临近空间载人舱门系统技术方案

本发明专利技术提供了一种临近空间(20～100km)载人舱门系统。所述舱门系统为非堵塞式舱门，采用上下平移式开启方式，舱门系统包括如下模块：主承力结构，为舱门主体结构，承担舱门系统中受到的主要载荷；开合结构，实现舱门系统的开启和关闭；锁闭机构，实现舱门系统锁闭和载荷传递；密封结构，保证舱门在锁闭状态时的密封性；电子辅助模块，用于舱门状态指示和报警。所述舱门具有集成化、轻量化、操作简易、高可靠性的特点。

【技术实现步骤摘要】
临近空间载人舱门系统
本专利技术涉及航空领域，尤其涉及载人临近空间航空飞行器。
技术介绍
由于近年来临近空间(距离地面20～100km的高空)越来越受到关注，掀起了临近空间飞行器的开发热潮，特别是对于载人式临近空间飞行器，对其舱门系统提出了新的需求。而目前传统民航客机舱门系统使用高度范围为10～15km，远不能满足载人式临近空间飞行器的使用要求，因此，需要研制一种新的舱门系统。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种临近空间载人舱门系统。根据本专利技术提供的一种临近空间载人舱门系统，包括门框、舱门、开合机构、传动机构、锁闭机构、密封圈、电子辅助系统以及摇柄，其中：传动机构、锁闭机构、电子辅助系统、摇柄设置于舱门上，摇柄控制锁闭机构实现舱门的锁闭；开合机构设置于门框上，用于实现舱门的开启和关闭；舱门与门框之间通过密封圈进行密封。优选地，所述舱门和门框采用的主体结构材料包括高模量碳纤维复合材料，舱门和门框采用一体化变厚度成型工艺，舱门和门框形状拟合飞行器曲率。优选地，所述开合机构采用空间双曲柄四连杆机构。优选地，所述传动机构包括综合花键传动、摩擦传动以及多连杆传动的复合运动机构。优选地，还包括导向式及双重锁闩能力的舱门锁闩机构，所述舱门锁闩机构为导向式双重舱门锁闩机构。优选地，还包括压力平衡器，所述压力平衡器设置于舱门上，所述压力平衡器能够从舱门内外两侧进行开关操作。优选地，所述摇柄为可折叠式摇柄，所述摇柄能够实现抓取和施力动作。优选地，所述密封圈采用P形密封带和密封结构，所述采用活连接固定和中空自充压技术实现舱门与门框之间的密封连接。优选地，还包括舱门多点并联驱动压紧机构，所述舱门多点并联驱动压紧机构实现舱门的多点密封压紧。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的舱门使用空间高度范围可扩展至20～100km的高空；2、本专利技术的舱门具有集成化、轻量化、操作简易、高可靠性的特点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为临近空间载人舱门系统的主视图；图2为临近空间载人舱门系统的侧视图。图中示出：门框1舱门2开合机构3传动机构4锁闭机构5密封圈6电子辅助系统7摇柄8具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图1所示，根据本专利技术提供的一种临近空间载人舱门系统，包括门框1、舱门2、开合机构3、传动机构4、锁闭机构5、密封圈6、电子辅助系统7以及摇柄8，其中：传动机构4、锁闭机构5、电子辅助系统7、摇柄8设置于舱门2上，与舱门2组装成一体，锁闭机构5实现舱门2的锁闭和载荷传递；摇柄8控制锁闭机构5实现舱门2的锁闭，开合机构3与门框1相连接，开合机构3用于实现舱门2的开启和关闭，舱门2与门框1之间依靠密封圈6进行密封，保证舱门2在锁闭状态时的密封性，舱门2承担舱门系统中受到的主要载荷，电子辅助系统7用于舱门2状态指示和报警。更进一步的，本专利技术采用了高模量碳纤维复合材料作为主体结构材料，采用一体化变厚度成型工艺，设计出高度拟合飞行器曲率的舱门2与门框1，在保证强度、刚度满足使用要求的前提下，大大减轻了舱门系统重量。本专利技术采用空间双曲柄四连杆机构和冗余助力技术，设计高效人机式工效学性能的舱门开合机构3，并结合开合动作末端行程阻尼技术，实现舱门2稳定地外开平移式开启和关闭。本专利技术创新采用综合花键传动、摩擦传动以及多连杆传动的复合运动机构，设计舱门2多点并联驱动压紧机构，实现舱门的多点密封压紧。本专利技术设计了导向式及双重锁闩能力的舱门锁闩机构，实现舱门2锁闩过程的稳定顺畅和锁闩效果的高可靠性。本专利技术在舱门2上集成了具有双向操作能力的压力平衡阀，可实现从舱门2内外两侧进行开关操作，用于舱内及舱外气压的平衡和舱内泄压。本专利技术的摇柄8为舱门2内侧可折叠式摇柄，操着者在旋转摇柄过程中能够方便地进行抓取和施力，且节省了外包络空间。本专利技术的密封圈6包括新型P形密封带及密封结构，采用活连接固定和中空自充压技术，解决密封件多次更换难题，实现舱门2与门框1之间的密封可靠性，以及密封带更换的操作便易性。本专利技术采用了金属与复合材料之间的密封设计与工艺技术，能够实现金属材料与碳纤维复合材料之间的可靠密封。本专利技术的舱门系统安装步骤如下：先将锁闭机构5安装至舱门2中心位置，再将传动机构4安装至锁闭机构5及舱门2之间相应位置；再将密封圈6、电子辅助系统7、摇柄8、安装至舱门2上的相应位置；将开合机构3安装至门框1上的相应位置，实现整个舱门系统的安装。本专利技术提供的临近空间载人舱门系统使用空间高度范围可扩展至20～100km的高空，舱门具有集成化、轻量化、操作简易、高可靠性的特点。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种临近空间载人舱门系统，其特征在于，包括门框、舱门、开合机构、传动机构、锁闭机构、密封圈、电子辅助系统以及摇柄，其中：传动机构、锁闭机构、电子辅助系统、摇柄设置于舱门上，摇柄控制锁闭机构实现舱门的锁闭；开合机构设置于门框上，用于实现舱门的开启和关闭；舱门与门框之间通过密封圈进行密封。

【技术特征摘要】
1.一种临近空间载人舱门系统，其特征在于，包括门框、舱门、开合机构、传动机构、锁闭机构、密封圈、电子辅助系统以及摇柄，其中：传动机构、锁闭机构、电子辅助系统、摇柄设置于舱门上，摇柄控制锁闭机构实现舱门的锁闭；开合机构设置于门框上，用于实现舱门的开启和关闭；舱门与门框之间通过密封圈进行密封。2.根据权利要求1所述的临近空间载人舱门系统，其特征在于，所述舱门和门框采用的主体结构材料包括高模量碳纤维复合材料，舱门和门框采用一体化变厚度成型工艺，舱门和门框形状拟合飞行器曲率。3.根据权利要求1所述的临近空间载人舱门系统，其特征在于，所述开合机构采用空间双曲柄四连杆机构。4.根据权利要求1所述的临近空间载人舱门系统，其特征在于，所述传动机构包括综合花键传动、摩擦传动以及多连杆传动的复合运动机构。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑，肖开阳，袁肖肖，赵春华，熊森，吴天宇，徐宁，
申请(专利权)人：上海空间推进研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31