專利名稱：在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在衛(wèi)星等航天器運(yùn)行的軌道空間內(nèi)存在著大量高速運(yùn)動(dòng)(速度>8km/s) 的微流星體和空間碎片，這些微流星體及空間碎片的撞擊會(huì)使飛行器損傷、破 壞甚至失效，同時(shí)也對(duì)航天員的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。對(duì)于lcm以上的空 間碎片，可以通過在軌碎片監(jiān)視器等給予預(yù)警，采取回避等主動(dòng)防護(hù)措施；對(duì) 于lcm以下的空間碎片，則只能采用被動(dòng)防護(hù)措施。目前航天器的防護(hù)方案 主要有固定式和機(jī)械式兩種防護(hù)屏機(jī)構(gòu)。航天器往往需要較大尺寸的防護(hù)區(qū) 域，需要有大尺寸的防護(hù)屏。受發(fā)射體積及費(fèi)用的限制， 一次性發(fā)射或多次發(fā) 射進(jìn)行空間組裝成大尺寸的防護(hù)屏費(fèi)用較高，甚至難以實(shí)現(xiàn)；而采用機(jī)械式展 開的防護(hù)屏則存在折疊效率低、展開可靠性低、展開后體積較小、難以構(gòu)建三 層以上或更多層數(shù)的多層防護(hù)等缺點(diǎn)。而現(xiàn)有的剛性防護(hù)屏還存在折疊體積較 大、折疊方式不靈活、發(fā)射體積大及展開后體積小等問題。因此，設(shè)計(jì)出易于 發(fā)射、發(fā)射費(fèi)用較低、大尺寸、防護(hù)屏層數(shù)多、折疊體積較小、折疊方式靈活、 發(fā)射體積小、展開后體積大的抗空間碎片和微流星體撞擊的柔性防護(hù)機(jī)構(gòu)，將 對(duì)衛(wèi)星、飛船等航天器空間碎片防護(hù)，對(duì)提高其工作可靠性和生存壽命起著至 關(guān)重要的作用(引自張偉，龐寶君,張澤華.航天器微流星體及空間碎片防護(hù)結(jié) 構(gòu)性能分析J.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，34(5):603.)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決采用一次性發(fā)射或多次發(fā)射進(jìn)行空間組裝成大尺 寸的防護(hù)屏存在費(fèi)用高、難度大甚至難以實(shí)現(xiàn)及采用機(jī)械式展開的防護(hù)屏存在 折疊效率低、展開可靠性低、展開后體積較小、難以構(gòu)建三層以上或更多層數(shù) 的多層防護(hù)的問題，以及解決現(xiàn)有的剛性防護(hù)屏存在折疊體積較大、折疊方式 不靈活、發(fā)射體積大及展開后體積小等問題，
進(jìn)而提供一種在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的防護(hù)系統(tǒng)包括二
二十層可剛化充氣展開平面框架、二 二十個(gè)待剛化的防護(hù)屏、多根可剛化充 氣展開支撐立管總成、兩個(gè)第一充氣管、兩個(gè)第二充氣管、四個(gè)豎直充氣管、
四個(gè)水平充氣控制閥和四個(gè)控制閥；所述二 二十層可剛化充氣展開平面框架 上下正對(duì)且平行設(shè)置，相鄰兩層可剛化充氣展開平面框架的四個(gè)角端之間通過 四根可剛化充氣展開支撐立管總成連接構(gòu)成密閉充氣展開支撐框架，所述每層 可剛化充氣展開平面框架內(nèi)設(shè)置有一個(gè)待剛化的防護(hù)屏，所述每個(gè)待剛化的防 護(hù)屏與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開平面框架連接，位于最上層的可剛化充氣展開 平面框架的兩個(gè)對(duì)角端上分別設(shè)置有一個(gè)第一充氣管和一個(gè)第二充氣管，所述 每個(gè)第一充氣管的一端與最上層的可剛化充氣展開平面框架中的可剛化充氣 展開長(zhǎng)支撐管連通，所述每個(gè)第二充氣管的一端與最上層的可剛化充氣展開平 面框架中的可剛化充氣展開短支撐管連通，位于最上層的可剛化充氣展開平面 框架的每個(gè)角端上設(shè)置有一個(gè)豎直充氣管，所述每個(gè)豎直充氣管的下端與相對(duì) 應(yīng)的可剛化充氣展開支撐立管總成中的可剛化充氣展開支撐立管連通，每個(gè)第 一充氣管和第二充氣管上分別裝有一個(gè)水平充氣控制閥，每個(gè)豎直充氣管上裝 有一個(gè)控制閥，相鄰兩層可剛化充氣展開平面框架內(nèi)的兩個(gè)待剛化的防護(hù)屏之 間的間距為5-100cm，每個(gè)待剛化的防護(hù)屏的厚度為0.1~5cm。
本發(fā)明具有以下有益效果 一、采用多層待剛化的防護(hù)屏，防護(hù)效果更好。 二、采用可剛化充氣展開平面框架作為本發(fā)明的框架支撐結(jié)構(gòu)的主體，在所述 框架內(nèi)裝有待剛化的防護(hù)屏，且其與可剛化充氣展開平面框架相連接，在使用 時(shí)可保證所述框架以任意尺寸折疊，折疊效率高，發(fā)射體積小。三、所述框架 中的支撐管由于采用可剛化充氣展開的結(jié)構(gòu)，支撐管可沿軸線方向以充氣壓力 作為驅(qū)動(dòng)力展開，展開后支撐管通電固化或通過空間熱輻射加熱固化或者通過 空間環(huán)境中的紫外線輻射固化，從而形成穩(wěn)定的、滿足結(jié)構(gòu)剛度要求的支撐結(jié) 構(gòu)。四、待剛化的防護(hù)屏通電固化或通過空間熱輻射加熱固化或者通過空間環(huán) 境中的紫外線輻射固化，保證了待剛化的防護(hù)屏的整體強(qiáng)度。五、平面框架由 于采用可剛化充氣展開的支撐結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不易出故障、展開可靠性好、 整體重量輕、折疊效率高。六、本發(fā)明由于在充氣管上裝有控制閥，可控制充 氣管充入到可剛化充氣展開支撐立管內(nèi)部的氣體流量和流速，使密閉充氣展開 支撐框架的充氣展開過程較為穩(wěn)定。七、由于可剛化充氣展開支撐立管是由多 層薄膜復(fù)合材料構(gòu)成，其抗彎剛度、強(qiáng)度等性能指標(biāo)可通過改變可剛化充氣展
開支撐立管的直徑、長(zhǎng)度、管壁厚度及材料性能等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。八、當(dāng)可剛 化充氣展開平面框架為多層時(shí)，層與層之間通過充氣展開，展開效率更高，更 易控制。九、多層待剛化的防護(hù)屏之間采用可剛化充氣展開支撐立管展開并支 撐，層與層之間間距能夠展開成足夠大，有利于空間碎片在與待剛化的防護(hù)屏 撞擊后碎片云的展開，從而大大提高防護(hù)系統(tǒng)的防護(hù)效果。十、本發(fā)明具有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、展開可靠性高、整體重量輕的優(yōu)點(diǎn)，可在衛(wèi)星、飛船、空間 站等航天器上使用，用作構(gòu)建衛(wèi)星、載人飛船等飛行器的防護(hù)機(jī)構(gòu)。十一、本 發(fā)明的待剛化的防護(hù)屏與剛性防護(hù)屏相比具有折疊體積更小、折疊方式更靈 活、折疊效率更高、發(fā)射體積更小等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖(圖上表示三層可剛化充氣展開平面框架
