專利名稱：一種火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火箭石英窗安裝結(jié)構(gòu)，適用于內(nèi)部設(shè)備對艙外環(huán)境進(jìn)行光學(xué)觀察的石英窗在火箭艙體上的安裝。
背景技術(shù)：
為了滿足中小型探空火箭空間科學(xué)探測的要求，有效載荷需要在艙體外壁需要設(shè)計(jì)石英玻璃窗口進(jìn)行光學(xué)探測。為確保石英窗口在飛行過程中的結(jié)構(gòu)完整性與工作可靠性，火箭石英窗安裝結(jié)構(gòu)技術(shù)需要解決高速飛行條件下火箭艙體側(cè)壁石英玻璃窗口在高頻振動與氣動加熱條件下的變形協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)密封問題。·[0004]《神舟飛船窗口熱控方案計(jì)算分析》一文中介紹了作為SZ6飛船相機(jī)窗口組件的主體窗口玻璃的熱防護(hù)分析。由于窗口溫度分布的不均勻性所造成的形體熱應(yīng)變和折射率的變化，將直接影響到光學(xué)成像質(zhì)量。采用遮光罩主動熱控方案改變窗口玻璃外表面獲得的外熱流的大小；在窗口與飛船艙壁間采取了隔熱措施為提高艙壁法蘭溫度水平、艙壁法蘭與窗框隔熱和窗臺包覆隔熱阻燃材等。《觀光潛艇舷窗有機(jī)玻璃制作的關(guān)鍵技術(shù)研究》、《深海載人潛水器觀察窗的蠕變特性》、《載人深潛器觀察窗的力學(xué)性能》文獻(xiàn)中對作為觀察窗口的玻璃特性進(jìn)行了分析研究，未涉及其安裝技術(shù)。《錐邊球扇形觀察窗結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性分析》對載人潛水器玻璃觀察窗與窗座之間應(yīng)力集中系數(shù)與變形系數(shù)等協(xié)調(diào)性進(jìn)行了分析。《一種密封耐壓窗口》(CN201205973)涉及一種用于水下、特別是深海環(huán)境下潛水器上的密封耐壓窗口，該窗口亦為玻璃窗口，在外壓6MPa IOMPa的環(huán)境下密封可靠,文中未涉及對艙內(nèi)的熱防護(hù)技術(shù)。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的查新結(jié)果，有針對飛船玻璃窗口熱控方案進(jìn)行分析的相關(guān)文獻(xiàn)與潛水器上玻璃觀察窗本身特性的相關(guān)文獻(xiàn)，專利《一種密封耐壓窗口》中涉及用于潛水器上玻璃觀察窗口的安裝技術(shù)，但未涉及對艙內(nèi)熱防護(hù)問題。未見火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)的報(bào)導(dǎo)。所以，本項(xiàng)技術(shù)發(fā)明具有一定的新穎性和創(chuàng)新性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在火箭飛行的高頻振動環(huán)境條件下，降低石英玻璃與金屬艙殼體產(chǎn)生相互沖擊，保證石英玻璃在飛行過程中的結(jié)構(gòu)完整性與工作可靠性；避免火箭高速飛行過程中氣動加熱產(chǎn)生的熱流通過石英窗與艙體安裝間隙進(jìn)入艙體內(nèi)部，確保艙體結(jié)構(gòu)與艙內(nèi)設(shè)備的工作可靠性。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)，包括安裝于火箭艙體4上的石英窗I ;所述石英窗I為四棱錐體狀，置于火箭艙體4上相應(yīng)位置上的四棱錐孔內(nèi)，且火箭艙體4的四棱錐孔小端端面位于其外壁，大端端面位于其內(nèi)壁；四棱錐體狀石英窗I的小端端面與火箭艙體4外艙體防熱涂層5齊平，其大端端面與火箭艙體4內(nèi)壁齊平；環(huán)形的固定板7同時與四棱錐體狀石英窗I大端端面外環(huán)部分、以及相鄰部分的火箭艙體4內(nèi)壁部分接觸，通過連接標(biāo)準(zhǔn)件5將石英窗I由內(nèi)向外固定在火箭艙體4上；石英窗I與火箭艙體4接觸部位、石英窗I與固定板7接觸部位均被丁腈橡膠緩沖材料2粘接和填充，石英窗I與艙體防熱涂層6之間的環(huán)向間隙通過防熱膩?zhàn)?填補(bǔ)并抹平；探測設(shè)備8裝配到位后與石英窗I的大端面距離為I 2_，避免二者直接接觸，同時提供了探測設(shè)備8的工作環(huán)境。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為(I)本發(fā)明在石英窗4側(cè)面與金屬火箭艙體4接觸部位粘接的非金屬丁腈橡膠緩沖材料2，該緩沖層可避免石英窗4與金屬火箭艙體4的直接接觸，減小艙體振動對石英窗4造成的沖擊影響；(2)本發(fā)明在石英窗4下端面與固定板7接觸部位粘接的非金屬丁腈橡膠緩沖層，該緩沖層可避免石英窗4與固定板7的直接接觸，減小其對石英窗4造成的沖擊影響；(3)本發(fā)明在石英窗4與艙體防熱涂層6接觸的環(huán)形區(qū)域涂覆防熱膩?zhàn)?并磨平，確保熱流不能通過石英窗4與艙體安裝間隙進(jìn)入艙體內(nèi)部；(4)本發(fā)明已成功應(yīng)用于子午工程探空火箭，并通過了飛行試驗(yàn)考核，技術(shù)狀態(tài)成熟，應(yīng)用效果明顯。

