贮箱箱底结构、贮箱及运载火箭的制作方法
未命名
07-06
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1.本发明涉及运载火箭技术领域,具体而言,涉及一种贮箱箱底结构、贮箱及运载火箭。
背景技术:
2.液体火箭主要用作航天运载工具和导弹核武器的推进部分,液体运载火箭的推进剂贮箱是液体运载火箭的主要组成部分,推进剂贮箱用于存贮推进剂,向火箭发动机输送液态燃料和氧化剂,并要承受飞行中的各种静载荷、动载荷和热载荷,以及也会在推进剂贮箱的箱底安装一些设备。采用贮箱箱底传递发动机推力,可以充分利用贮箱增压带来的结构承载能力,是轻质化运载火箭的技术攻关的重要方向。
3.然而,目前的贮箱箱底存在以下问题:
4.无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致微重力环境下推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能;且发动机工作末期,推进剂容易产生夹气、旋涡,也会影响发动机工作性能;
5.贮箱箱底为薄壁壳体结构,发动机推力沿中心轴线向上,采用发动机与箱底正中心法兰对接时,为保证发动机推力由箱底正中心传递至圆筒段,需设置若干高度远大于箱底壁厚的径向、环向加强骨架,箱底结构笨重、加工制造成本高、周期长;
6.传递发动机推力技术多以锥形壳机架结构为主,输送管路从锥形壳开孔引出,操作开敞性差;且机架与发动机对接推力环直径均较大,机架尺寸及重量减轻有限。
技术实现要素:
7.本发明的主要目的在于提供一种贮箱箱底结构、贮箱及运载火箭,以解决现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。
8.为了实现上述目的,根据本发明的第一个方面,提供了一种贮箱箱底结构,包括壳体,壳体上设置有用于与发动机相连通的至少一个推进剂流通孔,贮箱箱底结构还包括:第一加强部件,设置在壳体内且与壳体连接,第一加强部件位于至少一个推进剂流通孔的侧部;第一加强部件上设置有多个间隔设置的第一通孔,各个第一通孔均为微米级孔。
9.进一步地,第一加强部件环绕至少一个推进剂流通孔设置。
10.进一步地,贮箱箱底结构还包括:多个第二加强部,多个第二加强部均设置在壳体内且与壳体内壁连接,多个第二加强部环绕至少一个推进剂流通孔设置;多个第一通孔分为多个第一通孔组,各个第一通孔组均包括至少一个第一通孔;第一加强部件包括多个第一加强部,多个第一加强部与多个第一通孔组一一对应地设置,各个第一通孔组均设置在相应的第一加强部上;多个第二加强部中的任意相邻两个第二加强部之间均设置有第一加强部,第一加强部的一端与相邻两个第二加强部中的一个连接,第一加强部的另一端与相邻两个第二加强部中的另一个连接。
11.进一步地,第一加强部包括外壳,外壳具有容纳空间,第一通孔组的各个第一通孔均设置在外壳上;或者,第一加强部为第一板状结构,第一通孔组的各个第一通孔均设置在第一板状结构上,各个第一通孔的第一端位于第一通孔的第二端靠近至少一个推进剂流通孔的一侧。
12.进一步地,外壳为箱体结构,箱体结构的相对设置的第一侧壁和第二侧壁分别与相邻两个第二加强部连接。
13.进一步地,外壳为管状结构,管状结构的第一开口端和第二开口端分别与相邻两个第二加强部连接。
14.进一步地,各个第二加强部上均设置有多个第二通孔,多个第二通孔间隔设置;其中,第二通孔为毫米级孔;和/或,各个第二加强部均为第二板状结构,第二板状结构的周向侧壁与壳体内壁连接。
15.进一步地,贮箱箱底结构还包括:推力环,与壳体连接且位于壳体外侧,推力环环绕至少一个推进剂流通孔设置,推力环的中心轴线用于与运载火箭的箭体中心轴线相重合地设置;机架,包括多个连接杆,多个连接杆沿推力环的周向依次设置,各个连接杆的第一端均与推力环连接,各个连接杆的第二端均用于与发动机连接。
16.进一步地,多个连接杆沿推力环的周向均匀布置;和/或,连接杆的轴线与发动机的中心线之间呈预设夹角设置;其中,预设夹角大于或等于40度且小于或等于50度;和/或,推力环的直径大于壳体的最大直径的四分之一且小于壳体的最大直径的二分之一。