1)，圖2是圖1的A部放大圖(待剛化的防護(hù)屏2未表示)，圖3是圖1的B 部放大圖(待剛化的防護(hù)屏2未表示)，圖4是圖1的C部放大圖(待剛化的 防護(hù)屏2未表示)，圖5是圖1的俯視圖，圖6是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖(圖 上表示二層可剛化充氣展開平面框架l),圖7是圖6的D部放大圖，圖8是 本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視圖(待剛化的防護(hù)屏2通過系帶4與可剛化充氣展開平 面框架l連接)，圖9是圖8的俯視圖，圖10是待剛化的防護(hù)屏2與薄膜63 的連接結(jié)構(gòu)圖，圖11是待剛化的防護(hù)屏2由加熱固化層50構(gòu)成的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖12是待剛化的防護(hù)屏2由加熱固化層50和電加熱平面層51構(gòu)成的結(jié)構(gòu)示 意圖，圖13是端蓋19與密封膠圈21裝配在一起的主視圖，圖14是圖13的 E-E剖視圖，圖15是接盤22與密封橡膠圈24裝配在一起的主視圖，圖16是 圖15的F-F剖視圖，圖17是可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的主視圖，圖18是 可剛化充氣展開短支撐管16的主視圖，圖19是可剛化充氣展開支撐立管12 的主視圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l、圖6、圖8和圖9說明本實(shí)施方式，本實(shí)施 方式的防護(hù)系統(tǒng)包括二 二十層可剛化充氣展開平面框架1、 二 二十個(gè)待剛化 的防護(hù)屏2、多根可剛化充氣展開支撐立管總成3、兩個(gè)第一充氣管7、兩個(gè) 第二充氣管8、四個(gè)豎直充氣管9、四個(gè)水平充氣控制閥10和四個(gè)控制閥11; 所述二 二十層可剛化充氣展開平面框架i上下正對(duì)且平行設(shè)置，相鄰兩層可
剛化充氣展開平面框架1的四個(gè)角端之間通過四根可剛化充氣展開支撐立管
總成3連接構(gòu)成密閉充氣展開支撐框架，所述每層可剛化充氣展開平面框架1 內(nèi)設(shè)置有一個(gè)待剛化的防護(hù)屏2,所述每個(gè)待剛化的防護(hù)屏2與相對(duì)應(yīng)的可剛 化充氣展開平面框架1連接，從而避免碎片從可剛化充氣展開平面框架1的縫 隙進(jìn)入而破壞被保護(hù)的系統(tǒng)，位于最上層的可剛化充氣展開平面框架1的兩個(gè) 對(duì)角端上分別設(shè)置有一個(gè)第一充氣管7和一個(gè)第二充氣管8，所述每個(gè)第一充 氣管7的一端與最上層的可剛化充氣展開平面框架1中的可剛化充氣展開長(zhǎng)支 撐管14連通，所述每個(gè)第二充氣管8的一端與最上層的可剛化充氣展開平面 框架1中的可剛化充氣展開短支撐管16連通，位于最上層的可剛化充氣展開 平面框架1的每個(gè)角端上設(shè)置有一個(gè)豎直充氣管9，所述每個(gè)豎直充氣管9的 下端與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開支撐立管總成3中的可剛化充氣展開支撐立 管12連通，每個(gè)第一充氣管7和第二充氣管8上分別裝有一個(gè)水平充氣控制 閥10，每個(gè)豎直充氣管9上裝有一個(gè)控制閥11，相鄰兩層可剛化充氣展開平 面框架1內(nèi)的兩個(gè)待剛化的防護(hù)屏2之間的間距為5 100cm，每個(gè)待剛化的防 護(hù)屏2的厚度為0.1 5cm。
本實(shí)施方式中，通過第一充氣管7和第二充氣管8向可剛化充氣展開長(zhǎng)支 撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16內(nèi)充入氣體，用水平充氣控制閥10控 制進(jìn)氣量。通過豎直充氣管9向可剛化充氣展開支撐立管12內(nèi)充入氣體，用 控制閥11控制進(jìn)氣量。本實(shí)施方式中的水平充氣控制閥10和四個(gè)控制閥11 均采用電磁氣流控制閥，電磁氣流控制閥為外購(gòu)件。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖1、圖13~圖16說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的 每層可剛化充氣展開平面框架1由兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14、兩個(gè)可 剛化充氣展開短支撐管16、四個(gè)連接件18、八個(gè)端蓋19、八個(gè)卡箍20和八 個(gè)密封膠圈21組成；所述兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和兩個(gè)可剛化充氣 展開短支撐管16分別相對(duì)設(shè)置并構(gòu)成矩形框架，所述矩形框架的每個(gè)頂角處 分別設(shè)置有一個(gè)連接件18，所述每個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的兩端內(nèi)和 每個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16的兩端內(nèi)分別裝有一個(gè)端蓋19，所述端蓋19 通過裝在其外壁上的密封膠圈21與可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的內(nèi)壁密閉連 接，所述裝在可剛化充氣展開短支撐管16兩端內(nèi)的端蓋19通過裝在端蓋19 外壁上的密封膠圈21與可剛化充氣展開短支撐管16的內(nèi)壁密閉連接，所述每
個(gè)端蓋19與相對(duì)應(yīng)的連接件18連接，每個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14兩端 的外壁上和每個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16兩端的外壁上分別裝有一個(gè)卡箍 20，所述每個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的兩端和每個(gè)可剛化充氣展開短支 撐管16的兩端分別通過卡箍20與端蓋19固接；所述每個(gè)可剛化充氣展開支 撐立管總成3由可剛化充氣展開支撐立管12、兩個(gè)接盤22、兩個(gè)喉箍23和兩 個(gè)密封橡膠圈24組成；所述每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12的兩端內(nèi)各裝有 一個(gè)接盤22，所述接蓋22通過裝在其外壁上的密封橡膠圈24與可剛化充氣 展開支撐立管12的內(nèi)壁密閉連接，每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12兩端的外 壁上分別裝有一個(gè)喉箍23，每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12的兩端分別通過 喉箍23與接盤22固接，所述每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12的兩端通過接 盤22與相對(duì)應(yīng)的連接件18連接。如此設(shè)置，安裝方便、連接可靠。其它組成 及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的可剛化充氣展 開平面框架l的層數(shù)為二層。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的可剛化充氣展 開平面框架1的層數(shù)為三 二十層。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相 同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1和圖11說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的待剛
