變斜率邊緣的艙門(mén)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空航天設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種適用于大壁厚飛行器的變斜率邊緣的艙門(mén)。
【背景技術(shù)】
[0002]一般航天飛行器的起落架及有效載荷艙門(mén)均采取鉸鏈臂作用的內(nèi)連外開(kāi)式艙門(mén)開(kāi)啟方案。此種艙門(mén)有操控性好、響應(yīng)時(shí)間短、傳力路徑簡(jiǎn)潔和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)役航天乃至航空的飛行器中，大多采用此種內(nèi)連外開(kāi)式艙門(mén)方案。
[0003]對(duì)于航天飛行器，當(dāng)其以較高的速度在大氣中飛行時(shí)，表面會(huì)產(chǎn)生較大的熱流，同時(shí)飛行器內(nèi)外存在較大的壓差，這給飛行器艙門(mén)的密封提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于飛行器再入大氣層的防熱要求，一般航天飛行器艙門(mén)壁厚較大，而大壁厚的艙門(mén)若是采取直線形邊緣，在開(kāi)啟過(guò)程中會(huì)存在開(kāi)啟困難的干涉問(wèn)題。為解決艙門(mén)開(kāi)啟干涉問(wèn)題，一般將艙門(mén)邊緣做成斜面的形式。但是，艙門(mén)斜面過(guò)小容易引起加工和裝配困難等問(wèn)題，此外，由于艙門(mén)為斜面，傳統(tǒng)的在艙門(mén)縫之間增加密封條等形式難以對(duì)艙門(mén)進(jìn)行高可靠的密封。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決現(xiàn)有航天飛行器的艙門(mén)存在的艙門(mén)開(kāi)啟困難的干涉問(wèn)題和密封可靠性不高的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種變斜率邊緣的艙門(mén)，艙門(mén)與門(mén)體配合的邊緣面的截面線為弧線或變斜率的折線。
[0007]截面線為變斜率的折線，門(mén)體的截面線上設(shè)置凹槽，所述凹槽中裝有密封圈。
[0008]凹槽設(shè)置在截面線的折角處。
[0009]密封圈在凹槽內(nèi)的外輪廓與截面線在折角處的延長(zhǎng)線相切。
[0010]截面線為由兩段線段組成的折線。
[0011 ] 截面線為由至少三段線段組成的折線。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0013](I)本發(fā)明通過(guò)采用艙門(mén)邊緣變斜率截面線的設(shè)計(jì)方案，能有效解決內(nèi)連外開(kāi)式大壁厚艙門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中的干涉問(wèn)題。
[0014](2)本發(fā)明采用預(yù)埋式彈性密封環(huán)利用艙門(mén)關(guān)閉的擠壓力實(shí)現(xiàn)艙門(mén)自密封，通過(guò)艙門(mén)變斜率截面形成折角式密封路徑形成艙門(mén)密封雙保險(xiǎn)，完成艙門(mén)的高可靠自密封方案。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的變斜率邊緣的艙門(mén)的示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的變斜率邊緣的艙門(mén)的截面示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的變斜率邊緣的艙門(mén)的開(kāi)啟示意圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的變斜率邊緣的艙門(mén)的密封圈裝配示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明的變斜率邊緣的艙門(mén)的自密封原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]由上面介紹可知，本發(fā)明艙門(mén)方案的關(guān)鍵為艙門(mén)變斜率截面的設(shè)計(jì)和密封圈的設(shè)置，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0021]如圖1、圖2所示的本發(fā)明內(nèi)連外開(kāi)式艙門(mén)變斜率截面線的原理圖，圖中虛線和陰影部分為艙門(mén)20，非陰影部分為飛行器機(jī)體10，O點(diǎn)為艙門(mén)轉(zhuǎn)軸30的旋轉(zhuǎn)中心，由于轉(zhuǎn)軸的安裝位置受到艙內(nèi)設(shè)備和艙門(mén)設(shè)計(jì)的限制，只能安裝至接近門(mén)口的位置，使得艙門(mén)干涉現(xiàn)象比較嚴(yán)重。圖中折線ADC為本發(fā)明的艙門(mén)邊緣的變斜率的截面線21。
[0022]參見(jiàn)圖2所示，若艙門(mén)邊緣截面為AE直線時(shí)，由圖中A點(diǎn)打開(kāi)軌跡線32可知，該軌跡線與飛行器機(jī)體10相交于B點(diǎn)，而B(niǎo)點(diǎn)位于AE直線內(nèi)的機(jī)體即艙門(mén)20開(kāi)啟時(shí)，AE邊會(huì)與飛行器機(jī)體10產(chǎn)生干涉。