17.进一步地,至少一个推进剂流通孔包括用于流通燃烧剂的第一流通孔;贮箱箱底结构还包括:第一连接法兰,与壳体连接且与第一流通孔相连通;第一连接管,第一连接管的第一端与第一连接法兰连接,第一连接管的第二端与发动机连接,以使壳体通过第一连接法兰和第一连接管与发动机相连通;其中:第一连接法兰的至少部分内型面为回转体结构;由壳体至第一连接管的方向上,回转体结构的直径逐渐减小;和/或,第一连接法兰的内型面与壳体的内型面平滑过渡连接。
18.进一步地,第一连接管包括第一管段、第二管段和接头,接头包括第一连通口、第二连通口和第三连通口,第一连通口、第二连通口和第三连通口中的任意两个均相连通地设置,第一管段的第一端与第一连接法兰连接,第一管段的第二端与接头连接且与第一连通口相连通;第二管段的第一端与接头连接且与第二连通口相连通;第二管段的第二端用于与发送机连接;第三连通口用于输入燃烧剂;其中,第一管段为金属软管或波纹管;第二管段为金属软管或波纹管。
19.根据本发明的第二个方面,提供了一种贮箱,包括上述的贮箱箱底结构。
20.根据本发明的第三个方面,提供了一种运载火箭,包括发动机,运载火箭还包括上述的贮箱。
21.应用本发明的技术方案,贮箱箱底结构包括壳体和第一加强部件,壳体上设置有至少一个推进剂流通孔,第一加强部件位于至少一个推进剂流通孔的侧部,第一加强部件上设置有多个间隔设置的第一通孔。由于第一通孔为微米级孔,第一加强部件附近的液体推进剂在毛细作用下向第一加强部件侧部的推进剂流通孔流动,并在推进剂流通孔附近聚集形成蓄流井,使得贮箱箱底结构的内部始终有部分液体推进剂沉底,并通过推进剂流通孔顺利输送至发动机,满足发动机的多次点火需求,从而解决了现有技术中的由于无法保
证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。此外,由于第一加强部件与壳体连接,第一加强部件的设置能够提高壳体的结构强度。
附图说明
22.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
23.图1示出了根据本发明的运载火箭的一个实施例的示意图;
24.图2示出了根据本发明的贮箱箱底结构的一个实施例的一个角度的轴测图;
25.图3示出了根据本发明的贮箱箱底结构的一个实施例的另一个角度的轴测图;
26.图4示出了根据本发明的贮箱箱底结构的一个实施例的俯视图;
27.图5示出了根据本发明的贮箱箱底结构的第一加强部的示意图。
28.其中,上述附图包括以下附图标记:
29.10、壳体;11、推进剂流通孔;20、第一加强部件;21、第一加强部;22、外壳;221、第一侧壁;222、第二侧壁;23、容纳空间;31、第一流通孔;32、第二流通孔;40、第二加强部;41、第二通孔;50、推力环;51、加强筋板;60、机架;61、连接杆;71、第一连接法兰;72、第一连接管;73、第二连接法兰;74、第二连接管。
具体实施方式
30.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
31.应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
33.本发明提供了一种贮箱箱底结构,请参考图1至图5,包括壳体10,壳体10上设置有用于与发动机相连通的至少一个推进剂流通孔11,贮箱箱底结构还包括:第一加强部件20,设置在壳体10内且与壳体10连接,第一加强部件20位于至少一个推进剂流通孔11的侧部;第一加强部件20上设置有多个间隔设置的第一通孔,各个第一通孔均为微米级孔。