化的防護(hù)屏2由加熱固化層50構(gòu)成；所述加熱固化層50由熱固性樹脂預(yù)浸織
物制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸織物是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物、芳纟侖纖 維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物和芳綸纖 維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù)合材料。選用上述材料，可使待剛化的防護(hù)屏
2抗空間碎片和微流星體撞擊效果好。待剛化的防護(hù)屏2可由空間熱輻射加熱 固化，也可由空間環(huán)境中的紫外線輻射固化，無(wú)需通過導(dǎo)線通電加熱。加熱固 化層50的邊緣部繞過同層的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短 支撐管16并縫合粘結(jié)以便于與可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開 短支撐管16連接，連接方便、可靠。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一 相同。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1、圖17 圖19說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的 可剛化充氣展開支撐立管12的管壁由內(nèi)至外依次分別包括氣體阻隔層43、熱
固化層44、絕熱層45和空間環(huán)境防護(hù)層46;所述可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管 14的管壁由內(nèi)至外依次分別包括氣體隔離層47、固化層48、絕熱保護(hù)層49 和空間防護(hù)層50;所述可剛化充氣展開短支撐管16的管壁由內(nèi)至外依次分別 包括阻隔層51、熱固層52、絕熱防護(hù)層53和環(huán)境防護(hù)層54;所述氣體阻隔 層43、氣體隔離層47和阻隔層51均由聚酰亞胺薄膜制成，氣體阻隔層43、 氣體隔離層47和阻隔層51的厚度均為0.01~0.2 mm,所述空間環(huán)境防護(hù)層46、 空間防護(hù)層50和環(huán)境防護(hù)層54均由聚酰亞胺薄膜材料制成。其它組成及連接
關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖17~圖19說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的熱固 化層44、固化層48和熱固層52均由熱固性樹脂預(yù)浸織物制成；所述熱固性 樹脂預(yù)浸織物由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù) 浸織物或者由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物與芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù) 浸織物的復(fù)合材料制成。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
六相同。
具體實(shí)施方式
八結(jié)合圖l、圖8、圖12、圖17~圖19說明本實(shí)施方式， 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
六的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的可剛化充氣展開支撐 立管12的管壁還包括電加熱層13，所述電加熱層13設(shè)置在氣體阻隔層43和 熱固化層44之間；所述可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的管壁還包括電熱層15， 所述電熱層15設(shè)置在氣體隔離層47和固化層48之間；所述可剛化充氣展開 短支撐管16的管壁還包括加熱層17，所述加熱層17設(shè)置在阻隔層51和熱固 層52之間；所述電加熱層13、電熱層15和加熱層17均由電加熱薄膜或排布 在一起的耐高溫電阻絲制成；所述熱固化層44、固化層48和熱固層52均由 熱固性樹脂預(yù)浸織物或者由熱塑性纖維復(fù)合材料制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸織 物是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者 是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物和芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù) 合材料；所述熱塑性纖維復(fù)合材料是熱塑性碳纖維復(fù)合材料、熱塑性芳淪纖維 復(fù)合材料或者是熱塑性碳纖維復(fù)合材料和熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料的復(fù)合材
料；所述防護(hù)系統(tǒng)還包括多根水平導(dǎo)線5和四對(duì)豎直平行導(dǎo)線6;所述每層充 氣展開平面框架1中的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和兩個(gè)可剛化充氣展 開短支撐管16內(nèi)裝有一根水平導(dǎo)線5，位于密閉充氣展開支撐框架的每個(gè)角 端的可剛化充氣展開支撐立管12內(nèi)裝有一對(duì)豎直平行導(dǎo)線6，所述每對(duì)豎直
