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原文传递一种飞行器舱体结构

专利名称：	一种飞行器舱体结构
摘要：	本发明公开了一种飞行器舱体结构，该舱体具有参与维持飞行器或航天器构型、提供舱体外挂摆动元件的转轴安装接口、提供摆动元件驱动装置的安装接口、承受摆动元件产生的力学载荷的作用。该舱体由舱段和组合支座构成，舱段为具有横向加强框、竖向加强筋的半硬壳壳体，并在组合支座下方设置一加强接头；组合支座包含壁板、柱体、角撑、斜撑、加强板，壁板和柱体提供外部元件安装接口，与角撑、斜撑一起承受和传递外部载荷。本发明解决了舱段受到侧向集中力作用，局部刚度、强度不足的问题，为摆动部件提供了机械接口和承载结构。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海宇航系统工程研究所
发明人：	秦震;朱景忠;李新宽;吴春雷;宋林郁;陈鸣亮;王业伟;李昊;雷雨
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910441174.4
公开号：	CN110466801A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	张晓飞
分类号：	B64G1/22(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	201108 上海市闵行区金都路3805号
主权项：	1.一种飞行器舱体结构，其特征在于：包括舱段(1)以及至少一件组合支座(2)；舱段(1)为具有横向的加强框(101，102)、竖向的加强筋(104)的半硬壳壳体；所述的组合支座(2)位于所述的舱段(1)内侧，在组合支座(2)下方设置加强接头(103)；所述组合支座(2)包含壁板(3)、柱体(4)、角撑(5，6，7，8)、第一斜撑(9)、第二斜撑(10)、加强板(11)，壁板(3)与柱体(4)构成组合支座(2)的主体结构，通过各角撑(5，6，7，8)、第一斜撑(9)、第二斜撑(10)、加强板(11)进行加强，其中：壁板(3)上表面与舱段(1)上加强框(101)连接，下表面与舱段(1)下加强框(102)连接，壁板(3)紧贴舱段(1)一侧制有槽形缺口(301)与加强筋(104)连接；壁板(3)提供驱动装置(17)接口；柱体(4)通过螺钉(12)与螺母及垫圈(13)、螺钉(12)与壁板(3)上螺纹孔(305)与壁板紧固连接；柱体(4)内部中空，安装轴承与摆动部件转轴(15)；角撑(5，6，7，8)位于壁板(3)的四个角，各角撑零件中的竖直翻边与壁板(3)侧面连接，各角撑零件中的水平翻边与加强框(101，102)连接；第一斜撑(9)和第二斜撑(10)的一端与壁板(3)内部拐角连接，另一端与柱体(4)侧面连接；加强板(11)一端与壁板(3)内侧连接，另一端与柱体(4)连接；所述的组合支座(2)由壁板(3)、柱体(4)、加强板(11)形成安装空间(14)，用于安装驱动摆动部件摆动的驱动装置(17)。 2.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述壁板(3)外表面设有槽形缺口(301)，槽形缺口(301)与对应的加强筋(104)匹配，槽形缺口(301)贯穿或不贯穿壁板结构；壁板(3)留有供转轴(15)穿过的圆形通孔(302)，与柱体(4)空腔匹配，以圆形通孔(302)为中心设有法兰安装面(303)，轴向均匀分布螺栓孔(304)，在圆形通孔(302)下方实心区域开有螺纹孔(305)，螺栓孔(304)和螺纹孔(305)用作与柱体(4)连接，在与螺栓孔(304)对应的壁板外表面位置，设有螺母安装凹槽(306)；在内表面远离圆形通孔(302)且同一水平高度处设有凸台(307)，凸台(307)挖有销孔(308)，用作与驱动装置(17)尾座连接；以圆形通孔(302)为圆心，设置有加强筋，放射加强筋(309)指向壁板(3)的四角，圆形通孔(302)与销孔(308)之间设置水平加强筋(3011)；在圆形通孔(302)朝外一侧，设置有外侧轴承安装台阶(3012)。 