34.本发明的贮箱箱底结构包括壳体10和第一加强部件20,壳体10上设置有至少一个推进剂流通孔11,第一加强部件20位于至少一个推进剂流通孔11的侧部,第一加强部件20上设置有多个间隔设置的第一通孔。由于第一通孔为微米级孔,第一加强部件20附近的液体推进剂在毛细作用下向第一加强部件20侧部的推进剂流通孔11流动,并在推进剂流通孔11附近聚集形成蓄流井,使得贮箱箱底结构的内部始终有部分液体推进剂沉底,并通过推进剂流通孔11顺利输送至发动机,满足发动机的多次点火需求,从而解决了现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动
机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。此外,由于第一加强部件20与壳体10连接,第一加强部件20的设置能够提高壳体10的结构强度。
35.需要说明的是地,微米级孔是指直径大于或等于1μm且小于1000μm的孔;具体地,在毛细作用下(内聚力/吸附力作用下),第一加强部件20圆周内部始终聚集一定量推进剂,以此保证推进剂流通孔11和第一流通孔31上方始终充满推进剂(推进剂沉底),在发动机多次启动前,液体推进剂在增压气体作用下,经过第一通孔流向推进剂流通孔11流动,经第一连接管72到达发动机,实现微重力环境下的多次点火。
36.在本实施例中,第一加强部件20环绕至少一个推进剂流通孔11设置。这样的设置使得推进剂流通孔11周围的第一加强部件20共同将液体推进剂吸向推进剂流通孔11,进一步保证了推进剂流通孔11附近聚集有足够多的液体推进剂。
37.在本实施例中,贮箱箱底结构还包括:多个第二加强部40,多个第二加强部40均设置在壳体10内且与壳体10内壁连接,多个第二加强部40环绕至少一个推进剂流通孔11设置;多个第一通孔分为多个第一通孔组,各个第一通孔组均包括至少一个第一通孔;第一加强部件20包括多个第一加强部21,多个第一加强部21与多个第一通孔组一一对应地设置,各个第一通孔组均设置在相应的第一加强部21上;多个第二加强部40中的任意相邻两个第二加强部40之间均设置有第一加强部21,第一加强部21的一端与相邻两个第二加强部40中的一个连接,第一加强部21的另一端与相邻两个第二加强部40中的另一个连接。
38.具体地,第二加强部40起到加强壳体10的强度与刚度的作用;第一加强部21与第二加强部40焊接固定,第一加强部21也起到了增加壳体10的结构强度的作用;多个第一加强部21和多个第二加强部40共同增强壳体10的结构强度,避免壳体10受压变形,充分利用贮箱箱底结构增压后的承载能力,使得贮箱箱底结构更好地传递发动机推力。
39.具体地,第一加强部21的结构有两种实施方式:
40.在第一种实施方式中,第一加强部21包括外壳22,外壳22具有容纳空间23,第一通孔组的各个第一通孔均设置在外壳22上,液体推进剂从外壳22上的第一通孔流入容纳空间23后流出,流向推进剂流通孔11。这样的设置能够在第一加强部21上设置更多的第一通孔,加强毛细作用,使得更多的液体在贮箱箱底结构的底部聚集。
41.在第二种实施方式中,第一加强部21为第一板状结构,第一通孔组的各个第一通孔均设置在第一板状结构上,各个第一通孔的第一端位于第一通孔的第二端靠近至少一个推进剂流通孔11的一侧,液体推进剂在毛细作用下依次流过第一通孔的第二端和第一端,流向推进剂流通孔11。
42.具体地,在第一加强部21包括外壳22的这一实施方式中,外壳22的结构具有两种实施方式:
43.在第一种实施方式中,外壳22为箱体结构,箱体结构的相对设置的第一侧壁221和第二侧壁222分别与相邻两个第二加强部40连接。这样的设置使得两个第二加强部40分别通过第一侧壁221和第二侧壁222分别与外壳22连接,使得两个第二加强部40与第一加强部21进行连接,共同增强壳体10的结构强度。
44.在第二种实施方式中,外壳22为管状结构,管状结构的第一开口端和第二开口端分别与相邻两个第二加强部40连接。这样的设置使得两个第二加强部40分别通过第一开口端和第二开口端与外壳22进行连接,使得两个第二加强部40与第一加强部21进行连接,共
同增强壳体10的结构强度和刚度。
45.可选地,各个第二加强部40上均设置有多个第二通孔41,多个第二通孔41间隔设置;其中,第二通孔41为毫米级孔。需要说明的是,毫米级孔是指直径为大于或等于1mm且小于100mm的孔。