平行導(dǎo)線6與可剛化充氣展開支撐立管12的電加熱層13連接，四對(duì)豎直平行 導(dǎo)線6的兩端露在密閉充氣展開支撐框架的外面，所述每根水平導(dǎo)線5的兩端 與四對(duì)豎直平行導(dǎo)線6中的其中一對(duì)連接，設(shè)置在每層充氣展開平面框架1 內(nèi)的水平導(dǎo)線5分別與同層的充氣展開平面框架1中的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng) 支撐管14的電熱層15和兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16的加熱層17連接； 所述每個(gè)待剛化的防護(hù)屏2由加熱固化層50和電加熱平面層51構(gòu)成；所述加 熱固化層50固裝在電加熱平面層51的上面，所述加熱固化層50由熱固性樹 脂預(yù)浸織物或者由熱塑性纖維復(fù)合材料制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸織物是碳纖 維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者是碳纖維 增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物和芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù)合材料；所 述熱塑性纖維復(fù)合材料是熱塑性碳纖維復(fù)合材料、熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料或 者是熱塑性碳纖維復(fù)合材料和熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料的復(fù)合材料；所述電加 熱平面層51由電加熱薄膜或排布在一起的耐高溫電阻絲制成；每個(gè)待剛化的 防護(hù)屏2的電加熱平面層51通過兩根導(dǎo)線52與四對(duì)豎直平行導(dǎo)線6中的其中 一對(duì)連接。本實(shí)施方式中的各個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12、可剛化充氣展 開長(zhǎng)支撐管14、可剛化充氣展開短支撐管16和待剛化的防護(hù)屏2都由導(dǎo)線通 電加熱固化。各個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12的熱固化層44、可剛化充氣展 開長(zhǎng)支撐管14的固化層48、可剛化充氣展開短支撐管16的熱固層52和待剛 化的防護(hù)屏2的加熱固化層50采用熱塑性纖維復(fù)合材料，由導(dǎo)線加熱軟化后 展開，展開后停止加熱，冷卻硬化，可保證各個(gè)構(gòu)件所需要的強(qiáng)度和剛度。各 個(gè)可剛化充氣展開支撐立管12的熱固化層44、可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14 的固化層48、可剛化充氣展開短支撐管16的熱固層52和待剛化的防護(hù)屏2 的加熱固化層50采用熱固性樹脂預(yù)浸織物，展開后由導(dǎo)線加熱硬化，可保證 各個(gè)構(gòu)件具有較高的強(qiáng)度和較好的柔韌性。加熱固化層50的邊緣部繞過同層 的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16并縫合粘結(jié)，以 便于與可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16連接。
采用熱固性樹脂預(yù)浸織物制成的待剛化的防護(hù)屏2、可剛化充氣展開支撐 立管l2、可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16在展開 時(shí)，先通過第一充氣管7和第二充氣管8向最上一層的可剛化充氣展開平面框 架1的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16內(nèi)充入氣
體，使系統(tǒng)沿水平方向展開，然后打開控制閥11使氣體通過豎直充氣管9進(jìn) 入可剛化充氣展開支撐立管12內(nèi)，使整個(gè)系統(tǒng)沿豎直方向展開。展開后通電， 使整個(gè)系統(tǒng)固化。
采用熱塑性纖維復(fù)合材料制成的待剛化的防護(hù)屏2、可剛化充氣展開支撐 立管12、可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16在展開 前先通電加熱，使上述所述構(gòu)件變軟，先通過第一充氣管7和第二充氣管8 向最上一層的可剛化充氣展開平面框架1的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可 剛化充氣展開短支撐管16內(nèi)充入氣體，使系統(tǒng)沿水平方向展開，然后打開控 制閥11使氣體通過豎直充氣管9進(jìn)入可剛化充氣展開支撐立管12內(nèi)，使整個(gè) 系統(tǒng)沿豎直方向展開。展開后停止加熱，溫度降低，上述各構(gòu)件硬化。
具體實(shí)施方式
九結(jié)合圖l、圖6和圖7說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的防護(hù)系統(tǒng)還包括兩個(gè)第一三通充氣 管31、四個(gè)第一水平控制閥32和兩個(gè)第一進(jìn)氣控制閥33;所述每個(gè)第一三通 充氣管31由相互連通的第一上充氣管34和兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充氣管 36組成，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架1的兩對(duì)角處各裝有一個(gè)第 一三通充氣管31，所述第一三通充氣管31設(shè)置在豎直充氣管9的正下方，每 個(gè)第一三通充氣管31的第一上充氣管34與相鄰的可剛化充氣展幵支撐立管 12連通，每個(gè)第一三通充氣管31的兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充氣管36分別 與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16連通，每 個(gè)第一三通充氣管31的第一上充氣管34上裝有一個(gè)第一進(jìn)氣控制閥33，每 個(gè)第一三通充氣管31的兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充氣管36上分別裝有一個(gè)第 一水平控制閥32，控制方便、靈活。
具體實(shí)施方式
十結(jié)合圖l、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的防護(hù)系統(tǒng)還包括兩個(gè)第二三通充氣 管53、多個(gè)四通充氣管54、多個(gè)水平向控制閥55和多個(gè)豎直向控制閥56; 所述每個(gè)第二三通充氣管53由相互連通的第二上充氣管57和兩個(gè)垂直設(shè)置的 第二水平充氣管58組成，所述每個(gè)四通充氣管54由相互連通的上端充氣管 59、下端充氣管60和兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣管61組成，所述每個(gè)中間層 的可剛化充氣展開平面框架1的兩對(duì)角處各裝有一個(gè)四通充氣管54，所述最 下層的可剛化充氣展開平面框架1的兩對(duì)角處各裝有一個(gè)第二三通充氣管53，
所述第二三通充氣管53和四通充氣管54均設(shè)置在豎直充氣管9的正下方，所 述每個(gè)四通充氣管54的上端充氣管59和下端充氣管60分別與相鄰的可剛化 充氣展開支撐立管12連通，每個(gè)四通充氣管54的兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣 管61分別與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管 16連通，所述每個(gè)第二三通充氣管53的第二上充氣管57與相鄰的可剛化充 氣展開支撐立管12連通，每個(gè)第二三通充氣管53的兩個(gè)垂直設(shè)置的第二水平 充氣管58與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管 16連通，每個(gè)第二三通充氣管53的第二上充氣管57及每個(gè)四通充氣管54的 上端充氣管59上分別裝有一個(gè)豎直向控制閥56，每個(gè)第二三通充氣管53的 兩個(gè)垂直設(shè)置的第二水平充氣管58及每個(gè)四通充氣管54的兩個(gè)垂直設(shè)置的水 平向充氣管61上分別裝有一個(gè)水平向控制閥55。水平向控制閥55和多個(gè)豎 直向控制閥56均采用電磁氣流控制閥，所述電磁氣流控制閥為外購(gòu)件。
