运载火箭及反推小火箭的口盖

技术领域

本申请涉及运载火箭技术领域，尤其涉及一种运载火箭及反推小火箭的口盖。

背景技术

火箭级间冷分离，常用反推小火箭喷口排焰热流产生反推力，使后面级火箭减速，不与前面级火箭发生碰撞，达到级间分离的目的。火箭级间冷分离前，反推小火箭的喷口需用口盖覆盖，保护反推小火箭的喷口不受飞行过程中的热、气动影响，口盖在火箭冷分离之前的飞行过程中不能脱落，口盖在级间冷分离反推小火箭点火后，被反推小火箭排焰热流压力吹走、脱落，口盖的飞行随机方向会影响到前面级火箭的飞行安全。

如图1至图4，传统的反推小火箭的口盖110的四个角处均开设有螺栓过孔111和开槽112，并且开槽112将螺栓过孔111与外部连通，四颗螺栓的210穿过四个螺栓过孔111，将口盖110锁紧在火箭箭体上。由于开槽112的宽度小于螺栓210的直径，口盖110受螺栓210锁紧力、开槽112弹性变形力的约束固定在火箭箭体上，这种口盖110在脱力约束的过程中要受螺栓210预紧摩擦力及开槽112弹性变形力的影响，但是由于口盖110的四个角处螺栓过孔111尺寸、形状、螺栓预紧力一致，难以预测口盖110的四个角的脱离顺序。

尤其对于倒锥级间段，口盖110在飞行的过程中被气体阻力紧紧压在级间段的舱壁上，级间冷分离反推小火箭点火后，口盖110同时受到空气阻力、反推小火箭排焰热流压力(如图3所示的F)的冲击，口盖110的四个角脱离约束的时间不同，口盖110脱离约束后的飞行轨迹不可预测，口盖110存在随机与前级火箭同向飞行的机会，前面级火箭的飞行方向如图4所示的A方向。作为一个例子，反推小火箭点火前，口盖110与前面级火箭飞行方向同向，速度相同，相对速度为零，口盖110与前面级火箭相对静止；反推小火箭点火后，口盖110与火箭随机飞行同向，口盖110在反推小火箭喷口排焰热流推力的作用下，口盖110运动速度加快，级间分离后口盖110对前面级火箭存在随机追赶，对前面级火箭、设备、前级火箭发动机、前级火箭发动机电缆发生碰撞造成伤害，造成前级火箭、设备、前级火箭发动机、前级火箭发动机电缆功能失效，影响前面级火箭飞行的成败。

因此，提供一种在火箭冷分离期间与火箭飞行方向相反、方向可控的反推小火箭口盖，以避免火箭级间冷分离过程中反推小火箭口盖对前面级火箭的安全产生影响，是目前本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种运载火箭及反推小火箭的口盖，该反推小火箭的口盖在火箭冷分离期间与火箭飞行方向相反并且方向可控，从而避免了火箭级间冷分离过程中反推小火箭的口盖对前面级火箭的安全产生影响。

为解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：

一种反推小火箭的口盖，包括：口盖基板、口盖下螺栓过孔、长孔、口盖上螺栓过孔、削弱槽和削弱槽撕裂口；其中，口盖下螺栓过孔开设在口盖基板靠近下边缘的位置；长孔开设在口盖基板上，并且长孔的一端连通至口盖下螺栓过孔，长孔的另一端连通至口盖基板的下边缘；口盖上螺栓过孔开设在口盖基板靠近上边缘的位置；削弱槽分布在口盖基板上，并且包围在口盖上螺栓过孔周围；削弱槽撕裂口分布在削弱槽内，且削弱槽撕裂口的延伸方向与削弱槽的延伸方向相同。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，口盖基为长方形口盖基板。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，长方形口盖基板上具有两个口盖下螺栓过孔和两个长孔；其中，一个口盖下螺栓过孔和一个长孔位于长方形口盖基板的一个下角处，另一个口盖下螺栓过孔和另一个长孔位于长方形口盖基板的另一个下角处；长方形口盖基板上具有两个口盖上螺栓过孔和两个削弱槽；其中，一个口盖上螺栓过孔和一个削弱槽位于长方形口盖基板的一个上角处，另一个口盖上螺栓过孔和另一和削弱槽位于长方形口盖基板的另一个上角处。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，长孔的宽度小于口盖下螺栓过孔的直径。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，削弱槽内还开设有多个贯通内外的削弱孔，削弱槽撕裂口分布在削弱槽内，并且削弱槽撕裂口的开口与一侧的削弱孔连通。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，削弱槽撕裂口呈三角形，其底边处与削弱孔连通。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，削弱槽的两端均延伸至口盖基板的边缘处。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，削弱槽位于口盖基板的外侧面，或者削弱槽位于口盖基板的内侧面。