46.其中,第二通孔41在贮箱箱底结构的工作过程中可以起到扰流作用,能够显著削弱箱底推进剂晃动,避免发动机工作后期,推进剂产生夹气、旋涡,影响发动机工作性能。此外,对于需要多次启动的发动机而言,设置有多个第二通孔41的第二加强部40和第一加强部件20的复合作用能够保证贮箱内部始终有部分液体沉底并顺利输送至发动机,是一种简单有效的微重力环境推进剂管理方法。
47.可选地,各个第二加强部40均为第二板状结构,第二板状结构的周向侧壁与壳体10内壁连接。其中,第二板状结构通过耳片焊接在壳体10的内部。
48.在本实施例中,贮箱箱底结构还包括:推力环50,与壳体10连接且位于壳体10外侧,推力环50环绕至少一个推进剂流通孔11设置,推力环50的中心轴线用于与运载火箭的箭体中心轴线相重合地设置;机架60,包括多个连接杆61,多个连接杆61沿推力环50的周向依次设置,各个连接杆61的第一端均与推力环50连接,各个连接杆61的第二端均用于与发动机连接。这样,将机架60设置为杆系结构,使得机架60内部的空间开敞,可用于贮箱增压系统管路的布置,以及贮箱和发动机之间的连接管的对接安装。
49.具体地,连接杆61可通过螺栓连接、焊接、铆接的方式与推力环50进行连接;连接杆61的第二端均与发动机对接法兰连接,以使机架60通过发动机对接法兰与发动机连接。
50.具体地,推力环50与壳体10焊接装配,为保证二者之间刚度匹配,推力环50的周向内外两侧分别设置若干加强筋板51,在推力环50、壳体10、第一加强部件20,第二加强部40的联合作用下,实现发动机集中推力载荷由推力环50扩散至贮箱。
51.可选地,多个连接杆61沿推力环50的周向均匀布置,这样的设置保证发动机推力载荷均匀传递。
52.可选地,连接杆61的轴线与发动机的中心线之间呈预设夹角设置;其中,预设夹角大于或等于40度且小于或等于50度,这样的设置能够提高发动机推力载荷传递效率。
53.优选地,预设夹角为45度,这样的设置使得发动机推力载荷传递效率最高。
54.可选地,推力环50的直径大于壳体10的最大直径的四分之一且小于壳体10的最大直径的二分之一,这样的设置使得机架60的尺寸、重量大幅缩减,壳体10与发动机推进剂入口的距离缩短,提高推进剂输送效率,大幅提升火箭运载能力。
55.优选地,推力环50的直径大于壳体10的最大直径的三分之一,这样的设置能够兼顾发动机推力载荷传递效率和机架60的尺寸、重量缩减。
56.在本实施例中,至少一个推进剂流通孔11包括用于流通燃烧剂的第一流通孔31;贮箱箱底结构还包括:第一连接法兰71,与壳体10连接且与第一流通孔31相连通;第一连接管72,第一连接管72的第一端与第一连接法兰71连接,第一连接管72的第二端与发动机连接,以使壳体10通过第一连接法兰71和第一连接管72与发动机相连通。具体地,第一连接法兰71的两端分别与壳体10和第一连接管72通过法兰密封连接,完成推进剂从贮箱箱底结构至发动机的输送,燃烧剂依次流经第一流通孔31、第一连接法兰71和第一连接管72后流到发动机中。
57.可选地,第一连接法兰71的至少部分内型面为回转体结构;由壳体10至第一连接管72的方向上,回转体结构的直径逐渐减小,即第一连接法兰71的至少部分内型面为缩径回转体结构,这样的设置使得第一连接法兰71能够改变燃烧剂在推进剂流通孔11处的流向,避免工作末期燃烧剂产生夹气,保证发动机正常运转。
58.可选地,回转体结构呈锥形。
59.可选地,第一连接法兰71的内型面与壳体10的内型面平滑过渡连接。这样,第一连接法兰71的内型面与壳体10的内型面能够共同构成贮箱箱底结构的出流曲线,保证燃烧剂平滑流出。
60.具体地,至少一个推进剂流通孔11还包括用于流通氧化剂的第二流通孔32,贮箱箱底结构还包括:第二连接法兰73和第二连接管74,第二连接法兰73与壳体10连接且与第二流通孔相连通,第二连接管74的第一端与第二连接法兰73连接,第二连接管74的第二端与发动机连接,以使壳体10通过第二连接法兰73和第二连接管74与发动机相连通。氧化剂依次流经第二流通孔、第二连接法兰73和第二连接管74流到发动机中。
