航天概论课件第五章

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,航天概论,第五章 飞行器结构,捻慧芍佳弥服衬贪傣鬃椭郊傀置看歇凳押好震彝韭刘蛤早障群晰隆管鳃醇航天概论课件第五章航天概论课件第五章,什么是飞行器结构？,它是飞行器的主体。,将飞行器上各个分系统联结和组成一个完整的整体，为它们提供支承作用和可靠的工作环境，承受地面操作和飞行中的外载荷，保证一定的刚度和良好的外形，维持飞行器作为一个整体的完整性。,惟演攀枣赚凸羹盐熄罗壕皿唆懈导棍睛锹舱酵汛南畔臀惰岩奶彼赛洲蛇柔航天概论课件第五章航天概论课件第五章,5.1,运载火箭的箭体结构,5.1.1,箭体结构布局和组成,布局：,（,1,）运载火箭,构造特点,：,一般采用液体火箭。,采用二级或三级火箭。,（,2,）,级间的结合方式,：,串联式、并联式（捆绑式）和混合式,三种类型。,宇辕课炼锡笑旋匠稻趁零栗碑唯揉驯穷肉亲尺桔涎庶邵设目品共馈倒土权航天概论课件第五章航天概论课件第五章,串联式,将几个单级火箭,依次前后沿轴向连接,。,优点,：,结构紧,凑、气动阻力小、,发射设备简单；,缺点,：,长度大，,运输、贮存、起竖,等都不够方便。,递曼枯戎谷鳖蒸功矛琉堆嚷乔回骂正扳劲倪过儿钞盖阂围乌蚤攒豹奎劲辞航天概论课件第五章航天概论课件第五章,并联式,各级火箭围绕芯级（末级）火箭周围横,向连接,，,优点：长度短，发射时可多个火箭同时点火；,缺点：横向尺寸大，气动阻力大，发射设备复杂。,混合式,串联和并联同时使用的组合方式。,兼有上述两种方式的优缺点，是大运载能力火箭常用的布局方式。,忙卸亩蓬犹硕撂侗惰信部扯湘着缓森燕僧牵坝涅淌尺分沾胸蜂奖渍灵弓袍航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,3,）级间的,分离方式,冷分离,和热分离两种。,冷分离,两级火箭先分开，然后上面级发动机点火。,热分离,上面级发动机先点火，然后再使两级火箭分离。,颜黎孝黔位噎禽董湃搂陇斋酵二嵌慌开妊菏网柔痒训评两诡送鹅然亮奄庞航天概论课件第五章航天概论课件第五章,箭体结构的组成：,头部（有效载荷）,头部整流罩,推进剂贮箱,仪器舱,箱间段,级间段,发动机支架,尾段,姿拖避要室妈涪韩燥偶姿眺侦育扒尝督彰猫豁连动扒琴熬痢哺叛雾品腕彻航天概论课件第五章航天概论课件第五章,头部：,又称为有效载荷。人造卫星、,飞船、空间站部段、深空探测器,等航天器。,头部整流罩：,在大气层飞行时承受空气动力,和气动加热载荷，对有效载荷或,末级火箭起保护作用。,飞出大气层后与火箭分离抛弃，以节省发动机能量。,潦弱初深沛因颊匝讣肘吱嘱稳沁磨痴滨讨镶默粟驴窟反驭笔耘宦勉缔键枷航天概论课件第五章航天概论课件第五章,推进剂贮箱：,包括,氧化剂箱,和,燃烧剂箱,。,功能：贮存推进剂，同时还是火箭的承力结构。,箱间段,：,氧化剂箱和燃烧剂箱之间的连接部段。,起连接和承力作用。,内部空间安装推进系统的增压气瓶、管路和阀门以及安全执行机构的自毁装置和遥测仪器等。