具體實(shí)施方式
十一結(jié)合圖l和圖2說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的連接 件18為開放式連接件，所述開放式連接件位于最上層的可剛化充氣展開平面 框架1的四個(gè)端角處，開放式連接件由相互垂直設(shè)置且固接在一起的第一側(cè)板 26、第二側(cè)板27和底板28組成，所述最上層的可剛化充氣展開平面框架1 的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的兩端通過裝在其內(nèi)的端蓋19與相對(duì)應(yīng)的 開放式連接件的第一側(cè)板26連接，所述最上層的可剛化充氣展開平面框架1 的兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16的兩端通過裝在其內(nèi)的端蓋19與相對(duì)應(yīng)的 開放式連接件的第二側(cè)板27連接，所述每個(gè)第一充氣管7的一端穿過相對(duì)應(yīng) 的開放式連接件的第一側(cè)板26和端蓋19與最上層的可剛化充氣展開平面框架 1的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14連通，所述每個(gè)第二充氣管8的一端穿過相 對(duì)應(yīng)的開放式連接件的第二側(cè)板27和端蓋19與最上層的可剛化充氣展開平面 框架1的可剛化充氣展開短支撐管16連通，所述每個(gè)豎直充氣管9的下端穿 過相對(duì)應(yīng)的開放式連接件的底板28和端蓋19與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開支撐 立管12連通。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相同。
具體實(shí)施方式
十二結(jié)合圖1和圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的連接 件18為四方空心體29，所述四方空心體29位于最下層的可剛化充氣展開平 面框架1的四個(gè)端角處，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架1中的兩個(gè)可 剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的兩端分別通過端蓋19與相對(duì)應(yīng)的四方空心體29
的一個(gè)側(cè)面連接，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架1中的兩個(gè)可剛化充
氣展開短支撐管16的兩端分別通過端蓋19與相對(duì)應(yīng)的四方空心體29的另一 個(gè)側(cè)面連接，所述第一三通充氣管31裝在四方空心體29內(nèi)，每個(gè)第一三通充 氣管31的第一上充氣管34穿過四方空心體29與相鄰的可剛化充氣展開支撐 立管12連通，每個(gè)第一三通充氣管31的兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充氣管36 分別穿過四方空心體29與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展 開短支撐管16連通，連接十分方便。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
九 相同。
具體實(shí)施方式
十三結(jié)合圖l、圖3和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式 的連接件18為方形空心體62，所述方形空心體62位于中間層的可剛化充氣 展開平面框架1的四個(gè)端角處和最下層的可剛化充氣展開平面框架1的四個(gè)端 角處，所述中間層的可剛化充氣展開平面框架1中的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支 撐管14的兩端分別通過端蓋19與相對(duì)應(yīng)的方形空心體62連接，所述最下層 的可剛化充氣展開平面框架1中的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14的兩端分 別通過端蓋19與相^t應(yīng)的方形空心體62連接，所述中間層的可剛化充氣展開 平面框架1中的兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16的兩端分別通過端蓋19與相 對(duì)應(yīng)的方形空心體62連接，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架1中的兩 個(gè)可剛化充氣展開短支撐管16的兩端分別通過端蓋19與相對(duì)應(yīng)的方形空心體 62連接，所述四通充氣管54和第二三通充氣管53分別裝在相應(yīng)的方形空心 體62內(nèi)，每個(gè)四通充氣管54的上端充氣管59和下端充氣管60分別穿過方形 空心體62與相鄰的可剛化充氣展開支撐立管12連通，每個(gè)四通充氣管54的 兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣管61分別穿過方形空心體62與相鄰的可剛化充氣 展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16連通，所述每個(gè)第二三通充氣 管53的第二上充氣管57穿過方形空心體62與相鄰的可剛化充氣展開支撐立 管12連通，每個(gè)第二三通充氣管53的兩個(gè)垂直設(shè)置的第二水平充氣管58穿 過方形空心體62與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支 撐管16連通。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
十相同。
具體實(shí)施方式
十四結(jié)合圖l、圖13和圖14說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方 式的端蓋19的一側(cè)端面上設(shè)有突臺(tái)37，端蓋19的另一側(cè)端面上沿軸向設(shè)有 中心凹孔38，可減輕端蓋19的整體重量，端蓋19的外圓周端面上設(shè)有環(huán)槽39，所述密封膠圈21裝在端蓋19的環(huán)槽39內(nèi)，端蓋19的突臺(tái)37 —側(cè)的端 面上設(shè)有3 5個(gè)螺紋孔，所述端蓋19和連接件18通過裝在端蓋19的螺紋孔 及連接件18螺釘孔內(nèi)的螺釘連接。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
二相 同。