61.在本实施例中,第一连接管72包括第一管段、第二管段和接头,接头包括第一连通口、第二连通口和第三连通口,第一连通口、第二连通口和第三连通口中的任意两个均相连通地设置,第一管段的第一端与第一连接法兰71连接,第一管段的第二端与接头连接且与第一连通口相连通;第二管段的第一端与接头连接且与第二连通口相连通;第二管段的第二端用于与发送机连接;第三连通口用于输入燃烧剂;其中,第一管段为金属软管或波纹管;第二管段为金属软管或波纹管。接头的设置实现贮箱内燃烧剂的加注、泄出;第一连接管72中的金属软管或波纹管的设置能够补偿贮箱充压变形及加工制造公差。
62.在本实施例中,第二连接管74的管段为金属软管或波纹管,这样的设置能够补偿贮箱充压变形及加工制造公差。
63.可选地,壳体10为光壳结构且为薄壁结构,可采用小厚度板材经过旋压、冲压、蠕变成型中的一种一次精准成型,具有重量轻、成本低、制造周期快的优点。
64.可选地,第一加强部21、第二加强部40、和壳体10一体成型,这样的设置制作周期快。
65.可选地,壳体10的内壁和/或外壁上均设置有加强筋,这样的设置进一步提高贮箱箱底结构的结构强度。
66.本发明还提供了一种贮箱,包括上述实施例中的贮箱箱底结构。
67.本发明的贮箱,包括上述实施例中的贮箱箱底结构,贮箱箱底结构包括壳体10和第一加强部件20,壳体10上设置有至少一个推进剂流通孔11,第一加强部件20位于至少一个推进剂流通孔11的侧部,第一加强部件20上设置有多个间隔设置的第一通孔。由于第一通孔为微米级孔,第一加强部件20附近的液体推进剂在毛细作用下向第一加强部件20侧部的推进剂流通孔11流动,并在推进剂流通孔11附近聚集形成蓄流井,使得贮箱箱底结构的内部始终有部分液体推进剂沉底,并通过推进剂流通孔11顺利输送至发动机,满足发动机的多次点火需求,从而解决了现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。此外,由于第一加强部件20与壳体10连接,第一加强部件20的设置能够提高壳体10的结构强度。
68.本发明还提供了一种运载火箭,包括发动机,运载火箭还上述实施例中的贮箱。
69.本发明的运载火箭,包括发动机,运载火箭还上述实施例中的贮箱,贮箱箱底结构包括壳体10和第一加强部件20,壳体10上设置有至少一个推进剂流通孔11,第一加强部件20位于至少一个推进剂流通孔11的侧部,第一加强部件20上设置有多个间隔设置的第一通孔。由于第一通孔为微米级孔,第一加强部件20附近的液体推进剂在毛细作用下向第一加强部件20侧部的推进剂流通孔11流动,并在推进剂流通孔11附近聚集形成蓄流井,使得贮箱箱底结构的内部始终有部分液体推进剂沉底,并通过推进剂流通孔11顺利输送至发动机,满足发动机的多次点火需求,从而解决了现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。此外,由于第一加强部件20与壳体10连接,第一加强部件20的设置能够提高壳体10的结构强度。
70.具体实施时,本发明的第一加强部21和第二加强部40在壳体10的内侧均布,与壳体10焊接固定;第一加强部21、第二加强部40和壳体10也可以为一体成型;第二加强部40也可以非均匀地间隔置在壳体10内;也可以通过壳体10内外表面设置加强筋来增加壳体10的结构强度。
71.从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
72.本发明的贮箱箱底结构适用于共底贮箱的后底结构。贮箱箱底结构为焊接装配结构,成型效率高、结构重量轻、制造周期短,发动机通过机架60与推力环50连接,实现推力载荷传递,推进剂可通过位于箱底的第一连接法兰71、第二连接法兰73、第一连接管和第二连接管输送至发动机,推进剂输送效率高,管路结构简单、重量小,能够有效降低结构重量、提升运载效率。本发明的贮箱箱底结构具有制造成本低、周期快,与发动机间布局合理,推进剂输送装置重量轻、输送效率高的优点。