[0023]過(guò)艙門(mén)轉(zhuǎn)軸O點(diǎn)作AB的垂線OD，這里利用直角三角形直邊小于斜邊的原理，此時(shí)AD上從A到D的點(diǎn)與O點(diǎn)的連線長(zhǎng)度逐漸減小，AD上每點(diǎn)繞O轉(zhuǎn)動(dòng)的AD軌跡線31均不會(huì)與飛行器機(jī)體10相交，即艙門(mén)20的配合截面線AD打開(kāi)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉。
[0024]同理，在飛行器機(jī)體的邊緣上找到一點(diǎn)C，使得OC長(zhǎng)度小于⑶上其他點(diǎn)與O點(diǎn)的連線。此時(shí)與前述AD的情況類似，OD成為直角三角形的斜邊，OC成為直邊。同理，由于OC小于0D，CD上每點(diǎn)繞O開(kāi)啟時(shí)也不會(huì)與機(jī)體發(fā)生干涉。至此確定了艙門(mén)變斜率斜面，避開(kāi)了艙門(mén)開(kāi)啟干涉問(wèn)題。
[0025]以上示出了艙門(mén)與門(mén)體配合的邊緣面的截面線21為由兩條線段組成的折線的情況。進(jìn)一步地，艙門(mén)邊緣的截面線也可以由三條或多條線段組成，以適應(yīng)更加厚的艙壁或一些特殊需要，只需像上述對(duì)兩條線段的干涉規(guī)避一樣確保多條線段均在干涉線之外即可。優(yōu)選地，作為折線的極端情況，也可以制作成配合的弧面線，在確保門(mén)體弧線的圓心相對(duì)于轉(zhuǎn)軸圓心的位置使得門(mén)體的轉(zhuǎn)動(dòng)弧線不會(huì)與機(jī)體相交后，也可以保證艙門(mén)不會(huì)干涉。
[0026]參見(jiàn)圖3所示的艙門(mén)開(kāi)啟示意圖，由艙門(mén)邊緣開(kāi)啟軌跡線可以看到，在靠近艙門(mén)轉(zhuǎn)軸一側(cè)，采用變斜率折角的內(nèi)連外開(kāi)式艙門(mén)開(kāi)啟軌跡均不與飛行器機(jī)體相交；在遠(yuǎn)離艙門(mén)轉(zhuǎn)軸一側(cè)，其開(kāi)啟軌跡線也不與機(jī)體相交。
[0027]參見(jiàn)圖4所示的密封圈裝配示意圖，在飛行器機(jī)體折線的折角處，設(shè)置一個(gè)比密封圈40尺寸稍小的凹槽11，該密封圈40裝進(jìn)凹槽11后其外輪廓與機(jī)體折線在折角處的延長(zhǎng)線相切，這樣密封圈40不會(huì)凸出折角的邊線，密封圈40放在不可能干涉的凹槽內(nèi)可以避免艙門(mén)開(kāi)啟時(shí)的干涉問(wèn)題，防止在開(kāi)關(guān)艙門(mén)時(shí)被門(mén)體碰掉。
[0028]參見(jiàn)圖5所示的艙門(mén)高可靠自密封原理示意圖。當(dāng)艙門(mén)關(guān)閉時(shí)，艙門(mén)斜面與機(jī)體斜面貼合產(chǎn)生向上的擠壓力(箭頭示出了艙門(mén)移動(dòng)方向)，通過(guò)對(duì)彈性密封圈的擠壓實(shí)現(xiàn)自密封；同時(shí)變斜率的艙門(mén)截面形成折角的密封路徑，提供艙門(mén)密封的雙保險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了艙門(mén)的高可靠自密封。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，艙門(mén)與門(mén)體配合的邊緣面的截面線(21)為弧線或變斜率的折線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，所述截面線(21)為變斜率的折線，所述門(mén)體的所述截面線(21)上設(shè)置凹槽(11)，所述凹槽(11)中裝有密封圈(40)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，所述凹槽(11)設(shè)置在所述截面線(21)的折角處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，所述密封圈(40)在所述凹槽(11)內(nèi)的外輪廓與所述截面線(21)在折角處的延長(zhǎng)線相切。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，所述截面線(21)為由兩段線段組成的折線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變斜率邊緣的艙門(mén)，其特征在于，所述截面線(21)為由至少三段線段組成的折線。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種變斜率邊緣的艙門(mén)，艙門(mén)與門(mén)體配合的邊緣面的截面線為弧線或變斜率的折線。本發(fā)明通過(guò)采用艙門(mén)邊緣變斜率截面線的設(shè)計(jì)方案，能有效解決內(nèi)連外開(kāi)式大壁厚艙門(mén)開(kāi)啟過(guò)程中的干涉問(wèn)題。
【IPC分類】B64C1-14, F16J15-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104691738
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410601670
【發(fā)明人】袁園, 陳亮, 時(shí)米清, 萬(wàn)爽, 榮華, 劉業(yè)寶, 李波
【申請(qǐng)人】中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年10月30日