[實用新型]一種航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片

有效

• 申請號: 201720703336.3
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN207000833U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 周曉蘭;程桐;黃放;劉忠;黃華平;何勇;張鵬;馬志倉;朱先權
• 申請（專利權）人: 貴州航天朝陽科技有限責任公司
• 主分類號: B64D37/00
• 分類號: B64D37/00
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所52102
• 代理人: 趙友超

技術領域

本實用新型屬于飛行裝備制造技術領域，具體涉及一種航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片。

背景技術

隔膜式貯箱是目前空間系統應用較為先進的液體燃料推進劑貯箱，特別是金屬隔膜貯箱可以實現推進劑特別是氧化劑的長期加注貯存，具有適應性廣、加注貯存期長、密封性好、質心穩定、抑制液體燃料晃動、能夠采用熱燃氣增壓、排放效率高和在失重狀態幾乎不受干擾加速度影響等特點，是解決液體燃料預先加注、精確控制和長期貯存的關鍵，并顯著提高了航天器壽命、精度和發射機動性，因此廣泛地應用于經常變軌、姿態調整頻繁、機動性強的航天器中。

金屬隔膜貯箱的關鍵技術是隔膜本身的特性，金屬隔膜具有強度高、耐腐蝕性強、抗滲透性好、較輕的質量、簡單的制造工藝和多次變形過程可控等優點，是隔膜式貯箱的主要隔膜材料。

目前金屬隔膜一般分為鋁制與鈦制兩種，鋁制隔膜在高溫下的機械性能比較低，薄壁鋁材焊接較為困難，與鋁制隔膜相比，鈦制隔膜不僅具有良好的抗氧化性及耐腐蝕性，而且在燃氣增壓條件下高溫性能優勢明顯，薄壁焊接較為容易。金屬隔膜的變形受到很大的限制，特別是金屬隔膜試驗一般只能一次變形，難以重復試驗，這使得金屬隔膜貯箱在設計、計算、工藝和試驗上難度和費用較高。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片，該航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片不僅能提高翻轉的效率，滿足系統大流量的工作要求，且能有效的降低失效的可能性，并且降低了制造成本，以克服現有的技術不足。

本實用新型通過以下技術方案得以實現。

本實用新型提供的一種航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片；包括過渡錐角、球冠段、圓弧段、錐柱段和預彎邊段，所述預彎邊段通過過渡錐角與錐柱段平滑連接，錐柱段上端還依次與圓弧段和球冠段平滑過渡連接；貯箱膜片底端的直徑為444mm，貯箱膜片的厚度t隨球冠段的頂端向下的高度h而變化，具體為當：

h=0～45mm時，ｔ=1.2mm，

45 mm＜h≤63 mm時，t=1.15 mm，

63 mm＜h≤81 mm時，t=1.10 mm，

81 mm＜h≤99 mm時，t=1.05 mm，

99 mm＜h≤117 mm時，t=1.00 mm，

117 mm＜h≤135 mm時，t=0.95 mm，

135 mm＜h≤153 mm時，t=0.90 mm，

153 mm＜h≤171 mm時，t=0.85 mm，

h＞171 mm時，t=0.80 mm。

所述過渡錐角為3°-8°。

所述球冠段、圓弧段和錐柱段為內表面半徑一致、外表面變厚度結構。

本實用新型的有益效果在于：預彎邊的存在可明顯降低此處膜片的剛度，使膜片先沿此處翻轉而不是在其他區域局部失穩。錐柱段傾角可減小局部失穩對整體結構的影響。變厚度的設計顯著減小了膜片在翻轉后期的偏心，保證了貯箱的質心穩定，膜片頂點的縱向位移變化更加接近于線性，保證推進劑的排放在可控的范圍內。變厚度膜片預翻時所需的壓力小于等厚膜片，且翻轉過程更穩定，即變厚度設計可降低膜片的翻轉壓差，既可以保證翻轉壓差的穩定性，又可以滿足大流量工作要求。本實用新型可以在保證膜片實現有效翻轉的前提下，滿足大流量工作要求，既增大了貯箱的容積，又提高了其排放效率，且降低了制造成本及實驗成本，相比現行的設計具有十分明顯的優勢，適于推廣使用。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是具體實施例的結構示意圖；

圖3是本實用新型的過渡錐角處放大示意圖；

圖中：1-過渡錐角，2-球冠段，3-圓弧段，4-錐柱段，5-預彎邊段。

具體實施方式

下面進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。

如圖1和2所示的一種航天器用的變厚度大流量金屬隔膜式貯箱膜片；包括過渡錐角1、球冠段2、圓弧段3、錐柱段4和預彎邊段5，所述預彎邊段5通過過渡錐角1與錐柱段4平滑連接，錐柱段4上端還依次與圓弧段3和球冠段2平滑過渡連接；貯箱膜片底端的直徑為444mm，貯箱膜片的厚度t隨球冠段2的頂端向下的高度h而變化，具體為當：

h=0～45mm時，ｔ=1.2mm，

45 mm＜h≤63 mm時，t=1.15 mm，