CN101117158A - 防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法，其特征在于：针对航天飞机及其外燃料箱的隔热层泡沫块设计一种高强度的防护网罩，该防护网罩采用耐高温和高强度绳索，并按照下列两种方式之一进行加装：A.直接在隔热层泡沫块外侧加装防护网罩，防护网罩的网孔面积小于单个隔热层泡沫块的表面积；B.在相邻的两个多边形隔热层泡沫块的每条拼接边之间，分别用绳索通过穿孔将两个隔热层泡沫块邦定成一体，邦定的绳索在每条拼接边处至少形成一个邦定索环，然后再将每个隔热层泡沫块对应的各条拼接边所出现的各邦定索环用绳索穿套成一个防护索环，各邦定索环作为网节点依次连接各防护索环，以此形成防护网罩。本发明简单可行，可以有效防止隔热层泡沫块脱落，解决航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落带来的安全性问题。

Description

防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法
技术领域
本发明涉及航天航空器安全技术领域，具体涉及一种防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法。
背景技术
航天航空技术是人类研究开发外太空的重要技术手段。当今，航天航空技术已成为先进发达国家的重要标志之一，载人航天飞机更是直接了解和研究外太空的有效工具。但是，近几年来航天飞机的飞行安全性已成为有关部门和科学家十分关注的重要课题。据报道2003年美国哥伦比亚号航天飞机失事的主要原因是外燃料箱泡沫块脱落撞击航天飞机的ReinforcedCarbon-Carbon(RCC)部分，使航天飞机的外壳产生裂缝，当航天飞机返回大气层时，由于华氏5000度的超高温气体从裂缝中进入机体，从而导致航天飞机解体。在此事件之后虽然科学家们采取了一些措施，同时增加了新的规范，但至今防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的问题，一直没有得到很好的解决，安全隐患依然存在。
发明内容
本发明提供一种防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法，其目的是要采用简单可行的方法，来有效防止隔热层泡沫块脱落，以解决航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落带来的安全性问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法，针对航天飞机或/和外燃料箱的隔热层泡沫块设计一种高强度的防护网罩，该防护网罩采用耐高温和高强度绳索，并按照下列两种方式之一进行加装：
A、直接在航天飞机及其外燃料箱的隔热层泡沫块外侧加装防护网罩，罩住隔热层的泡沫块，防护网罩的网孔面积小于单个隔热层泡沫块的表面积，防止隔热层泡沫块从网眼中掉出，网节点固定在对应的隔热层泡沫块上；
B、在相邻的两个多边形隔热层泡沫块的每条拼接边之间，分别用绳索通过穿孔将两个隔热层泡沫块邦定成一体，邦定的绳索在每条拼接边处至少形成一个邦定索环，然后再将每个隔热层泡沫块对应的各条拼接边所出现的各邦定索环用绳索穿套成一个防护索环，各邦定索环作为网节点依次连接各防护索环，以此形成防护网罩。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述每个多边形隔热层泡沫块的每条拼接边均设有用于邦定的穿孔，该穿孔以斜穿孔或直穿孔方式开设，绳索穿过相邻的两个隔热层泡沫块的对应斜孔或直孔将两者邦定成一体。
2、上述方案中，所述防护网罩呈片状或筒状，其边缘用钩子固定在航天飞机及其外燃料箱的外壳上。
3、上述方案可运用于以往的航天飞机及其外燃料箱的改进，改进时可以针对以往的隔热层泡沫块运用本方案防护网罩技术，也可以在以往的隔热层外另加一隔热层并采用本方案防护网罩技术。
总之，本发明是一种用于航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块的安全防护网罩。本方案利用网状方法将航天飞机及其外燃料箱表面的隔热层泡沫块固定，防止外燃料箱泡沫块脱落撞击航天飞机形成伤痕，也可以防止航天飞机本身的泡沫块脱落，引起重大事故。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
1、本发明将原来的航天飞机外燃料箱隔热层或航天飞机隔热层加上网状保护，可以有效防止航天飞机外燃料箱隔热层泡沫块或航天飞机隔热层泡沫块脱落，增加了航天飞机外燃料箱和航天飞机的安全性。这样即使隔热层泡沫块与外燃料箱分离，也被防护网罩罩住，不会脱落，以免撞击航天飞机。
2、本发明运用网状保护方案，简单可行，安全可靠，具有实用价值和创造性，对航天航空事业的发展，尤其是航天飞机的安全飞行起到积极作用。
3、本发明不仅对新建航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块提出了一种安全保护方案，而对以往使用过的旧航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块也可以运用此方案加以改进。
附图说明
附图1为本发明实施例一航天飞机外燃料箱立体示意图。
附图2为图1的局部放大图。
附图3为图1的截面示意图。
附图4为本发明实施例二航天飞机外燃料箱立体示意图。
附图5为图4的局部放大图。
