多层空腔式充气展开防护机构制造技术

多层空腔式充气展开防护机构，它涉及一种充气展开防护机构。针对单层防护屏很难有效防护空间碎片的撞击毁伤及机械式展开的防护机构折叠效率低、展开可靠性低、展开后体积较小的问题。相邻两层防护屏的周边部分粘接在一起构成待刚化的空腔式充气展开防护屏，待刚化的空腔式充气展开防护屏与待刚化充气支撑框架连接，主充气管装在待刚化的空腔式充气展开防护屏内且与出气管连通，待刚化充气支撑框架的下端设置有待刚化充气支撑管，支撑管充气管与待刚化充气支撑管连通，充气弯管的两端与待刚化充气管和待刚化充气支撑管连通。本发明专利技术能有效防护空间碎片的撞击毁伤，且具有折叠效率高、展开可靠性高、展开后体积大的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种充气展开防护机构，具体涉及一种宇航员及航天器用抗空 间碎片和微流星体撞击毁伤的防护机构。
技术介绍
低地球轨道的各类航天器和出舱进行太空行走的宇航员易受到微流星体 及空间碎片的超高速撞击。这些撞击损伤航天器飞行的关键系统，导致航天器 发生灾难性失效，威胁出舱航天员的安全及航天器的正常运行，因此采用防护 机构对航天器的关键部位及出舱航天员进行保护是十分必要的。单层防护屏很难有效防护空间碎片的撞击毁伤；机械式展开的防护机构存在折叠效率低、发 射体积较大、展开可靠性低、展开后体积较小等缺点。因此，设计出发射体积 小、展开后防护面积大、防护屏层数多、防护效果好的抗空间碎片和微流星体 撞击毁伤的防护机构，对航天器及出舱航天员的空间碎片防护以及对提高其工 作寿命和保障生命安全起着至关重要的作用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决单层防护屏很难有效防护空间碎片的撞击毁伤及 机械式展开的防护机构折叠效率低、展开可靠性低、展开后体积较小的问题， 进而提供一种多层空腔式充气展开防护机构。本专利技术的多层空腔式充气展开防护机构包括待刚化充气支撑框架、至少两 层防护屏、至少三根待刚化充气支撑管、至少三根支撑管充气管、 一根主充气 管、至少一根出气管、至少三个第二电磁充气阀、至少六个喉箍和至少六个第 二端盖；所述相邻两层防护屏的周边部分粘接在一起构成至少两层待刚化的空 腔式充气展开防护屏，所述至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏设置在待 刚化充气支撑框架内且与待刚化充气支撑框架连接，所述主充气管的一端装在 至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏内，相邻两层待刚化的空腔式充气展 开防护屏内装有一个与主充气管相连通的出气管；所述待刚化充气支撑框架包 括至少三根待刚化充气管、至少六根充气弯管、至少三个三通、至少六个接盘、 至少六个第一端盖、至少六个卡箍和至少六个第一电磁充气阀；所述每根待刚化充气管的两端各装有一个第一端盖，每根待刚化充气管的两端各通过一个装 在其上的卡箍与第一端盖固接，所述每个三通的两端各固装有一个接盘，所述 相邻两根待刚化充气管之间设置有一个三通，相邻两根待刚化充气管之间通过 装在其上的第一端盖与相对应的三通上的接盘可拆卸连接，所述每个三通的下 端设置有一根待刚化充气支撑管，所述每根待刚化充气支撑管的两端各通过一 个装在其上的喉箍与第二端盖固接，每根待刚化充气支撑管上端的第二端盖与 相对应的三通上的接盘可拆卸连接，每根待刚化充气支撑管的下端设置有一根 与其相连通的支撑管充气管，每个三通内设置有两根充气弯管，每根充气弯管 的一端与相对应的待刚化充气管相连通，每根充气弯管的另一端与相对应的待 刚化充气支撑管相连通，每根充气弯管上装有一个第一电磁充气阀，待刚化充 气支撑管上和出气管上均装有第二电磁充气阀。本专利技术具有以下有益效果 一、本专利技术采用2-20层待刚化的空腔式充气展开防护屏，防护效果更好，能有效防护空间碎片的撞击毁伤。二、采用待刚 化充气支撑框架作为本专利技术的框架支撑结构的主体，在所述框架内装有与其连 接的多层待刚化的空腔式充气展开防护屏，在使用时可保证所述框架以一定尺 寸折叠，折叠效率高，发射体积小。三、所述框架中的待刚化充气管由于采用 可刚化充气展开的结构，所述充气弯管可沿轴线方向以充气压力作为驱动力展 开，展开后充气弯管通电固化或通过空间热辐射加热固化或者通过空间环境中 的紫外线辐射固化，从而形成稳定的、满足结构刚度要求的支撑结构。四、本 专利技术采用只需单层的框架结构，其结构形式简单、不易出故障。五、本专利技术由 于在充气管上装有电磁控制阀，可控制充入到待刚化充气支撑框架内部的气体 流量和流速，使待刚化充气支撑框架的充气展开过程较为稳定。六、由于待刚 化充气支撑管是由多层薄膜复合材料构成，其抗弯刚度、强度等性能指标可通 过改变待刚化充气支撑管的直径、长度、管壁厚度及材料性能等方法进行设计。七、本专利技术的2-20层待刚化的空腔式充气展开防护屏可通电固化或通过空间 热辐射加热固化或者通过空间环境中的紫外线辐射固化，保证了 2-20层待刚 化的空腔式充气展开防护屏的整体强度。八、本专利技术具有结构简单、成本低、 展开可靠性高、整体重量轻、折叠效率高、发射体积小的优点，可在卫星、飞 船及空间站等航天器上使用，用作构建卫星、载人飞船等飞行器的防护机构， 也可为出舱作业的宇航员提供保护。