73.本发明的贮箱箱底结构包括壳体10和第一加强部件20,壳体10上设置有至少一个推进剂流通孔11,第一加强部件20位于至少一个推进剂流通孔11的侧部,第一加强部件20上设置有多个间隔设置的第一通孔。由于第一通孔为微米级孔,第一加强部件20附近的液体推进剂在毛细作用下向第一加强部件20侧部的推进剂流通孔11流动,并在推进剂流通孔11附近聚集形成蓄流井,使得贮箱箱底结构的内部始终有部分液体推进剂沉底,并通过推进剂流通孔11顺利输送至发动机,满足发动机的多次点火需求,从而解决了现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。此外,由于第一加强部件20与壳体10连接,第一加强部件20的设置能够提高壳体10的结构强度。
74.需要说明的是,本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
75.为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
76.以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:
1.一种贮箱箱底结构,包括壳体(10),所述壳体(10)上设置有用于与发动机相连通的至少一个推进剂流通孔(11),其特征在于,所述贮箱箱底结构还包括:第一加强部件(20),设置在所述壳体(10)内且与所述壳体(10)连接,所述第一加强部件(20)位于至少一个所述推进剂流通孔(11)的侧部;所述第一加强部件(20)上设置有多个间隔设置的第一通孔,各个所述第一通孔均为微米级孔。2.根据权利要求1所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述第一加强部件(20)环绕至少一个所述推进剂流通孔(11)设置。3.根据权利要求2所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述贮箱箱底结构还包括:多个第二加强部(40),多个所述第二加强部(40)均设置在所述壳体(10)内且与所述壳体(10)内壁连接,多个所述第二加强部(40)环绕至少一个所述推进剂流通孔(11)设置;多个所述第一通孔分为多个第一通孔组,各个所述第一通孔组均包括至少一个所述第一通孔;所述第一加强部件(20)包括多个第一加强部(21),多个所述第一加强部(21)与多个所述第一通孔组一一对应地设置,各个所述第一通孔组均设置在相应的所述第一加强部(21)上;多个所述第二加强部(40)中的任意相邻两个所述第二加强部(40)之间均设置有所述第一加强部(21),所述第一加强部(21)的一端与相邻两个所述第二加强部(40)中的一个连接,所述第一加强部(21)的另一端与相邻两个所述第二加强部(40)中的另一个连接。4.根据权利要求3所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述第一加强部(21)包括外壳(22),所述外壳(22)具有容纳空间(23),所述第一通孔组的各个所述第一通孔均设置在所述外壳(22)上;或者所述第一加强部(21)为第一板状结构,所述第一通孔组的各个所述第一通孔均设置在所述第一板状结构上,各个所述第一通孔的第一端位于所述第一通孔的第二端靠近至少一个所述推进剂流通孔(11)的一侧。5.根据权利要求4所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述外壳(22)为箱体结构,所述箱体结构的相对设置的第一侧壁(221)和第二侧壁(222)分别与相邻两个所述第二加强部(40)连接。6.根据权利要求4所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述外壳(22)为管状结构,所述管状结构的第一开口端和第二开口端分别与相邻两个所述第二加强部(40)连接。