具體實(shí)施方式
十五結(jié)合圖l、圖15和圖16說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方 式的接盤22的一側(cè)端面上設(shè)有圓突臺(tái)40，接盤22的另一側(cè)端面上沿軸向設(shè) 有中心軸孔41，可減輕接盤22的整體重量，接盤22的外圓周端面上設(shè)有環(huán) 形槽42，所述密封橡膠圈24裝在接盤22的環(huán)形槽42內(nèi)，接盤22的圓突臺(tái) 40 —側(cè)的端面上設(shè)有3~5個(gè)螺紋通孔，所述接盤22和連接件18通過裝在接 盤22的螺紋通孔及連接件18螺釘孔內(nèi)的螺釘連接。其它組成及連接關(guān)系與具 體實(shí)施方式二相同。
具體實(shí)施方式
十六結(jié)合圖1和圖IO說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具 體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式還增加有薄膜63;所述每個(gè)待剛化的 防護(hù)屏2的四周與薄膜63的一端縫合粘接，所述薄膜63的另一端分別纏繞固 定在相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16上， 連接方式很簡(jiǎn)單。
具體實(shí)施方式
十七結(jié)合圖8和圖9說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體
實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式還增加有多條系帶4;所述每個(gè)待剛化的
防護(hù)屏2的四周通過多條系帶4與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可 剛化充氣展開短支撐管16連接。連接方式很簡(jiǎn)單。
本發(fā)明的系統(tǒng)沿縱向、橫向都可折疊。先z形折疊可剛化充氣展開支撐立 管12，使整個(gè)系統(tǒng)成為平面的一道防護(hù)機(jī)構(gòu)，再沿水平面的兩個(gè)方向先后折 疊可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16，使整個(gè)系統(tǒng)體 積減小。
展開時(shí)，先打開水平充氣控制閥10，并通過第一充氣管7和第二充氣管8 向最上層的可剛化充氣展開平面框架1中的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可 剛化充氣展開短支撐管16內(nèi)沖入氣體，使整個(gè)系統(tǒng)沿水平方向展開，然后打 開控制閥11，使氣體通過豎直充氣管9進(jìn)入最上一個(gè)可剛化充氣展開支撐立 管12內(nèi)，使最上層的可剛化充氣展開平面框架1全部打開，依次類推，逐層 打開每個(gè)可剛化充氣展開平面框架1，待整個(gè)密閉充氣展開支撐框架完全展開 后，通過對(duì)水平導(dǎo)線5和豎直平行導(dǎo)線6通電，使可剛化充氣展開支撐立管 12、可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管14和可剛化充氣展開短支撐管16固化。
權(quán)利要求
1、一種在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)，所述防護(hù)系統(tǒng)包括二～二十層可剛化充氣展開平面框架(1)、二～二十個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)、多根可剛化充氣展開支撐立管總成(3)、兩個(gè)第一充氣管(7)、兩個(gè)第二充氣管(8)、四個(gè)豎直充氣管(9)、四個(gè)水平充氣控制閥(10)和四個(gè)控制閥(11)；其特征在于所述二～二十層可剛化充氣展開平面框架(1)上下正對(duì)且平行設(shè)置，相鄰兩層可剛化充氣展開平面框架(1)的四個(gè)角端之間通過四根可剛化充氣展開支撐立管總成(3)連接構(gòu)成密閉充氣展開支撐框架，所述每層可剛化充氣展開平面框架(1)內(nèi)設(shè)置有一個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)，所述每個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開平面框架(1)連接，位于最上層的可剛化充氣展開平面框架(1)的兩個(gè)對(duì)角端上分別設(shè)置有一個(gè)第一充氣管(7)和一個(gè)第二充氣管(8)，所述每個(gè)第一充氣管(7)的一端與最上層的可剛化充氣展開平面框架(1)中的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)連通，所述每個(gè)第二充氣管(8)的一端與最上層的可剛化充氣展開平面框架(1)中的可剛化充氣展開短支撐管(16)連通，位于最上層的可剛化充氣展開平面框架(1)的每個(gè)角端上設(shè)置有一個(gè)豎直充氣管(9)，所述每個(gè)豎直充氣管(9)的下端與相對(duì)應(yīng)的可剛化充氣展開支撐立管總成(3)中的可剛化充氣展開支撐立管(12)連通，每個(gè)第一充氣管(7)和第二充氣管(8)上分別裝有一個(gè)水平充氣控制閥(10)，每個(gè)豎直充氣管(9)上裝有一個(gè)控制閥(11)，相鄰兩層可剛化充氣展開平面框架(1)內(nèi)的兩個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)之間的間距為5～100cm，每個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)的厚度為0.1～5cm。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述每層可剛化充氣展開平面框架(1)由兩個(gè)可 剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)、兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管(16)、四個(gè)連接 件(18)、八個(gè)端蓋(19)、八個(gè)卡箍(20)和八個(gè)密封膠圈(21)組成；所述 兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)和兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管(16)分 別相對(duì)設(shè)置并構(gòu)成矩形框架，所述矩形框架的每個(gè)頂角處分別設(shè)置有一個(gè)連接 件(18)，所述每個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)的兩端內(nèi)和每個(gè)可剛化充 氣展開短支撐管(16)的兩端內(nèi)分別裝有一個(gè)端蓋(19)，所述端蓋(19)通 過裝在其外壁上的密封膠圈(21)與可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)的內(nèi)壁密 閉連接，所述裝在可剛化充氣展開短支撐管(16)兩端內(nèi)的端蓋(19)通過裝 在端蓋(19)外壁上的密封膠圈(21)與可剛化充氣展開短支撐管(16)的內(nèi) 