附图说明图1是本专利技术的整体结构立体图(待刚化的空腔式充气展开防护屏为柔性待刚化的空腔式充气展开防护屏16)，图2是柔性待刚化的空腔式充气展开防 护屏16的主视图(带有防护屏导线22)，图3是本专利技术的整体结构主视图(待 刚化的空腔式充气展开防护屏为柔性待刚化的空腔式充气展开防护屏16)，图 4是单层柔性待刚化的空腔式充气展开防护屏16的断面图(无电加热层24)， 图5是单层柔性待刚化的空腔式充气展开防护屏16的断面图(有电加热层 24)，图6是本专利技术的整体结构立体图(待刚化的空腔式充气展开防护屏为刚 性待刚化的空腔式充气展开防护屏28)，图7是刚性待刚化的空腔式充气展开 防护屏28的主视图，图8是单层刚性待刚化的空腔式充气展开防护屏28的断 面图，图9是待刚化充气管9的立体图(无加热层26)，图10是待刚化充气 支撑管2的立体图(无电热层25)，图11是待刚化充气管9的立体图(有加 热层26)，图12是待刚化充气支撑管2的立体图(有电热层25)，图13是待 刚化充气管9的管壁由气体间隔层32和芳纶纤维预浸布33构成的立体图，图 14是待刚化充气支撑管2的管壁由气体间隔层32和芳纶纤维预浸布33构成 的立体图，图15是第一端盖13的主视图，图16是图15的D-D剖视图，图 17是第二端盖8的主视图，图18是图17的E-E剖视图，图19是本专利技术的整 体结构主视图(待刚化的空腔式充气展开防护屏为刚性待刚化的空腔式充气展 开防护屏28)。具体实施例方式具体实施方式一结合图1 图7及图19说明本实施方式，本实施方式包 括待刚化充气支撑框架1、至少两层防护屏、至少三根待刚化充气支撑管2、 至少三根支撑管充气管3、 一根主充气管4、至少一根出气管5、至少三个第 二电磁充气阔6、至少六个喉箍7和至少六个第二端盖8;所述相邻两层防护 屏的周边部分粘接在一起构成至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏，所述 至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏设置在待刚化充气支撑框架1内且 与待刚化充气支撑框架1连接，所述主充气管4的一端装在至少两层待刚化的 空腔式充气展开防护屏内，相邻两层待刚化的空腔式充气展开防护屏内装有一 个与主充气管4相连通的出气管5，通过出气管5向夹层内充入气体，用电磁 充气阀来控制进气量及充气速度，所述待刚化充气支撑框架1包括至少三根待刚化充气管9、至少六根充气弯管IO、至少三个三通ll、至少六个接盘12、 至少六个第一端盖13、至少六个卡箍14和至少六个第一电磁充气阀15;所述 每根待刚化充气管9的两端各装有一个第一端盖13，每根待刚化充气管9的 两端各通过一个装在其上的卡箍14与第一端盖13固接，所述每个三通11的 两端各固装有一个接盘12，所述相邻两根待刚化充气管9之间设置有一个三 通11，相邻两根待刚化充气管9之间通过装在其上的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层空腔式充气展开防护机构，所述防护机构包括待刚化充气支撑框架（１）、至少两层防护屏、至少三根待刚化充气支撑管（２）、至少三根支撑管充气管（３）、一根主充气管（４）、至少一根出气管（５）、至少三个第二电磁充气阀（６）、至少六个喉箍（７）和至少六个第二端盖（８）；所述相邻两层防护屏的周边部分粘接在一起构成至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏，所述至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏设置在待刚化充气支撑框架（１）内且与待刚化充气支撑框架（１）连接，所述主充气管（４）的一端装在至少两层待刚化的空腔式充气展开防护屏内，相邻两层待刚化的空腔式充气展开防护屏内装有一个与主充气管（４）相连通的出气管（５）；其特征在于：所述待刚化充气支撑框架（１）包括至少三根待刚化充气管（９）、至少六根充气弯管（１０）、至少三个三通（１１）、至少六个接盘（１２）、至少六个第一端盖（１３）、至少六个卡箍（１４）和至少六个第一电磁充气阀（１５）；所述每根待刚化充气管（９）的两端各装有一个第一端盖（１３），每根待刚化充气管（９）的两端各通过一个装在其上的卡箍（１４）与第一端盖（１３）固接，所述每个三通（１１）的两端各固装有一个接盘（１２），所述相邻两根待刚化充气管（９）之间设置有一个三通（１１），相邻两根待刚化充气管（９）之间通过装在其上的第一端盖（１３）与相对应的三通（１１）上的接盘（１２）可拆卸连接，所述每个三通（１１）的下端设置有一根待刚化充气支撑管（２），所述每根待刚化充气支撑管（２）的两端各通过一个装在其上的喉箍（７）与第二端盖（８）固接，每根待刚化充气支撑管（２）上端的第二端盖（８）与相对应的三通（１１）上的接盘（１２）可拆卸连接，每根待刚化充气支撑管（２）的下端设置有一根与其相连通的支撑管充气管（３），每个三通（１１）内设置有两根充气弯管（１０），每根充气弯管（１０）的一端与相对应的待刚化充气管（９）相连通，每根充气弯管（１０）的另一端与相对应的待刚化充气支撑管（２）相连通，每根充气弯管（１０）上装有一个第一电磁充气阀（１５），待刚化充气支撑管（２）上和出气管（５）上均装有第二电磁充气阀（６）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苗常青，曹昱，王友善，谭惠丰，杜星文，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]