7.根据权利要求3所述的贮箱箱底结构,其特征在于,各个所述第二加强部(40)上均设置有多个第二通孔(41),多个所述第二通孔(41)间隔设置;其中,所述第二通孔(41)为毫米级孔;和/或,各个所述第二加强部(40)均为第二板状结构,所述第二板状结构的周向侧壁与所述壳体(10)内壁连接。8.根据权利要求1至7中任一项所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述贮箱箱底结构还包括:推力环(50),与所述壳体(10)连接且位于所述壳体(10)外侧,所述推力环(50)环绕至少一个所述推进剂流通孔(11)设置,所述推力环(50)的中心轴线用于与运载火箭的箭体中心轴线相重合地设置;
机架(60),包括多个连接杆(61),多个所述连接杆(61)沿所述推力环(50)的周向依次设置,各个所述连接杆(61)的第一端均与所述推力环(50)连接,各个所述连接杆(61)的第二端均用于与所述发动机连接。9.根据权利要求8所述的贮箱箱底结构,其特征在于,多个所述连接杆(61)沿所述推力环(50)的周向均匀布置;和/或,所述连接杆(61)的轴线与所述发动机的中心线之间呈预设夹角设置;其中,所述预设夹角大于或等于40度且小于或等于50度;和/或,所述推力环(50)的直径大于所述壳体(10)的最大直径的四分之一且小于所述壳体(10)的最大直径的二分之一。10.根据权利要求1至7中任一项所述的贮箱箱底结构,其特征在于,至少一个所述推进剂流通孔(11)包括用于流通燃烧剂的第一流通孔(31);所述贮箱箱底结构还包括:第一连接法兰(71),与所述壳体(10)连接且与所述第一流通孔(31)相连通;第一连接管(72),所述第一连接管(72)的第一端与所述第一连接法兰(71)连接,所述第一连接管(72)的第二端与所述发动机连接,以使所述壳体(10)通过所述第一连接法兰(71)和所述第一连接管(72)与所述发动机相连通;其中:所述第一连接法兰(71)的至少部分内型面为回转体结构;由所述壳体(10)至所述第一连接管(72)的方向上,所述回转体结构的直径逐渐减小;和/或,所述第一连接法兰(71)的内型面与所述壳体(10)的内型面平滑过渡连接。11.根据权利要求10所述的贮箱箱底结构,其特征在于,所述第一连接管(72)包括第一管段、第二管段和接头,所述接头包括第一连通口、第二连通口和第三连通口,所述第一连通口、所述第二连通口和所述第三连通口中的任意两个均相连通地设置,所述第一管段的第一端与所述第一连接法兰(71)连接,所述第一管段的第二端与所述接头连接且与第一连通口相连通;所述第二管段的第一端与所述接头连接且与所述第二连通口相连通;所述第二管段的第二端用于与所述发动机连接;所述第三连通口用于输入所述燃烧剂;其中,所述第一管段为金属软管或波纹管;所述第二管段为金属软管或波纹管。12.一种贮箱,其特征在于,包括权利要求1至11中任一项所述的贮箱箱底结构。13.一种运载火箭,包括发动机,其特征在于,所述运载火箭还包括权利要求12所述的贮箱。
技术总结
本发明提供了一种贮箱箱底结构、贮箱及运载火箭,贮箱箱底结构包括壳体,壳体上设置有用于与发动机相连通的至少一个推进剂流通孔,贮箱箱底结构还包括:第一加强部件,设置在壳体内且与壳体连接,第一加强部件位于至少一个推进剂流通孔的侧部;第一加强部件上设置有多个间隔设置的第一通孔,各个第一通孔均为微米级孔,本发明的贮箱箱底结构不仅能够直接承载发动机推力,提升箭体结构效率;还解决了现有技术中的由于无法保证贮箱内推进剂沉底,进而导致推进剂无法顺利输送至发动机,无法满足发动机多次点火需求,影响发动机工作性能的问题。题。题。
技术研发人员:胡改娟 宋晓伟 李志杰 赵立涛 刘大猛 刘信好
受保护的技术使用者:北京天兵科技有限公司
技术研发日:2023.03.31
技术公布日:2023/6/28
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