变斜率边缘的舱门.pdf

本发明提供一种变斜率边缘的舱门，舱门与门体配合的边缘面的截面线为弧线或变斜率的折线。本发明通过采用舱门边缘变斜率截面线的设计方案，能有效解决内连外开式大壁厚舱门开启过程中的干涉问题。

权利要求书
1.  一种变斜率边缘的舱门，其特征在于，舱门与门体配合的边缘面的截 面线(21)为弧线或变斜率的折线。

2.  根据权利要求1所述的变斜率边缘的舱门，其特征在于，所述截面线 (21)为变斜率的折线，所述门体的所述截面线(21)上设置凹槽(11)， 所述凹槽(11)中装有密封圈(40)。

3.  根据权利要求2所述的变斜率边缘的舱门，其特征在于，所述凹槽(11) 设置在所述截面线(21)的折角处。

4.  根据权利要求3所述的变斜率边缘的舱门，其特征在于，所述密封圈 (40)在所述凹槽(11)内的外轮廓与所述截面线(21)在折角处的延长 线相切。

5.  根据权利要求1所述的变斜率边缘的舱门，其特征在于，所述截面线 (21)为由两段线段组成的折线。

6.  根据权利要求1所述的变斜率边缘的舱门，其特征在于，所述截面线 (21)为由至少三段线段组成的折线。

说明书变斜率边缘的舱门
技术领域
本发明属于航空航天设备领域，特别涉及一种适用于大壁厚飞行器的变 斜率边缘的舱门。
背景技术
一般航天飞行器的起落架及有效载荷舱门均采取铰链臂作用的内连外 开式舱门开启方案。此种舱门有操控性好、响应时间短、传力路径简洁和可 靠性高等优点，在现役航天乃至航空的飞行器中，大多采用此种内连外开式 舱门方案。
对于航天飞行器，当其以较高的速度在大气中飞行时，表面会产生较大 的热流，同时飞行器内外存在较大的压差，这给飞行器舱门的密封提出了严 峻的挑战。由于飞行器再入大气层的防热要求，一般航天飞行器舱门壁厚较 大，而大壁厚的舱门若是采取直线形边缘，在开启过程中会存在开启困难的 干涉问题。为解决舱门开启干涉问题，一般将舱门边缘做成斜面的形式。但 是，舱门斜面过小容易引起加工和装配困难等问题，此外，由于舱门为斜面， 传统的在舱门缝之间增加密封条等形式难以对舱门进行高可靠的密封。
发明内容
本发明要解决现有航天飞行器的舱门存在的舱门开启困难的干涉问题 和密封可靠性不高的问题。
本发明的技术方案为：
一种变斜率边缘的舱门，舱门与门体配合的边缘面的截面线为弧线或变 斜率的折线。
截面线为变斜率的折线，门体的截面线上设置凹槽，所述凹槽中装有密 封圈。
凹槽设置在截面线的折角处。
密封圈在凹槽内的外轮廓与截面线在折角处的延长线相切。
截面线为由两段线段组成的折线。
截面线为由至少三段线段组成的折线。
本发明与现有技术相比的优点在于：
(1)本发明通过采用舱门边缘变斜率截面线的设计方案，能有效解决 内连外开式大壁厚舱门开启过程中的干涉问题。
(2)本发明采用预埋式弹性密封环利用舱门关闭的挤压力实现舱门自 密封，通过舱门变斜率截面形成折角式密封路径形成舱门密封双保险，完成 舱门的高可靠自密封方案。
附图说明
图1为本发明的变斜率边缘的舱门的示意图；
图2为本发明的变斜率边缘的舱门的截面示意图；
图3为本发明的变斜率边缘的舱门的开启示意图；
图4为本发明的变斜率边缘的舱门的密封圈装配示意图；
图5为本发明的变斜率边缘的舱门的自密封原理示意图。
具体实施方式
由上面介绍可知，本发明舱门方案的关键为舱门变斜率截面的设计和密 封圈的设置，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描 述。
如图1、图2所示的本发明内连外开式舱门变斜率截面线的原理图，图 中虚线和阴影部分为舱门20，非阴影部分为飞行器机体10，O点为舱门转 轴30的旋转中心，由于转轴的安装位置受到舱内设备和舱门设计的限制， 只能安装至接近门口的位置，使得舱门干涉现象比较严重。图中折线ADC 为本发明的舱门边缘的变斜率的截面线21。
参见图2所示，若舱门边缘截面为AE直线时，由图中A点打开轨迹线 32可知，该轨迹线与飞行器机体10相交于B点，而B点位于AE直线内的 机体即舱门20开启时，AE边会与飞行器机体10产生干涉。
过舱门转轴O点作AB的垂线OD，这里利用直角三角形直边小于斜边 的原理，此时AD上从A到D的点与O点的连线长度逐渐减小，AD上每点 绕O转动的AD轨迹线31均不会与飞行器机体10相交，即舱门20的配合 截面线AD打开时不会产生干涉。
同理，在飞行器机体的边缘上找到一点C，使得OC长度小于CD上其 他点与O点的连线。此时与前述AD的情况类似，OD成为直角三角形的斜 边，OC成为直边。同理，由于OC小于OD，CD上每点绕O开启时也不 会与机体发生干涉。至此确定了舱门变斜率斜面，避开了舱门开启干涉问题。
以上示出了舱门与门体配合的边缘面的截面线21为由两条线段组成的 折线的情况。进一步地，舱门边缘的截面线也可以由三条或多条线段组成， 以适应更加厚的舱壁或一些特殊需要，只需像上述对两条线段的干涉规避一 样确保多条线段均在干涉线之外即可。优选地，作为折线的极端情况，也可 以制作成配合的弧面线，在确保门体弧线的圆心相对于转轴圆心的位置使得 门体的转动弧线不会与机体相交后，也可以保证舱门不会干涉。
参见图3所示的舱门开启示意图，由舱门边缘开启轨迹线可以看到，在 靠近舱门转轴一侧，采用变斜率折角的内连外开式舱门开启轨迹均不与飞行 器机体相交；在远离舱门转轴一侧，其开启轨迹线也不与机体相交。
参见图4所示的密封圈装配示意图，在飞行器机体折线的折角处，设置 一个比密封圈40尺寸稍小的凹槽11，该密封圈40装进凹槽11后其外轮廓 与机体折线在折角处的延长线相切，这样密封圈40不会凸出折角的边线， 密封圈40放在不可能干涉的凹槽内可以避免舱门开启时的干涉问题，防止 在开关舱门时被门体碰掉。
参见图5所示的舱门高可靠自密封原理示意图。当舱门关闭时，舱门斜 面与机体斜面贴合产生向上的挤压力(箭头示出了舱门移动方向)，通过对 弹性密封圈的挤压实现自密封；同时变斜率的舱门截面形成折角的密封路 径，提供舱门密封的双保险，实现了舱门的高可靠自密封。