圖I是本發(fā)明提出的火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)示意圖圖2是實(shí)施例中石英窗4與丁腈橡膠緩沖材料2粘接示意圖圖3是實(shí)施例中固定板7與與丁腈橡膠緩沖材料2粘接示意圖圖中，I-石英玻璃，2- 丁腈橡膠緩沖材料，3-防熱膩?zhàn)樱?-火箭艙體，5-連接標(biāo)準(zhǔn)件，6-艙體防熱涂層，7-固定板7，8-探測設(shè)備
具體實(shí)施方式
參閱圖I、圖2、圖3，本實(shí)施例中的火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)，包括安裝于火箭艙體4上的石英窗I ;所述石英窗I為四棱錐體狀，置于火箭艙體4上相應(yīng)位置上的四棱錐孔內(nèi)，且火箭艙體4的四棱錐孔小端端面位于其外壁，大端端面位于其內(nèi)壁；四棱錐體狀石英窗I的小端端面與火箭艙體4外艙體防熱涂層5齊平，其大端端面與火箭艙體4內(nèi)壁齊平；鋁制環(huán)形的固定板7同時與四棱錐體狀石英窗I大端端面外環(huán)部分、以及相鄰部分的火箭艙體4內(nèi)壁部分接觸，通過六個均布的螺釘螺母將石英窗I由內(nèi)向外固定在火箭艙體4上；石英窗I與火箭艙體4接觸部位、石英窗I與固定板7接觸部位均被厚度為Imm的丁腈橡膠緩沖材料2粘接和填充，石英窗I與艙體防熱涂層6之間的環(huán)向間隙通過防熱膩?zhàn)?填補(bǔ)并抹平；探測設(shè)備8裝配到位后與石英窗I的大端面距離為I. 5_，避免二者直接接觸，同時提供了探測設(shè)備8的工作環(huán)境。本實(shí)施例中的火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)，在安裝時，先將石英窗I棱錐斜面上與火箭艙體4接觸的部位粘接丁腈橡膠緩沖材料2,將固定板7與石英窗I的接觸面粘接丁腈橡膠緩沖材料2。安裝時將粘接有丁腈橡膠緩沖材料2的石英窗I由火箭艙體4上四棱錐孔內(nèi)部向外裝配，使得丁腈橡膠緩沖材料2和火箭艙體4充分接觸,粘接有丁腈橡膠緩沖材料2的固定板7通過六個均布的螺釘螺母安裝在火箭艙體4上內(nèi)側(cè)將石英窗I進(jìn)行固定，最后完成探測設(shè)備8的安裝，并在石英窗I與艙體防熱涂層6之間的環(huán)向間隙通過防熱膩?zhàn)?進(jìn)行填補(bǔ)并抹平 。
權(quán)利要求1.一種火箭用石英窗安裝結(jié)構(gòu)，包括安裝于火箭艙體(4)上的石英窗(1);所述石英窗(1)為四棱錐體狀，置于火箭艙體(4)上相應(yīng)位置上的四棱錐孔內(nèi)，且火箭艙體(4)的四棱錐孔小端端面位于其外壁，大端端面位于其內(nèi)壁；四棱錐體狀石英窗(1)的小端端面與火箭艙體(4)外艙體防熱涂層(5)齊平，其大端端面與火箭艙體(4)內(nèi)壁齊平；環(huán)形的固定板 (7)同時與四棱錐體狀石英窗(I)大端端面外環(huán)部分、以及相鄰部分的火箭艙體(4)內(nèi)壁部分接觸，通過連接標(biāo)準(zhǔn)件(5)將石英窗(1)由內(nèi)向外固定在火箭艙體(4)上；石英窗(1)與火箭艙體(4 )接觸部位、石英窗(1)與固定板(7 )接觸部位均被丁腈橡膠緩沖材料(2 )粘接和填充，石英窗(1)與艙體防熱涂層(6)之間的環(huán)向間隙通過防熱膩?zhàn)?3)填補(bǔ)并抹平；探測設(shè)備(8)與石英窗(1)的大端面距離為I 2mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種火箭石英窗安裝結(jié)構(gòu)，適用于石英窗在火箭艙體上的安裝。該實(shí)用新型四棱錐體狀石英窗1置于火箭艙體4上相應(yīng)的四棱錐孔內(nèi)；石英窗1的小端端面與艙體外防熱涂層5齊平；通過環(huán)形固定板7和連接標(biāo)準(zhǔn)件5將石英窗1固定在火箭艙體4上；石英窗1與火箭艙體4和固定板7接觸部位均被丁腈橡膠緩沖材料2粘接和填充；石英窗1與艙體防熱涂層6之間的間隙通過防熱膩?zhàn)?填補(bǔ)。有益效果為(1)與石英窗1接觸部位均粘接丁腈橡膠緩沖材料2，減小了沖擊影響；(2)在石英窗4與防熱涂層6接觸區(qū)域涂覆防熱膩?zhàn)?并磨平，確保熱流不能進(jìn)入艙體內(nèi)部；(3)已成功應(yīng)用于子午工程探空火箭，通過了飛行試驗(yàn)考核，技術(shù)狀態(tài)成熟，應(yīng)用效果明顯。
文檔編號E06B7/16GK202673027SQ201220295958
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者盧睿, 吳俊全, 王蓉暉 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十一所