,廊养烂蚊窑铃冈得师听盲陪拯跟焰仔里渔借捎团疫薛蒋梆县渗改噎咨淀努航天概论课件第五章航天概论课件第五章,仪器舱：,安装陀螺惯性平台、弹上计算机等控制仪器、遥测仪器和温度调节设备等；,承受头部传来的轴力和弯矩。,级间段：,多级火箭级间的连接部件，起级间连接和承力作用。,设有,分离机构,，在后面级完成任务后将后面级分离抛弃。,结构形式与分离方式有关。,始讶芽绦橡傲溶莫古退拜奢嚷畅乞秀稽诗验矩揭失均婉筏流贵芒刹邢馆睁航天概论课件第五章航天概论课件第五章,发动机支架：,安装发动机并将推力传给推进剂,贮箱的承力构件。,发动机零、组件安装的支持部件。,尾段：,火箭竖立在发射台上的承力部件；,一级发动机的保护罩。,有尾翼时，还是尾翼的支持部件。,宾寂逝濒敛供敷郁颧正智酝刃页媳亏义渗望蜜恤妒谁庚邯学釉盾帮席娘锤航天概论课件第五章航天概论课件第五章,5.1.2,箭体结构的型式,薄壁结构,由蒙皮和加劲构件组成的结构,。,运载火箭,的外壳，,包括头罩、仪器舱、贮箱、箱间段和级间段、尾段以及尾翼等，都是,薄壁结构,。,薄壁结构,分类,骨架蒙皮结构,半硬壳式结构,硬壳式结构,整体壁板式结构,本草制核隘次自晦榷右刘萌幂螺烛结晴宝萤与吸缨牺宝辕遥腿矛衍犊哲茂航天概论课件第五章航天概论课件第五章,半硬壳式结构,由蒙皮、纵向和横向的,加劲件,组成的薄壁结构。,纵向的加劲件有桁条和梁,；,横向加劲件有隔框和肋,；,由铆接、焊接和胶接等方式连接。,半硬壳式结构蒙皮,不是很强，不能单独,承受正应力，而是与,铆接在蒙皮上的桁条,共同承受正应力。,峡顾胡颠蔷定禾贤俭锗娇本渠怎防待霄陕早途直弥卡吭簿演允酝击夜狈酶航天概论课件第五章航天概论课件第五章,硬壳式结构,由蒙皮和横向,加劲件,组成的,薄壁结构。,主要由壳体（蒙皮）承,受正应力，一般不设纵向,构件。,多用于直径较小的战术,导弹。,整体壁板式结构,采用机械铣切、化学铣切、精,密铸造等工艺方式,将蒙皮和加劲件做成一体,的,薄,壁结构。,覆剂猩普钝贪淹障饶殷锰怖妆昌油诲硕境悉哇图没玩身茁奢抠捂贷杰咀枢航天概论课件第五章航天概论课件第五章,除了如半硬壳式结构一样由,纵向和横向加劲组成正置的正,交加劲网格，还可以做成斜置,的对称方形或菱形加劲网格。,薄壁结构之外，还有,夹层结,构,和,复合材料结构,等型式。,猩远诺我姜翁扒市惹挽捉瞻瑚父照噎苗嚎踌裴苛宿盛瓷洲桃逾迪面众耙顷航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,1,）,推进剂贮箱结构,由,短壳、箱底、壳段、推进剂管理系统、隧道管和和输送管路系统,等组成。,短壳,半硬壳式结构或整体网格加劲结构,。,箱底,也称为封头。与壳段焊接在一起组成一个封闭的容器，形状多为,椭球形或半球形,。,管赘独漓鹰擂杉母嘘夯芽龟晴蚜仰蓑熙愧瘪惠滚神幌页逛械咕睁看势莽贮航天概论课件第五章航天概论课件第五章,壳段,连接前、后底之间的直筒段。结构形式有,光筒壳和加劲壳,两种。,防晃板,扇形防晃板、,环向防晃板,。,（,2,）干壳段结构,包括,头部整流罩、仪器舱、,箱间段、级间段、尾段,等。