ULA火箭连接支架轻量化结构设计

该支架主要应用于航天运载火箭的部段连接场景，承担箭体内部设备与主承力结构之间的载荷传递作用，在火箭起飞阶段的过载冲击、飞行段的振动载荷作用下，需保持足够的结构刚度与连接可靠性，避免连接部位出现应力集中导致的结构失效。从结构设计逻辑来看，该支架采用了拓扑优化后的网格承力布局，在非主要传力路径上做了材料去除处理，整体采用三角网格的筋条布局，既保证了主传力路径上的材料连续分布，又尽可能降低了结构整体重量，符合航天产品对重量控制的严苛要求。支架两端设置有带安装孔的法兰式连接面，安装孔位的周边做了局部加厚处理，用于分散螺栓预紧力带来的局部压应力，避免安装面出现压溃变形。中间的连接段采用变截面过渡设计，根据不同位置的弯矩、剪力分布调整截面厚度，在载荷较大的弯折区域做了圆弧过渡处理，消除直角结构带来的应力集中风险。从安装边界来看，两端连接面的孔位间距、贴合面平面度均匹配箭体主结构与搭载设备的安装接口，安装时无需额外做适配加工，可直接通过螺栓完成紧固连接。设计过程中优先考虑了载荷传递路径的最短化，让外部载荷通过两端连接面直接传递到主承力筋条上，避免出现多余的传力拐点，减少不必要的结构内耗。网格结构的筋条宽度、厚度均经过受力校核，在满足极限载荷下的强度要求前提下，尽可能缩减筋条的材料占比，实现结构减重目标。支架的外形轮廓避让了周边箭体设备的安装空间，不会与相邻的管路、线缆支架产生干涉，整体外轮廓的倒角处理也避免了装配过程中对操作人员、相邻部件的剐蹭损伤。在实际使用场景中，该支架可适配不同规格的箭载设备安装需求，通过调整局部安装面的厚度即可匹配不同重量设备的承载要求，结构的拓展性较强，网格结构的镂空区域也可用于穿过小型线缆、固定线束卡扣，提升箭体内部的空间利用率。