货运飞船推进模块双法兰连接设计研究

李传吟,曹俊生,吴金花,李立春,查学雷

(上海宇航系统工程研究所,上海 201109)



货运飞船推进模块双法兰连接设计研究

李传吟,曹俊生,吴金花,李立春,查学雷

(上海宇航系统工程研究所,上海 201109)

为实现货运飞船相对独立的推进舱与推进模块的装配，采用贮箱模块化安装方式，对推进模块与推进舱间的连接形式进行了研究。根据货运飞船推进模块加注推进剂质量远高于神舟号飞船和天宫一号目标飞行器的状况，推进模块连接设计需在满足基频要求的前提下提高连接刚度，减小推进模块响应。设计了一种双层法兰的连接方案：采用上下两层法兰的连接形式增加连接点和增大连接面积，加强推进舱结构中间框的强度与刚度；用垫片调整安装间隙以解决双层法兰产生的过约束，减小装配应力。给出了构形、安装接口、T框和装配应力补偿等设计。用仿真和试验对推进模块连接方案进行了验证，结果表明：该连接形式满足飞行器的强度和刚度要求。推进模块双法兰连接设计为中国货运飞船推进舱的研制奠定了基础。

货运飞船； 推进舱； 推进模块； 连接； 双法兰； 安装接口； T框； 装配应力补偿

0 引言

2022年前后，我国将建成60 t级的空间站。在空间站运营阶段，需每年向空间站补充物资和推进剂，同时空间站还将产生大量废弃物。按照规划，我国使用货运飞船完成空间站物资补充、推进剂补加和废弃物离轨。在空间实验室任务中，我国将发射一艘货运飞船与空间试验室对接，验证推进剂在轨补加技术[1]。……