[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410773810.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104501135A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫玉成;李志;蒙波;黃劍斌;陳維春
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): F23B80/00
• 分類(lèi)號(hào): F23B80/00
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 莊恒玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于空間噴涂技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器。

背景技術(shù)

隨著衛(wèi)星在軌服務(wù)技術(shù)的發(fā)展，在軌組裝、在軌構(gòu)建將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。在軌組裝、在軌構(gòu)建出的航天器對(duì)于星表有溫度熱控的要求，同時(shí)由于面臨嚴(yán)苛的空間環(huán)境，航天器還需要進(jìn)行必要的表面處理實(shí)現(xiàn)環(huán)境防護(hù)。這些都需要對(duì)于星表均勻噴涂特定的熱控材料、環(huán)境防護(hù)材料，從而使星表具有相應(yīng)的熱控和環(huán)境防護(hù)功能。

現(xiàn)有應(yīng)用于空間環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要采用氣源或液源作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，但此類(lèi)驅(qū)動(dòng)源無(wú)法滿(mǎn)足毫秒級(jí)動(dòng)力源時(shí)序控制的的功能，因此開(kāi)展結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)可靠、操作簡(jiǎn)便、具有毫秒級(jí)時(shí)序控制的氣體發(fā)生器研究成為必然。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，應(yīng)用該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在空間環(huán)境下對(duì)膠體進(jìn)行毫秒級(jí)時(shí)序控制噴涂的功能，為在軌組裝、在軌構(gòu)建中儀器設(shè)備的環(huán)境防護(hù)提供技術(shù)支撐。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括：

一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火裝置、產(chǎn)氣藥劑、產(chǎn)氣壓板以及合金薄膜，其中，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)具有內(nèi)腔；點(diǎn)火裝置和產(chǎn)氣壓板均設(shè)置在發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔中，并且點(diǎn)火裝置與產(chǎn)氣壓板之間間隔形成有燃燒室；產(chǎn)氣壓板上設(shè)置有多個(gè)排氣孔，這些排氣孔將燃燒室連通至所述氣體發(fā)生器的外部；合金薄膜貼附于產(chǎn)氣壓板的朝向燃燒室的內(nèi)表面，并遮蓋住該多個(gè)排氣孔；產(chǎn)氣藥劑裝填在燃燒室中；當(dāng)收到點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃燃燒室中的產(chǎn)氣藥劑，使得產(chǎn)氣藥劑釋放出高溫高壓氣體，高溫高壓氣體迅速充滿(mǎn)燃燒室，擠壓合金薄膜使之變形直至破裂，從而使得高溫高壓氣體通過(guò)多個(gè)排氣孔排出。

優(yōu)選地，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔包括兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔、第一腔以及第二腔，其中，兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔位于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)內(nèi)腔的一端，二者相對(duì)于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的中心軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地布置；第一腔和第二腔順序、且彼此連通地布置在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔下游，第一腔的直徑小于第二腔的直徑，第二腔的腔壁上設(shè)置有螺紋；并且兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔均與第一腔連通；點(diǎn)火裝置為兩個(gè)點(diǎn)火器，兩個(gè)點(diǎn)火器分別裝配在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔中；產(chǎn)氣壓板為具有內(nèi)腔的圓筒，其外周面上具有螺紋，產(chǎn)氣壓板螺紋裝配在第二腔中；排氣孔設(shè)置在產(chǎn)氣壓板的底壁上，并且這些排氣孔與產(chǎn)氣壓板的內(nèi)腔連通；合金薄膜貼附在產(chǎn)氣壓板底壁的內(nèi)表面；當(dāng)安裝到位之后，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的第一腔與產(chǎn)氣壓板的內(nèi)腔共同形成所述燃燒室。

上述方案的原理是：利用固體化學(xué)藥劑燃燒后可釋放氣體的變化關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒室氣體壓力的升高，通過(guò)燃燒室排氣孔及合金薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制產(chǎn)氣藥劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體按時(shí)序排放，從而達(dá)到為膠體噴涂提供毫秒級(jí)控制能力的目的。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明采用固-氣能量轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)形式和氣體排放時(shí)序控制結(jié)構(gòu)作為用于空間膠體噴涂動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形式相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)可靠、操作簡(jiǎn)便、具有毫秒級(jí)時(shí)序控制等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明采用在狹小空間通過(guò)瞬時(shí)釋放大量氣體作為驅(qū)動(dòng)源的密閉結(jié)構(gòu)，可以適用于多種對(duì)使用裝配空間有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合，因此使用本發(fā)明具有良好的適應(yīng)性。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例中的產(chǎn)氣壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的具體應(yīng)用示意圖；

圖4是圖3所示的氣體發(fā)生器的啟動(dòng)過(guò)程示意圖；

圖5是圖3所示的氣體發(fā)生器的氣體釋放示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

空間噴涂技術(shù)是作為有效自控噴射方式的一種，通過(guò)對(duì)既定被服務(wù)目標(biāo)表面噴涂特定材料，附著于設(shè)備表面，達(dá)到對(duì)既定目標(biāo)相應(yīng)的性能改良及表面防護(hù)的目的。本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，其關(guān)鍵點(diǎn)是基于化學(xué)原料固-氣轉(zhuǎn)化關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的釋放。適用于在軌對(duì)星表設(shè)備噴涂液體材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)星表設(shè)備的性能改良，特別是動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)方式的選取以及氣體延續(xù)釋放時(shí)序的實(shí)現(xiàn)。

如圖1所示，為本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的示意圖。如圖所示，該氣體發(fā)生器包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)1、點(diǎn)火裝置2、產(chǎn)氣藥劑3、產(chǎn)氣壓板4以及合金薄膜5。