3.根据权利要求2所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述柱体(4)为带有法兰(401)的中空圆柱结构，其中，法兰(401)与壁板上法兰匹配；紧邻法兰(401)处，柱体开有沿周向的缺口(402)，允许转轴(15)部件中的曲柄(16)伸出并提供一定摆动空间，曲柄(16)伸出的一端与驱动装置(17)连接；柱体(4)端面制有螺纹孔(403)，用于与转轴(15)轴承端盖连接，柱体(4)端面外表面制有螺纹孔(404)，用于与斜撑(9)(10)、加强板(11)连接；柱体(4)外表面制有周向分布的减重槽(405)；柱体(4)中空腔内部体制有内侧轴承安装台阶(407)、曲柄定位台阶(408)。柱体(4)下端制有小平面(406)，与壁板(3)下表面平齐。 4.根据权利要求3所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：圆形通孔(302)与柱体(4)中空腔体共同构成了串联圆柱形腔体，用于容纳转轴(15)，其中腔体靠近壁板(3)一端有轴承安装台阶(3012)用来安装转轴(15)外侧轴承，腔体靠近柱体(4)一端有轴承安装台阶(407)，用于安装转轴(15)内侧轴承，形成轴承安装台阶(3012)的两圆柱面直径D1、D2，以及形成轴承安装台阶(407)的两圆柱面直D3、D4。 5.根据权利要求4所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于： (D1-D2)/2＜δ1， (D3-D4)/2＜δ2，其中，δ1为转轴(15)外侧轴承的外圈厚度，δ2为为转轴(15)内侧轴承的外圈厚度。组合支座(2)中，柱体(4)直径D0、柱体(4)周向缺口中面与壁板(3)水平加强筋(3011)的距离C1、柱体(4)缺口(402)中面与柱体(4)端面距离C2、柱体(4)轴线与壁板(3)左侧边缘轴线距离L1、柱体(4)轴线与销孔(308)轴线距离L2、柱体(4)轴线距离壁板(3)下端面距离H1、柱体(4)轴线距离壁板(3)上端面距离H2以及第一斜撑(9)与柱体(4)轴线夹角α、第二斜撑(10)与柱体(4)轴线夹角β、加强板(11)倾斜角γ满足如下关系：缺口(402)偏移角度δ满足：其中L0为驱动装置零位时的初始长度。 6.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：每件角撑均由水平翻边和竖直翻边构成，翻边之间设有加强筋，水平翻边为拱形与舱段(1)加强框(101，102)匹配连接，竖直翻边为矩形与壁板(3)侧壁匹配连接。 7.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述第一斜撑(9)、第二斜撑(10)均为空间结构，一端为L形接头，一端为圆弧形接头，两端通过中间连接梁连接成一体；L形接头(901)与壁板(3)左上拐角连接，第二斜撑(10)L形接头(1001)与壁板(3)左下拐角连接；第一斜撑(9)、第二斜撑(10)与柱体(4)轴线间夹角α、β均处于30°～45°范围内。 8.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述加强板(11)一端为柱面翻边(1101)，与柱体(4)连接，一端为带缺口(1103)的平面翻边(1102)，平面翻边(1102)内侧安装游动螺母(1104)，平面翻边(1102)安装于壁板(3)右壁内侧，通过外侧穿入的螺钉将加强板(11)与壁板(3)连接在一起。 9.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述的舱段(1)、组合支座(2)的材料采用金属或纤维复合材料或金属与纤维复合材料的结合。 10.根据权利要求1所述的一种飞行器舱体结构，其特征在于：所述壁板(3)、柱体(4)、角撑(5，6，7，8)、第一斜撑(9)、第二斜撑(10)、加强板(11)之间的连接方式，采用螺钉连接或铆钉连接或胶液粘接。
所属类别：	发明专利