整流罩
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中文名： 整流罩 外文名： cowling |
當運載火箭在大氣中飛行時，衛星整流罩用於保護衛星及其它有效載荷，以防止衛星受氣動力,氣動加熱及聲振等有害環境的影響。它是運載火箭的重要組成部分。在導彈方面，是導彈多彈頭化的必然產物。[1]
目錄
基本介紹
根據運載任務的不同，每種型號的運載火箭都具有一種或多種形狀的衛星整流罩，如單星罩、雙星罩、多星罩等。就長征系列運載火箭而言，也有各自系統的衛星整流罩。隨着長征系列運載火箭逐步進入國際發射市場及國內發射任務的不斷增加，一種型號運載火箭也將具有多種形狀的衛星整流罩，以滿足不同發射任務的需求。如果按任務來設計衛星整流罩，勢必增加研製周期，提高發射成本。
國外統計數據表明，完全定製的衛星整流罩的費用，大約比標準整流罩的費用高出75%，為此各國正在積極開展衛星(有效載荷)接口標準化，分離通用化以及衛星整流罩標準化和罩內預封裝技術的研究。這不但可以大大降低發射費用，縮短發射準備時間，而且可以提高發射的成功率和可回收性。
90年代，長征系列運載火箭各型號在衛星整流罩設計方面，出現了結構雷同、形狀各異的多品種衛星整流罩，造成人力、物力、財力和研製周期的浪費。開展衛星整流罩的"三化"(系列化，規範化，組合化)設計已成為當務之急。
組成
衛星整流罩一般為蚌殼式(兩半)結構，由端頭、前錐段、圓筒段、倒錐段和縱向及橫向分離機構等組成。
功能
衛星整流罩的功能有:
a) 保護衛星不受氣動力的作用;
b) 保護衛星不受氣動加熱的作用;
c) 解鎖分離系統保證衛星整流罩順利分離;
d) 當運載火箭處於臨射狀態時，可對整流罩內的溫度、濕度進行調節，以保證衛星不受低溫和環境的影響;
e) 保護罩內衛星不受各種煙霧環境的污染。
結構形式
衛星整流罩可以分圓錐-圓筒形和圓錐-圓筒-倒錐形兩種。
按結構形式分
半硬殼式鋁合金鉚接結構
半硬殼式鋁合金鉚接結構是由蒙皮、桁條、隔框鉚接而成的半硬殼式結構。美國宇宙神和宇宙神/人馬座運載火箭衛星整流罩就是採用這種結構。歐洲阿里安號運載火箭衛星整流罩也是半硬殼式結構，其端頭為不鏽鋼半球形鼻錐，前錐段用鋁合金加軟木保護層製成，圓筒段由金屬蒙皮和隔框/桁條製成，倒錐段為在兩層凱夫拉縴維壁板間充填環氧樹脂的蜂窩結構，倒錐段內壁為金屬桁條加強結構。
複合材料夾層結構和鋁合金蜂窩夾芯結構共用的複合結構
根據衛星整流罩部位的不同，採用了多種複合結構，如美國的大力神運載火箭衛星整流罩採用了碳/環氧蒙皮和鋁蜂窩夾芯結構，歐洲阿里安4採用了碳纖維、玻璃鋼纖維混合增強的環氧複合材料蒙皮和鋁蜂窩夾芯膠接夾層結構。阿里安5則改為碳纖維增強塑料蒙皮和鋁蜂窩芯的夾層結構。日本H-2運載火箭衛星整流罩的端頭帽是用鋁合金製成的一體成形件，錐段和筒段均採用了鋁合金蜂窩夾層結構。為了防止氣動加熱的影響，在端頭帽和錐段塗有二氧化硅系的耐熱塗層。
長征3運載火箭衛星整流罩的端頭採用了玻璃鋼結構，前錐段採用了非金屬玻璃鋼蜂窩夾芯結構，筒段為鋁合金蜂窩夾芯結構，而倒錐段則為化銑網格結構。到長征3A時，端頭改用玻璃鋼複合材料，前錐和筒段均為鋁合金蜂窩夾層複合結構，外表面貼軟木防熱。長征2E運載火箭衛星整流罩的端頭為玻璃鋼層壓結構,前錐段為玻璃鋼面板和玻璃鋼夾芯的膠接夾層結構，圓筒段和倒錐段採用鋁合金面板和鋁合金蜂窩夾芯的膠接夾層結構。
按分離方式分
過頂式分離的整體罩結構
衛星整流罩為一整體，分離時整流罩向前推，直到衛星完全脫離。
剝離式分離的蚌式結構
整流罩沿縱向分開成兩半，象一個蚌殼，箍帶或鎖銷、爆炸螺栓和無污染導爆索連接在一起，成為一個受力構件。分離衝量裝置有彈簧、火藥彈射筒、冷氣射流和無污染導爆索。大型衛星整流罩普遍採用這種結構。