆接固定设置在碳纤维铺层截锥舱体的内壁上。

所述碳纤维铺层中间框还包含第一接板和第二接板，分别通过铆接设置在碳纤维铺层中间框的上、下表面。

所述碳纤维铺层帽型加强筋沿碳纤维铺层截锥舱体周向设置；该碳纤维铺层帽型加强筋的底部两侧连接段通过胶接固定设置在蒙皮的外表面上，且通过铆接与碳纤维铺层截锥舱体连接。

本实用新型所提供的碳纤维铺层薄壳加筋支承舱，与现有技术相比具有以下有益效果：采用阴模对上端框、下端框和蒙皮进行无连接件的一体化模压成型，保证舱体连接面的高精度，并且使得舱体外表光顺美观。另外，本实用新型采用碳纤维铺层薄壳加筋的结构形式，整个支承舱的重量减轻25%以上，有效提高运载能力，并具有较好的减振效果。

附图说明

图1是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体的外形图；

图2是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体的立体图；

图3是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体的上端框截面图；

图4是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体的下端框截面图；

图5A是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体的阴模模压示意图；其中，图5B是阴模与上端框的模压示意图，图5C是阴模与下端框的模压示意图；

图6是本实用新型中碳纤维铺层帽型加强筋的截面图；

图7是本实用新型中碳纤维铺层中间框的截面图；

图8是本实用新型中碳纤维铺层中间框的装配示意图；

图9是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体和碳纤维铺层中间框的连接示意图；

图10是本实用新型中碳纤维铺层截锥舱体和碳纤维铺层帽型加强筋的连接示意图。

具体实施方式