如上所述的反推小火箭的口盖，其中，优选的是，还包括：多个固定螺栓；部分固定螺栓与口盖下螺栓过孔配合，部分固定螺栓与口盖上螺栓过孔配合。

一种运载火箭，包括：火箭舱段、反推小火箭和上述任一项所述的反推小火箭的口盖；火箭舱段具有贯通内外的喷出口，并且火箭舱段靠近喷出口下边缘的位置开设有舱段下螺栓过孔，火箭舱段靠近喷出口上边缘的位置开设有舱段上螺栓过孔；反推小火箭固定于火箭舱段的内部，并且反推小火箭喷口伸至火箭舱段喷出口处；反推小火箭的口盖位于火箭舱段的外侧，固定螺栓穿过口盖下螺栓过孔和舱段下螺栓过孔，以将反推小火箭的口盖靠近其下边缘的部分固定至火箭舱段靠近其喷出口下边缘的部分上，固定螺栓穿过上螺栓过孔和舱段上螺栓过孔，以将反推小火箭的口盖靠近其上边缘的部分固定至火箭舱段靠近其喷出口上边缘的部分上。

相对上述背景技术，本申请所提供的反推小火箭的口盖在脱离约束后，其运动方向与前面级的火箭相反，不存在随机追赶前面级火箭的机会，不会影响前面级火箭的飞行安全。另外，该反推小火箭的口盖还制造简单，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的反推小火箭的口盖的结构示意图；

图2是现有技术中的反推小火箭的口盖的安装示意图；

图3是现有技术中的反推小火箭的口盖分离时受到的排焰压力的示意图；

图4是现有技术中的反推小火箭的口盖分离后飞行方向的示意图；

图5是本申请实施例所提供的反推小火箭的口盖的结构示意图；

图6是本申请实施例所提供的反推小火箭的口盖的削弱槽和撕裂口的示意图；

图7是本申请实施例所提供的反推小火箭的口盖的安装示意图；

图8是本申请实施例所提供的反推小火箭的口盖未分离前的示意图；

图9是本申请实施例所提供的反推小火箭的口盖分离时的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

另外，诸如“上”、“下”、“前”、“后”等空间关系术语用于使描述方便，以解释两个部件之间的位置关系。本申请中的“上”指的是朝向火箭头部的方向，“下”指的是朝向火箭尾部的方向。

如图5至图7所示，本申请提供了一种反推小火箭的口盖500，包括：口盖基板510、口盖下螺栓过孔511、长孔512、口盖上螺栓过孔513、削弱槽514和削弱槽撕裂口515；口盖下螺栓过孔511开设在口盖基板510靠近下边缘的位置；长孔512开设在口盖基板510上，并且长孔512的一端连通至口盖下螺栓过孔511，长孔512的另一端连通至口盖基板510的下边缘；口盖上螺栓过孔513开设在口盖基板510靠近上边缘的位置；削弱槽514分布在口盖基板510上，并且包围在口盖上螺栓过孔513周围；削弱槽撕裂口515分布在削弱槽514内，并且削弱槽撕裂口515的延伸方向与削弱槽514的延伸方向相同。

可选的，口盖基板510为长方形口盖基板。还可选的，长方形口盖基板上具有两个口盖下螺栓过孔511和两个长孔512；其中，一个口盖下螺栓过孔511和一个长孔512位于长方形口盖基板的一个下角处，另一个口盖下螺栓过孔511和另一个长孔512位于长方形口盖基板的另一个下角处。依然可选的，长孔512的宽度小于口盖下螺栓过孔511的直径。又可选的，长方形口盖基板上具有两个口盖上螺栓过孔513和两个削弱槽514；其中，一个口盖上螺栓过孔513和一个削弱槽514位于长方形口盖基板的一个上角处，另一个口盖上螺栓过孔513和另一和削弱槽514位于长方形口盖基板的另一个上角处。

