一種火箭用石英窗安裝結構制造技術

本實用新型專利技術涉及一種火箭石英窗安裝結構，適用于石英窗在火箭艙體上的安裝。該實用新型專利技術四棱錐體狀石英窗1置于火箭艙體4上相應的四棱錐孔內；石英窗1的小端端面與艙體外防熱涂層5齊平；通過環形固定板7和連接標準件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子3填補。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接觸區域涂覆防熱膩子3并磨平，確保熱流不能進入艙體內部；（3）已成功應用于子午工程探空火箭，通過了飛行試驗考核，技術狀態成熟，應用效果明顯。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種火箭石英窗安裝結構，適用于內部設備對艙外環境進行光學觀察的石英窗在火箭艙體上的安裝。
技術介紹
為了滿足中小型探空火箭空間科學探測的要求，有效載荷需要在艙體外壁需要設計石英玻璃窗口進行光學探測。為確保石英窗口在飛行過程中的結構完整性與工作可靠性，火箭石英窗安裝結構技術需要解決高速飛行條件下火箭艙體側壁石英玻璃窗口在高頻振動與氣動加熱條件下的變形協調、結構密封問題。·《神舟飛船窗口熱控方案計算分析》一文中介紹了作為SZ6飛船相機窗口組件的主體窗口玻璃的熱防護分析。由于窗口溫度分布的不均勻性所造成的形體熱應變和折射率的變化，將直接影響到光學成像質量。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。《觀光潛艇舷窗有機玻璃制作的關鍵技術研究》、《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性能》文獻中對作為觀察窗口的玻璃特性進行了分析研究，未涉及其安裝技術。《錐邊球扇形觀察窗結構的協調性分析》對載人潛水器玻璃觀察窗與窗座之間應力集中系數與變形系數等協調性進行了分析。《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的環境下密封可靠,文中未涉及對艙內的熱防護技術。根據有關文獻的查新結果，有針對飛船玻璃窗口熱控方案進行分析的相關文獻與潛水器上玻璃觀察窗本身特性的相關文獻，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，但未涉及對艙內熱防護問題。未見火箭用石英窗安裝結構相關技術的報導。所以，本項技術專利技術具有一定的新穎性和創新性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是在火箭飛行的高頻振動環境條件下，降低石英玻璃與金屬艙殼體產生相互沖擊，保證石英玻璃在飛行過程中的結構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生的熱流通過石英窗與艙體安裝間隙進入艙體內部，確保艙體結構與艙內設備的工作可靠性。本專利技術的技術方案是一種火箭用石英窗安裝結構，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上相應位置上的四棱錐孔內，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內壁齊平；環形的固定板7同時與四棱錐體狀石英窗I大端端面外環部分、以及相鄰部分的火箭艙體4內壁部分接觸，通過連接標準件5將石英窗I由內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之間的環向間隙通過防熱膩子3填補并抹平；探測設備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，同時提供了探測設備8的工作環境。本專利技術與現有技術相比有益效果為(I)本專利技術在石英窗4側面與金屬火箭艙體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)本專利技術在石英窗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)本專利技術在石英窗4與艙體防熱涂層6接觸的環形區域涂覆防熱膩子3并磨平，確保熱流不能通過石英窗4與艙體安裝間隙進入艙體內部；(4)本專利技術已成功應用于子午工程探空火箭，并通過了飛行試驗考核，技術狀態成熟，應用效果明顯。附圖說明圖I是本專利技術提出的火箭用石英窗安裝結構示意圖圖2是實施例中石英窗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-防熱膩子，4-火箭艙體，5-連接標準件，6-艙體防熱涂層，7-固定板7，8-探測設備具體實施方式參閱圖I、圖2、圖3，本實施例中的火箭用石英窗安裝結構，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上相應位置上的四棱錐孔內，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內壁齊平；鋁制環形的固定板7同時與四棱錐體狀石英窗I大端端面外環部分、以及相鄰部分的火箭艙體4內壁部分接觸，通過六個均布的螺釘螺母將石英窗I由內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之間的環向間隙通過防熱膩子3填補并抹平；探測設備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，同時提供了探測設備8的工作環境。本實施例中的火箭用石英窗安裝結構，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上內側將石英窗I進行固定，最后完成探測設備8的安裝，并在石英窗I與艙體防熱涂層6之間的環向間隙通過防熱膩子3進行填補并抹平 。權利要求1.一種火箭用石英窗安裝結構，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)上相應位置上的四棱錐孔內，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)內壁齊平；環形的固定板 (7)同時與四棱錐體狀石英窗(I)大端端面外環部分、以及相鄰部分的火箭艙體(4)內壁部分接觸，通過連接標準件(5)將石英窗(1)由內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)之間的環向間隙通過防熱膩子(3)填補并抹平；探測設備(8)與石英窗(1)的大端面距離為I 2mm。專利摘要本技術涉及一種火箭石英窗安裝結構，適用于石英窗在火箭艙體上的安裝。該技術四棱錐體狀石英窗1置于火箭艙體4上相應的四棱錐孔內；石英窗1的小端端面與艙體外防熱涂層5齊平；通過環形固定板7和連接標準件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子3填補。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接觸區域涂覆防熱膩子3并磨平，確保熱流不能進入艙體內部；(3)已成功應用于子午工程探空火箭，通過了飛行試驗考核，技術狀態成熟，應用效果明顯。文檔編號E06B7/16GK202673027SQ20122029本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種火箭用石英窗安裝結構，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）上相應位置上的四棱錐孔內，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）內壁齊平；環形的固定板（7）同時與四棱錐體狀石英窗（1）大端端面外環部分、以及相鄰部分的火箭艙體（4）內壁部分接觸，通過連接標準件（5）將石英窗（1）由內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）之間的環向間隙通過防熱膩子（3）填補并抹平；探測設備（8）與石英窗（1）的大端面距離為1～2mm。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧睿，吳俊全，王蓉暉，
申請(專利權)人：中國航天科技集團公司第四研究院第四十一所，
類型：實用新型
國別省市：