壁密閉連接，所述每個(gè)端蓋(19)與相對(duì)應(yīng)的連接件(18)連接，每個(gè)可剛化 充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)兩端的外壁上和每個(gè)可剛化充氣展開短支撐管(16) 兩端的外壁上分別裝有一個(gè)卡箍(20)，所述每個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14) 的兩端和每個(gè)可剛化充氣展開短支撐管(16)的兩端分別通過卡箍(20)與端 蓋(19)固接；所述每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管總成(3)由可剛化充氣展 開支撐立管(12)、兩個(gè)接盤(22)、兩個(gè)喉箍(23)和兩個(gè)密封橡膠圈(24) 組成；所述每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管(12)的兩端內(nèi)各裝有一個(gè)接盤(22)， 所述接蓋(22)通過裝在其外壁上的密封橡膠圈(24)與可剛化充氣展開支撐 立管(12)的內(nèi)壁密閉連接，每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管(12)兩端的外壁 上分別裝有一個(gè)喉箍(23)，每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管(12)的兩端分別 通過喉箍(23)與接盤(22)固接，所述每個(gè)可剛化充氣展開支撐立管(12) 的兩端通過接盤(22)與相對(duì)應(yīng)的連接件(18)連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述可剛化充氣展開平面框架(1)的層數(shù)為二層。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述可剛化充氣展開平面框架(1)的層數(shù)為三 二十層。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述待剛化的防護(hù)屏(2)由加熱固化層(50)構(gòu) 成；所述加熱固化層(50)由熱固性樹脂預(yù)浸織物制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸 織物是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或 者是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物和芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的 復(fù)合材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述可剛化充氣展開支撐立管(12)的管壁由內(nèi)至 外依次分別包括氣體阻隔層(43)、熱固化層(44)、絕熱層(45)和空間環(huán)境 防護(hù)層(46);所述可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)的管壁由內(nèi)至外依次分別 包括氣體隔離層(47)、固化層(48)、絕熱保護(hù)層(49)和空間防護(hù)層(50);所述可剛化充氣展開短支撐管(16)的管壁由內(nèi)至外依次分別包括阻隔層(51)、 熱固層(52)、絕熱防護(hù)層(53)和環(huán)境防護(hù)層(54);所述氣體阻隔層(43)、 氣體隔離層(47)和阻隔層(51)均由聚酰亞胺薄膜制成，氣體阻隔層"3)、 氣體隔離層(47)和阻隔層(51)的厚度均為0.01 02mm，所述空間環(huán)境防 護(hù)層(46)、空間防護(hù)層(50)和環(huán)境防護(hù)層(54)均由聚酰亞胺薄膜材料制 成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述熱固化層(44)、固化層(48)和熱固層(52) 均由熱固性樹脂預(yù)浸織物制成；所述熱固性樹脂預(yù)浸織物由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹 脂基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者由碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂 基預(yù)浸織物與芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù)合材料制成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述可剛化充氣展開支撐立管(12)的管壁還包括 電加熱層(13)，所述電加熱層(13)設(shè)置在氣體阻隔層(43)和熱固化層(44) 之間；所述可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)的管壁還包括電熱層(15),所述 電熱層(15)設(shè)置在氣體隔離層(47)和固化層(48)之間；所述可剛化充氣 展開短支撐管(16)的管壁還包括加熱層(17)，所述加熱層(17)設(shè)置在阻 隔層(51)和熱固層(52)之間；所述電加熱層(13)、電熱層(15)和加熱 層(17)均由電加熱薄膜或排布在一起的耐高溫電阻絲制成；所述熱固化層(44)、固化層(48)和熱固層(52)均由熱固性樹脂預(yù)浸織物或者由熱塑性 纖維復(fù)合材料制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸織物是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織 物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物 和芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù)合材料；所述熱塑性纖維復(fù)合材料是 熱塑性碳纖維復(fù)合材料、熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料或者是熱塑性碳纖維復(fù)合材 料和熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料的復(fù)合材料；所述防護(hù)系統(tǒng)還包括多根水平導(dǎo)線(5)和四對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6);所述每層可剛化充氣展開平面框架(1)中的 兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)和兩個(gè)可剛化充氣展開短支撐管(16)內(nèi) 裝有一根水平導(dǎo)線(5)，位于密閉充氣展開支撐框架的每個(gè)角端的可剛化充氣 展開支撐立管(12)內(nèi)裝有一對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6)，所述每對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6) 與可剛化充氣展開支撐立管(12)的電加熱層(13)連接，四對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6)的兩端露在密閉充氣展開支撐框架的外面，所述每根水平導(dǎo)線(5)的兩 