[发明专利]缓冲结构、缓冲吸能回收装置及飞行器

说明书

本发明提供了一种缓冲结构、缓冲吸能回收装置及飞行器，该缓冲结构包括：蜂窝芯，蜂窝芯具有多个容纳孔，多个容纳孔用于容纳飞行器级间分离过程中的爆炸螺栓残余部件；第一面板和第二面板，蜂窝芯设置在第一面板和第二面板之间，第一面板和第二面板与蜂窝芯的截面随形设计；其中，在飞行器级间分离的过程中，缓冲结构通过自身塑形变形以吸收爆炸螺栓残余部件的能量。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中无法对具有高度危害性的爆炸螺栓分离残件进行安全可靠地回收的技术问题。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种缓冲结构、缓冲吸能回收装置及飞行器。

背景技术

高超声速飞行器级间分离过程中，巨大的爆炸能推动爆炸螺栓残件以较大的速度前进，一般可达30m/s，高动量的撞击会引起弹体结构和舱内设备的破坏。要想在分离过程中避免这种损坏，必须在舱内设置缓冲回收装置对分离残件进行缓冲回收，此回收装置要具有安全、可靠、稳定等特征。而在现有技术中，通常采用材料断裂以作为吸能方式，此种方式无法对具有高度危害性的爆炸螺栓分离残件进行安全可靠地回收，极大地降低了飞行器的安全性能。

发明内容

本发明提供了一种缓冲结构、缓冲吸能回收装置及飞行器，能够解决现有技术中无法对具有高度危害性的爆炸螺栓分离残件进行安全可靠地回收的技术问题。

根据本发明的一方面，提供了一种用于飞行器的缓冲结构，缓冲结构包括：蜂窝芯，蜂窝芯具有多个容纳孔，多个容纳孔用于容纳飞行器级间分离过程中的爆炸螺栓残余部件；第一面板和第二面板，蜂窝芯设置在第一面板和第二面板之间，第一面板和第二面板与蜂窝芯的截面随形设计；其中，在飞行器级间分离的过程中，缓冲结构通过自身塑形变形以吸收爆炸螺栓残余部件的能量。

进一步地，缓冲结构还包括防护带，防护带设置在蜂窝芯的周缘。

进一步地，容纳孔的结构形状包括正六边形、圆形和正方形。

进一步地，蜂窝芯的材质为GH99高温合金。

进一步地，第一面板和第二面板的材质均为GH99高温合金，第一面板通过钎焊设置在蜂窝芯的一端，第二面板通过钎焊设置在蜂窝芯的另一端。

根据本发明的另一方面，提供了一种缓冲吸能回收装置，缓冲吸能回收装置包括回收盒、固定连接件和缓冲结构，缓冲结构为如上所述的缓冲结构，缓冲结构设置在回收盒和爆炸螺栓之间，回收盒通过固定连接件与舱体连接。

进一步地，固定连接件包括第一螺钉、第二螺钉和销钉，第一螺钉和第二螺钉用于承受缓冲结构变形时的弯矩，销钉用于承受缓冲结构变形时的剪切力矩。

进一步地，缓冲结构的截面载荷f应满足其中，m₁为爆炸螺栓残余部件的质量，V₀为爆炸螺栓残余部件分离时的速度，A为缓冲结构的横截面积，α为转换系数，L_d为缓冲结构的非弹性压缩量，L_e为缓冲结构的弹性压缩量。

进一步地，第一螺钉和第二螺钉的最大拉力F_P均应满足其中，L₂为爆炸螺栓的中心轴与回收盒的安装台面之间的距离，L₁为第一螺钉和第二螺钉之间的距离，F₀为缓冲结构的平均压溃力。

根据本发明的又一方面，提供了一种飞行器，飞行器包括如上所述的缓冲吸能回收装置。

应用本发明的技术方案，提供了一种用于飞行器的缓冲结构，该缓冲结构能够利用自身的塑形变形消耗残余部件的动能，同时约束爆炸螺栓残件的回弹。此外，本发明的缓冲结构延长了爆炸螺栓残件对舱体的作用时间，减弱了舱体的冲击应力。本发明所提供的缓冲结构与现有技术中利用材料断裂作为吸能方式相比，稳定性及可靠性更高，结构简单且成本低。

附图说明