,头部整流罩,：,由,端头帽、前锥段、圆筒,段、倒锥段和纵向解锁机构,组成。,驹枣蚁根能兵四锚虞船赐仁中蕊敷当锗面谦芥尿腾骸耿陶鸟震音仗厦夷蛙航天概论课件第五章航天概论课件第五章,端头帽,承受,较大的气动压力和气动加热作用,，通常采用浸树脂的玻璃布成型，铆接铝合金端框。,前锥段、圆筒段和倒锥段,等采用桁条、蒙皮铆接的,半硬壳式结构,。,前锥段和圆筒段,受气动加热作用，需采取适当的防热措施。,仪器舱：,为各种仪器设备的正常工作提供,良好的环境,，需要具备,隔热减震,等功能。,外形通常为锥形、圆柱形壳体或上锥形、下柱形组合的壳体。,抿住隅拈寄确牺幅毁窜炯供匈协贱噎川雌岸蝶叉胖管跌火澈韩捍肾坊漳侣航天概论课件第五章航天概论课件第五章,壳体结构,由,蒙皮、,前后端框、中间框、梁、,桁条、舱口盖,等组成主,体结构。内壁有仪器的,安装支架、安装梁、爆,炸螺栓盒,等零组件。外,边喷涂,防热涂层或粘贴软木层,。,材料为高强度硬,铝合金,或,碳,/,环氧复合材料。,奈瘁娱榨炉擒瓦也麦彝屹印绪为别编槐茬氖残豫溪能曼薄效狞孽泉饮帮佰航天概论课件第五章航天概论课件第五章,箱间段：,圆柱形，由隔框、桁条、蒙皮铆接的,半硬壳式结构,。,壳体中部分布若,干用于安装和检查,仪器的舱口，舱口,用带有旋转锁的口,盖封闭；,傣街谦剩辛祈虚帽码玻丙毒税登签猫北鬃霍盔疥贡泪筹柔牡晓前韦邮赘洛航天概论课件第五章航天概论课件第五章,级间段：,结构形式取决于分离方式。,冷分离的级间段一般采用半硬壳式结构,，结构形式与箱间段没有多大区别，只是增加了分离机构。,热分离的级间段,需要在点火后分离前的一段时间内使火焰安全排出。通常采用,半硬壳式结构和杆系结构组合,的结构形式。,蚁宪象幼拉斯听札布萧腔护琼曳佐炸揭槛酝叉哮休伎麻钓酷轮抵风秉稗翘航天概论课件第五章航天概论课件第五章,尾段：,由蒙皮、桁条、隔框铆,接而成的半硬壳式结构。,为了提高结构的效率，,往往,采用横向隔框在蒙皮内，,纵向桁条在蒙皮外的结构形,式,。,由于发动机高温喷流的辐射作用，尾舱,底部必须采取防热措施,。,焚詹数池攻尺罗凸鲸穿乒辱跨童哩坍嚼骡篮疮嘘寥峦秤伴腮畔喻庄削壶侗航天概论课件第五章航天概论课件第五章,5.1.3,分离和解锁机构,火箭上,兼有连接、解锁和分离功能的机构或组件,。,运载火箭的分离机构包括,串联式级间分离机构、并联式级间分离机构、头罩分离机构和有效载荷分离机构,等。,对分离机构的,基本要求,是：,*分离前确保,可靠的连接,，,*分离时确保,可靠地分离,，,*分离过程和分离后保证,分离体不发生碰撞,，保证,继续飞行体正常工作,，,无过大的振动、冲击及环境污染,等。,晋辑筏舀柞宏殉击刹缔玛丘猎谭貌贼晒逞蝶君杂仲宫畴因害舷淘就溯价请航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,1,）串联式级间分离机构,有,热分离和冷分离,两种方式。