端與四對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6)中的其中一對(duì)連接，設(shè)置在每層可剛化充氣展開 平面框架(1)內(nèi)的水平導(dǎo)線(5)分別與同層的可剛化充氣展開平面框架(1) 中的兩個(gè)可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)的電熱層(15)和兩個(gè)可剛化充氣展 開短支撐管(16)的加熱層(17)連接；所述每個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2)由加 熱固化層(50)和電加熱平面層(51)構(gòu)成；所述加熱固化層(50)固裝在電 加熱平面層(51)的上面，所述加熱固化層(50)由熱固性樹脂預(yù)浸織物或者 由熱塑性纖維復(fù)合材料制成，所述熱固性樹脂預(yù)浸織物是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂 基預(yù)浸織物、芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物或者是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基 預(yù)浸織物和芳綸纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基預(yù)浸織物的復(fù)合材料；所述熱塑性纖維復(fù) 合材料是熱塑性碳纖維復(fù)合材料、熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料或者是熱塑性碳纖 維復(fù)合材料和熱塑性芳綸纖維復(fù)合材料的復(fù)合材料；所述電加熱平面層(51) 由電加熱薄膜或排布在一起的耐高溫電阻絲制成；每個(gè)待剛化的防護(hù)屏(2) 的電加熱平面層(51)通過兩根導(dǎo)線(52)與四對(duì)豎直平行導(dǎo)線(6)中的其 中一對(duì)連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述防護(hù)系統(tǒng)還包括兩個(gè)第一三通充氣管(31)、 四個(gè)第一水平控制閥(32)和兩個(gè)第一進(jìn)氣控制閥(33);所述每個(gè)第一三通 充氣管(31)由相互連通的第一上充氣管(34)和兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充 氣管(36)組成，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架(1)的兩對(duì)角處各 裝有一個(gè)第一三通充氣管(31)，所述第一三通充氣管(31)設(shè)置在豎直充氣 管(9)的正下方，每個(gè)第一三通充氣管(31)的第一上充氣管(34)與相鄰 的可剛化充氣展開支撐立管(12)連通，每個(gè)第一三通充氣管(31)的兩個(gè)垂 直設(shè)置的第一水平充氣管(36)分別與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14) 和可剛化充氣展開短支撐管(16)連通，每個(gè)第一三通充氣管(31)的第一上 充氣管(34)上裝有一個(gè)第一進(jìn)氣控制閥(33)，每個(gè)第一三通充氣管(31) 的兩個(gè)垂直設(shè)置的第一水平充氣管(36)上分別裝有一個(gè)第一水平控制閥(32)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體 的防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述防護(hù)系統(tǒng)還包括兩個(gè)第二三通充氣管(53)、 多個(gè)四通充氣管(54)、多個(gè)水平向控制閥(55)和多個(gè)豎直向控制閥(56);所述每個(gè)第二三通充氣管(53)由相互連通的第二上充氣管(57)和兩個(gè)垂直 設(shè)置的第二水平充氣管(58)組成，所述每個(gè)四通充氣管(54)由相互連通的 上端充氣管(59)、下端充氣管(60)和兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣管(61) 組成，所述每個(gè)中間層的可剛化充氣展開平面框架(1)的兩對(duì)角處各裝有一 個(gè)四通充氣管(54)，所述最下層的可剛化充氣展開平面框架(1)的兩對(duì)角處 各裝有一個(gè)第二三通充氣管(53)，所述第二三通充氣管(53)和四通充氣管 (54)均設(shè)置在豎直充氣管(9)的正下方，所述每個(gè)四通充氣管(54)的上 端充氣管(59)和下端充氣管(60)分別與相鄰的可剛化充氣展開支撐立管(12) 連通，每個(gè)四通充氣管(54)的兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣管(61)分別與相 鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)和可剛化充氣展開短支撐管(16)連通， 所述每個(gè)第二三通充氣管(53)的第二上充氣管(57)與相鄰的可剛化充氣展 開支撐立管(12)連通，每個(gè)第二三通充氣管(53)的兩個(gè)垂直設(shè)置的第二水 平充氣管(58)與相鄰的可剛化充氣展開長(zhǎng)支撐管(14)和可剛化充氣展開短 支撐管(16)連通，每個(gè)第二三通充氣管(53)的第二上充氣管(57)及每個(gè) 四通充氣管(54)的上端充氣管(59)上分別裝有一個(gè)豎直向控制閥(56)， 每個(gè)第二三通充氣管(53)的兩個(gè)垂直設(shè)置的第二水平充氣管(58)及每個(gè)四 通充氣管"4)的兩個(gè)垂直設(shè)置的水平向充氣管(61)上分別裝有一個(gè)水平向 控制閥(55)。
全文摘要
在軌充氣展開并剛化的抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)，它涉及一種抗空間碎片和微流星體的防護(hù)系統(tǒng)。針對(duì)一次性或多次發(fā)射進(jìn)行空間組裝成大尺寸防護(hù)屏費(fèi)用高、難度大及機(jī)械式展開防護(hù)屏折疊效率低、可靠性低、展開后體積小以及剛性防護(hù)屏折疊體積大、折疊不靈活、發(fā)射體積大、展開后體積小問題。相鄰兩層可剛化充氣展開平面框架通過可剛化充氣展開支撐立管總成連接，可剛化充氣展開平面框架內(nèi)設(shè)有待剛化的防護(hù)屏，可剛化充氣展開平面框架內(nèi)裝有第一、二充氣管，可剛化充氣展開支撐立管總成內(nèi)裝有豎直充氣管。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、重量輕、折疊效率高、折疊體積小、折疊靈活、發(fā)射體積小，可在衛(wèi)星、飛船、空間站等航天器上使用。
文檔編號(hào)B64G1/56GK101353087SQ20081013701
公開日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者昱 曹, 杜星文, 苗常青, 謝志民, 譚惠豐 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)