另外，削弱槽514位于口盖基板510的外侧面，或者削弱槽514位于口盖基板510的内侧面，还或者削弱槽514不仅位于口盖基板510的外侧面，还位于口盖基板510的内侧面，此时位于口盖基板510外侧面的削弱槽514与位于口盖基板510内侧面的削弱槽514相对。优选的，削弱槽514内还开设有多个贯通内外的削弱孔5141，削弱槽撕裂口515分布在削弱槽514内，并且削弱槽撕裂口515的开口与一侧的削弱孔5141连通。还可选的，削弱槽撕裂口515呈三角形，其底边处与削弱孔5141连通。又可选的，每个削弱槽514内开设有两个削弱孔5141和四个削弱槽撕裂口515，其中两个削弱槽撕裂口515的开口相对，并且连通至同一个削弱孔5141，另外两个削弱槽撕裂口515的开口相对，并且连通至另一个削弱孔5141。

此外，为了保证断裂效果，削弱槽514的两端均延伸至口盖基板510的边缘处。可选的，位于长方形口盖基板的左上角处的削弱槽514的一端延伸至长方形口盖基板的左边缘，位于长方形口盖基板的左上角处的削弱槽514的另一端延伸至长方形口盖基板的上边缘；位于长方形口盖基板的右上角处的削弱槽514的一端延伸至长方形口盖基板的右边缘，位于长方形口盖基板的右上角处的削弱槽514的另一端延伸至长方形口盖基板的上边缘。

在上述基础上，反推小火箭的口盖500，还包括：多个固定螺栓520；部分固定螺栓520穿过口盖下螺栓过孔511，以将反推小火箭的口盖500靠近其下边缘的部分固定至火箭舱段靠近其喷出口下边缘的部分上；部分固定螺栓520穿过口盖上螺栓过孔513，以将反推小火箭的口盖500靠近其上边缘的部分固定至火箭舱段靠近其喷出口上边缘的部分上。

可选的，反推小火箭的口盖500具有四个固定螺栓520，其中两个固定螺栓520用于与两个口盖下螺栓过孔511配合，另外两个固定螺栓520用于与两个口盖上螺栓过孔513配合。

如图8所示，本申请还提供了一种运载火箭，包括：火箭舱段800、反推小火箭(图中未示出)和上述实施例所述的反推小火箭的口盖500；其中，火箭舱段800具有贯通内外的喷出口，并且火箭舱段800靠近喷出口下边缘的位置开设有舱段下螺栓过孔，火箭舱段800靠近喷出口上边缘的位置开设有舱段上螺栓过孔；反推小火箭固定于火箭舱段800的内部，并且反推小火箭喷口伸至火箭舱段800喷出口处；反推小火箭的口盖500位于火箭舱段800的外侧，固定螺栓520穿过口盖下螺栓过孔511和舱段下螺栓过孔，以将反推小火箭的口盖500靠近其下边缘的部分固定至火箭舱段800靠近其喷出口下边缘的部分上，固定螺栓520穿过上螺栓过孔513和舱段上螺栓过孔，以将反推小火箭的口盖500靠近其上边缘的部分固定至火箭舱段800靠近其喷出口上边缘的部分上。

可选的，火箭舱段800靠近喷出口下边缘的位置开设有两个舱段下螺栓过孔，以与两个口盖下螺栓过孔511配合；火箭舱段800靠近喷出口上边缘的位置开设有两个舱段上螺栓过孔，以与两个口盖上螺栓过孔513配合。

如图8和图9所示，在火箭起飞之前，反推小火箭的口盖500通过固定螺栓520预紧约束固定至火箭舱段800的外侧，此时反推小火箭的口盖500不会掉落；在火箭舱段级间冷分离前，反推小火箭的口盖500受气动压力、固定螺栓预紧力的作用被压在火箭舱段800的外壁，不会脱落，形成多余物；在火箭舱段级间冷分离时，反推小火箭喷口推力作用于反推小火箭的口盖500的内表面上，由于反推小火箭的口盖500的口盖上螺栓过孔513的周围开设有削弱槽514，削弱槽514内还设置有削弱槽撕裂口515，削弱槽514内抗撕断力小于口盖下螺栓过孔511与长孔512处受到的约束力，所以在反推小火箭喷口推力的作用下，反推小火箭的口盖500先从削弱槽撕裂口515和削弱槽514处撕断，反推小火箭的口盖500的上方先脱离约束，反推小火箭的口盖500下方依然被约束，反推小火箭的口盖500持续受力上方失稳，从上往下翻转，再脱落下方约束。反推小火箭的口盖500脱离约束后，运动方向与前面级的火箭相反，不存在随机追赶前面级火箭的机会，不会影响前面级火箭的飞行安全。另外，该反推小火箭的口盖500还制造简单，安全可靠。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本案申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。