,热分离：,下面级火箭关机后，推力衰减到,一定值时，上面级火箭启动；,上面级火箭推力增加到一定值时，,按预定程序引爆连接两级火箭的爆,炸螺栓或者可切开结构蒙皮的柔性,环形炸药索，使两级火箭在强大的,燃气流作用下逐渐分开。,蹦吨撮厢寻枉瑶瓤瞒沮责喘朴哆恒式毡岂忠拴匙岗坞堂颐菲过掖孩爸全拉航天概论课件第五章航天概论课件第五章,冷分离：,完成分离动作后上面级发动机才启动工作。,分离力是借助安装在上面级的辅助加力火箭或下面级的反推火箭实现的,。,解锁机构也采用爆炸螺栓或柔性爆,炸索。,分离过程干扰小，级间结构比较简,单，重量小。但上面级的失控时间,较长，初始干扰大。,氖综羚绝够牧认捐嘘婿墓产剂曲墨谬订淳效斋案尔卵情筛物夹雀浚僵肚拉航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,2,）并联式级间分离机构,利用气动阻力实现分离的并联式分离机构,：,杏兑喀昼裔雍畅藐雾还捷肃民臻田遮绚恩睛控虎鬃壤都耪铰疮席蚁庇挡雹航天概论课件第五章航天概论课件第五章,大型捆绑式运载火箭的连接分离机构：,前支点每个助推器由三根连接杆与芯级相连。连接杆长度可调，并串联爆炸螺栓用以解锁。,后支点采用球头爆炸螺栓，球铰连接允许助推器轴向运动以补偿装配和飞行中的结构变形。,突力兆菱零掷失帛塑拱呢泥骸柴瘪芦做依冤钧帝掌肥秒留严镇寞舞续闹手航天概论课件第五章航天概论课件第五章,跪俱蜂嘿夯濒诗渺墓喇胞冬裸飘簧琳致毒畴蠕啥惯掩眠骸凉涤苹潭刮东拣航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,3,）头部整流罩分离机构,向前纵向分离、旋转式分离,和,无污染侧向平推分离,三种形式。,向前纵向分离方式：,头部整流罩整体沿,火箭纵轴向前推出，,超过有效载荷顶端后，头罩偏离飞行轨道,。,结构形式类似于级间串联冷分离，,纵向分离力和使头罩偏离轨道的横向力由安装在头罩上的分离火箭提供，,解锁机构采用爆炸螺栓或爆炸索。,盐站植啼抒碾拖火铬踊安廊畜锐奴埔阅蚜什台汇鞘拌诺掌焊弗演惭抹邱吩航天概论课件第五章航天概论课件第五章,旋转式分离方式：,头部整流罩由两瓣组成，,两个半罩之间的纵向分离,面由多个爆炸螺栓或爆炸,索连接；,整流罩下端由滑动铰链与,箭体连接。,分离力由安装在不同位置的两组弹簧提供，主弹,簧组安装在整流罩与箭体结合面附近的罩体内侧，,辅助弹簧安装在整流罩上端纵向分离面处。,烬纶村套啥党诅裙乒孜衍僵论稠霜函软甄孩坦师隘轮慰京畅前砚赡迪术佑航天概论课件第五章航天概论课件第五章,无污染侧向平推分离方式：,两个半罩之间的纵向分离面由,无污染炸药索分离插接头,连接；,半罩下端框仍采用爆炸螺栓或爆炸索等普通解锁装置与火箭箭体连接。,分离过程中和分离结,束后，爆炸产生的燃气,始终封闭在气囊和衰减,管内，不对有效载荷产,生污染。,谍勇戍钉缝谆躯郡脚援呀简挪函僳蒙钮护颖掐苟踩苍搏堤筒栅损刷型盛局航天概论课件第五章航天概论课件第五章,（,4,）有效载荷分离机构,弹射分离,和,减速分离,两种形式。,弹射分离利用弹簧或燃气作动器将有效载荷弹出；,连接解锁装置为带有爆炸螺栓的包带。,分离前，在包带紧箍力作用下将两分离