一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱制造技术

本申请涉及推进剂贮存供给技术领域，具体而言，涉及一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，包括壳体、金属隔膜以及支撑环，其中：壳体包括焊接在一起的气腔壳体和液腔壳体；金属隔膜设置在气腔壳体的内部；金属隔膜的外侧与气腔壳体之间形成气腔；金属隔膜的内侧与液腔壳体之间形成液腔；支撑环设置在气腔的内部，分别与金属隔膜和气腔壳体焊接固定；在金属隔膜的气腔侧与支撑环之间设置有隔热涂层。本申请通过在贮箱外侧缠绕增强纤维，并通过高温固化实现贮箱复合层的成型，从而提高了贮箱的耐压性能，并且同时降低了贮箱的重量，避免高温对推进剂的影响，从而使高温燃气顺利挤压金属隔膜变形，为发动机提供不夹气的推进剂。为发动机提供不夹气的推进剂。为发动机提供不夹气的推进剂。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱


[0001]本申请涉及推进剂贮存供给
，具体而言，涉及一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱。

技术介绍

[0002]贮箱是卫星、火箭、导弹、飞船等航天器普遍使用的、必不可少的压力容器，它的主要功能是贮存和供应液体推进剂(包括燃料、氧化剂)和高压气体等动力系统工作介质；因此，贮箱在航天器动力系统中占有很大的质量和体积比重，其性能直接影响航天器的寿命、预包装性能、精度和发射机动性。
[0003]金属隔膜式贮箱是目前空间系统应用最为先进的液体燃料推进剂贮箱，主要由金属壳体和内置金属隔膜构成，其内部无非金属材料，对温度和加速度不敏感，在经常变轨、姿态调整频繁、机动性强的航天器上更有优势。
[0004]随着航空航天及武器装备技术的发展，对飞行器的性能也提出了越来越高的要求，对以往的金属隔膜贮箱性能也提出了更高的要求；为了减小贮箱重量，需对贮箱的结构进行轻量化设计，另外，为了提高推进系统的整体比冲，需要将燃烧产生的热气通过导气管路引入贮箱气腔，从而提高燃气利用率，增加推进系统的整体比冲。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，能够减轻贮箱的重量，并可以在高温燃气挤压内部金属隔膜变形，实现推进剂正常存贮和供给。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，包括壳体、金属隔膜以及支撑环，其中：壳体包括焊接在一起的气腔壳体和液腔壳体；金属隔膜设置在气腔壳体的内部；金属隔膜的外侧与气腔壳体之间形成气腔；金属隔膜的内侧与液腔壳体之间形成液腔；支撑环设置在气腔的内部，分别与金属隔膜和气腔壳体焊接固定；在金属隔膜的气腔侧与支撑环之间设置有隔热涂层。
[0007]进一步的，还包括第一复合层，第一复合层螺旋缠绕在壳体的外侧。
[0008]进一步的，第一复合层包括增强纤维和高温树脂，其中：增强纤维为T1000或者T800或者T700或者T300；高温树脂为聚酰亚胺；第一复合层的固化制度为高温固化，固化温度为250℃。
[0009]进一步的，还包括安装法兰，安装法兰采用TC4成型，通过第二复合层的环向缠绕设置在第一复合层的外侧。
[0010]进一步的，安装法兰的缠绕区域位置为随动柔性结构。
[0011]进一步的，第二复合层包括增强纤维和高温树脂，其中：增强纤维为T1000或者T800或者T700或者T300；高温树脂为聚酰亚胺；第二复合层的固化制度为高温固化，固化温度为250℃。
[0012]进一步的，金属隔膜的的形状为球锥形，壁厚为1mm
‑
2mm，材料为高纯钛TA1ELI。
[0013]本专利技术提供的一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，具有以下有益效果：
[0014]本申请通过在贮箱外侧缠绕增强纤维，并通过高温固化实现贮箱复合层的成型，从而提高了贮箱的耐压性能，并且同时降低了贮箱的重量；在内部金属隔膜气腔侧喷涂隔热材料，将高温燃气产生的热量阻隔在气腔中，避免高温对推进剂的影响，从而使高温燃气顺利挤压金属隔膜变形，为发动机提供不夹气的推进剂。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0016]图1是根据本申请实施例提供的复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱的示意图；
[0017]图2是根据本申请实施例提供的复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱的局部放大图；
[0018]图3是根据本申请实施例提供的第二复合层缠绕区域的示意图；
[0019]图4是根据本申请实施例提供的安装法兰的示意图；
[0020]图中：1
‑
气腔壳体、2
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液腔壳体、3
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金属隔膜、4
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支撑环、5
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隔热涂层、6
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第一复合层、7
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安装法兰、8
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第二复合层、9
‑
缠绕区域。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0022]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0024]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0025]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0027]如图1
‑
2所示，本申请提供了一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，包括壳体、金属隔膜3以及支撑环4，其中：壳体包括焊接在一起的气腔壳体1和液腔壳体2；金属隔膜3设置在气腔壳体1的内部；金属隔膜3的外侧与气腔壳体1之间形成气腔；金属隔膜3的内侧与液腔壳体2之间形成液腔；支撑环4设置在气腔的内部，分别与金属隔膜3和气腔壳体1焊接固定；在金属隔膜3的气腔侧与支撑环4之间设置有隔热涂层5。
[0028]具体的，本申请实施例提供的复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱主要用于各类飞行器推进系统推进剂的贮存和供给，通过在贮箱内部设置金属隔膜3，将贮箱分为气腔和液腔，在贮箱壳体的外侧缠绕增强纤维，并通过高温固化实现贮箱复合层的成型，从而提高贮箱的耐压性能，降低了贮箱的重量，而在贮箱内部金属隔膜3气腔侧喷涂隔热材料，将高温燃气产生的热量阻隔在气腔，避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，其特征在于，包括壳体、金属隔膜以及支撑环，其中：所述壳体包括焊接在一起的气腔壳体和液腔壳体；所述金属隔膜设置在所述气腔壳体的内部；所述金属隔膜的外侧与所述气腔壳体之间形成气腔；所述金属隔膜的内侧与所述液腔壳体之间形成液腔；所述支撑环设置在所述气腔的内部，分别与所述金属隔膜和所述气腔壳体焊接固定；在所述金属隔膜的气腔侧与所述支撑环之间设置有隔热涂层。2.根据权利要求1所述的复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，其特征在于，还包括第一复合层，所述第一复合层螺旋缠绕在所述壳体的外侧。3.根据权利要求2所述的复合材料缠绕钛金属隔膜贮箱，其特征在于，所述第一复合层包括增强纤维和高温树脂，其中：增强纤维为T1000或者T800或者T700或者T300；高温树脂为聚酰亚胺；所述第一复合层的固化制度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天驹，赵积鹏，徐涛，欧阳瑞杰，王添，张建军，张海，张衍，陈林峰，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：