附图6为图5中的防护网罩示意图。
附图7为图4的截面示意图。
附图8为本发明实施例三航天飞机立体示意图。
附图9为本发明实施例四航天飞机立体示意图。
以上附图中：1、外燃料箱；2、隔热层泡沫块；3、绳索；4、燃料箱外壳；5、防护网罩；6、网节点；7、燃料室；8、斜穿孔；9、邦定索环；10、防护索环；11、网节点；12、防护网罩；13、航天飞机；14、防护网罩；15、隔热层泡沫块；16、钩子。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种防止航天飞机外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法
参见图1，航天飞机的外燃料1箱主要供外挂火箭的燃料，在航天飞机、外燃料箱和外挂火箭飞行到一定高度时，火箭和外燃料箱先后分离，航天飞机继续飞行。由于航天飞机的外燃料箱1整体为圆柱形结构，头部为流线形尖顶，见图1所示。从内向外依次为燃料室7、燃料箱外壳4、隔热层泡沫块2，见图3所示。为了防止航天飞机外燃料箱隔热层泡沫块脱落，直接在外燃料箱1的隔热层泡沫块2外侧加装防护网罩5，罩住隔热层的泡沫块2，防护网罩5的网孔面积小于单个隔热层泡沫块2的表面积，防止隔热层泡沫块2从网眼中掉出，见图2所示。我们知道，当外燃料箱1、航天飞机和火箭一起升空时，它们的表面温度非常高，防护网罩5必需采用耐高温和高强度绳索3，绳索3通过各网节点6连接成网状结构。网节点固定在对应的隔热层泡沫块2上。
实施例二：一种防止航天飞机外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法
参见图4，航天飞机的外燃料1箱主要供外挂火箭的燃料，在航天飞机、外燃料箱和外挂火箭飞行到一定高度时，火箭和外燃料箱先后分离，航天飞机继续飞行。由于航天飞机的外燃料箱1整体为圆柱形结构，头部为流线形尖顶，见图4所示。从内向外依次为燃料室7、燃料箱外壳4、隔热层泡沫块2，见图7所示。为了防止航天飞机外燃料箱隔热层泡沫块脱落，本实施例在相邻的两个四边形隔热层泡沫块2的每条拼接边之间，分别用绳索3通过斜穿孔8将两个隔热层泡沫块2邦定成一体，邦定的绳索3在每条拼接边处形成一个邦定索环9，然后再将每个隔热层泡沫块2对应的四条拼接边所出现的四个邦定索环9用绳索3穿套成一个防护索环10，各邦定索环9作为网节点11依次连接各防护索环10，以此形成防护网罩12。防护网罩12一方面利用邦定索环9将所有的隔热层泡沫块2邦定成整体，见图5所示，另一方面邦定索环9与防护索环10相互连接构成隔热层泡沫块2外的防护网罩12，见图6所示。由于外燃料箱1在飞行过程中表面温度非常高，因此防护网罩5必需采用耐高温和高强度绳索3。
实施例三：一种防止航天飞机隔热层泡沫块脱落的方法
参见图8，航天飞机13的表面设有隔热层泡沫块15，为了防止航天飞机表面的隔热层泡沫块脱落，本实施例采用高强度的防护网罩14，该防护网罩14可以有片状和筒状两种，筒状适合于航天飞机13的机身，片状适合于局部，比如翅膀(见图8所示)。防护网罩14的边缘用钩子16固定在航天飞机外壳上。我们知道，当外燃料箱1、航天飞机13和火箭一起升空时，它们的表面温度非常高，当航天飞机13返航进入大气层时，它的表面温度更高，因此，绳索必需采用耐高温和高强度材料。防护网罩14的形式和结构与实施例一相同，这里不再重复描述。
实施例四：一种防止航天飞机隔热层泡沫块脱落的方法
参见图9，航天飞机13的表面设有隔热层泡沫块15，为了防止航天飞机表面的隔热层泡沫块脱落，本实施例采用高强度的防护网罩14，该防护网罩14可以有片状和筒状两种，筒状适合于航天飞机13的机身，片状适合于局部，比如翅膀(见图9所示)。防护网罩14的边缘用钩子16固定在航天飞机外壳上。我们知道，当外燃料箱1、航天飞机13和火箭一起升空时，它们的表面温度非常高，当航天飞机13返航进入大气层时，它的表面温度更高，因此，绳索必需采用耐高温和高强度材料。防护网罩14的形式和结构与实施例二相同，这里不再重复描述。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防止航天飞机及其外燃料箱隔热层泡沫块脱落的方法，其特征在于：针对航天飞机或/和外燃料箱的隔热层泡沫块设计一种高强度的防护网罩，该防护网罩采用耐高温和高强度绳索，并按照下列两种方式之一进行加装：
A、直接在航天飞机及其外燃料箱的隔热层泡沫块外侧加装防护网罩，罩住隔热层的泡沫块，防护网罩的网孔面积小于单个隔热层泡沫块的表面积，防止隔热层泡沫块从网眼中掉出，网节点固定在对应的隔热层泡沫块上；
B、在相邻的两个多边形隔热层泡沫块的每条拼接边之间，分别用绳索通过穿孔将两个隔热层泡沫块邦定成一体，邦定的绳索在每条拼接边处至少形成一个邦定索环，然后再将每个隔热层泡沫块对应的各条拼接边所出现的各邦定索环用绳索穿套成一个防护索环，各邦定索环作为网节点依次连接各防护索环，以此形成防护网罩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述每个多边形隔热层泡沫块的每条拼接边均设有用于邦定的穿孔，该穿孔以斜穿孔或直穿孔方式开设，绳索穿过相邻的两个隔热层泡沫块的对应斜孔或直孔将两者邦定成一体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述防护网罩呈片状或筒状，其边缘用钩子固定在航天飞机及其外燃料箱的外壳上。
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