[發明專利]一種適用于載人環境的太空多功能充氣式密封艙蒙皮結構

有效

• 申請號: 201911043299.8
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110978680B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 從強;常潔;史文華;黃文宣;李林凌;陳燕;古青波;周志勇;趙云鵬
• 申請（專利權）人: 北京空間飛行器總體設計部
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B27/12;B32B27/34;B32B27/36;B32B27/40;B32B9/00;B32B9/04;B32B5/02;B32B17/02;B32B17/12;B32B5/06;B32B7/12;B32B33/00;B64G1/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 茹阿昌

一種適用于載人環境的太空多功能充氣式密封艙蒙皮結構，包括：由密封艙內側至外側依次設置的耐磨層、輻射防護層、氣密層、承壓層、碎片防護層、隔熱層、抗空間環境層和阻燃層。本發明針對密封艙結構采用了全柔性材料組成的技術手段，通過對多層不同功能材料的優化配置和設計，對艙體結構起到了氣密、承壓、防護等作用，帶來了密封艙重量輕、折疊體積小等效果，能直接指導可壓縮折疊的充氣展開式載人密封艙結構的設計。

技術領域

本發明涉及一種適用于載人環境的太空多功能充氣式密封艙蒙皮結構，特別適用于太空環境中用于人員居住的充氣式密封艙。

背景技術

充氣結構具有重量輕、折疊效率高、展開可靠等優勢，在太空領域中的應用前景廣泛，尤其是隨著未來大型空間居住艙、有人值守月球基地等工程需要，對充氣式密封艙的需求尤為突出。然而在太空中使用的充氣式密封艙蒙皮結構既要解決氣密、承壓、熱控等基本功能需求，同時也要滿足防空間碎片撞擊、防空間環境輻射、防破損、阻燃等安全性要求。

專利CN201410846232.9“一種雙層艙壁式充氣艙體”提供了一種雙層艙壁式充氣艙體，包括內囊和外防護殼，所述內囊的囊壁由氣密層和承力層構成，氣密層為囊壁最內層，承力層位于氣密層外側，所述外防護殼的囊壁由氣密層和剛化層構成，氣密層為外防護殼的最內層，剛化層為外防護殼的最外層。該發明結構形式無法完全滿足載人密封艙的應用需求。

專利CN201110240641.0“一種飛艇蒙皮材料及其制備方法”提供一種飛艇蒙皮材料及其制備方法，該蒙皮材料順次包括防老化層、膠層、織物層、基底層、高阻隔層和焊接層。該專利提出的蒙皮結構只解決了氣密、耐壓和抗老化問題，但無法直接應用在太空環境下。

《導彈與航天運載技術》2002年第1期中的文獻“可充氣式太空艙及其防護結構設計”介紹了充氣式太空艙結構由充氣氣囊、承壓層、碎片防護層、防熱層和防輻射層，只介紹了各功能層組成，并沒有論證分析各功能層層序設計，也無法完全滿足載人環境的使用要求。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提出了一種適用于載人環境的太空多功能充氣式密封艙蒙皮結構，能滿足耐受空間高低溫、輻射等環境的同時，保證密封艙承受內壓強度并保證良好的密封性能。

本發明的技術方案是：

一種適用于載人環境的太空多功能充氣式密封艙蒙皮結構，包括：由密封艙內側至外側依次設置的耐磨層、輻射防護層、氣密層、承壓層、碎片防護層、隔熱層、抗空間環境層和阻燃層；

耐磨層為芳綸織物或Vectran織物；

在耐磨層朝向密封艙一側的外表面涂覆有防輻射材料涂層，所述防輻射材料涂層作為輻射防護層；

氣密層由兩層或兩層以上的熱塑性聚氨酯薄膜材料構成，每層薄膜材料的透氣性小于1L/m²×24小時×1atm，氣密層釋放的總有機物含量100μg/g；

承壓層為芳綸編織材料；

碎片防護層為泡沫夾心材料，碎片防護層的中間夾心為輕質中空泡沫結構，防護層的層和層之間通過中間泡沫夾心的自帶膠進行粘接；碎片防護層的中間夾心的材料為柔性聚氨酯泡沫；

碎片防護層背向密封艙的一側為織物增強結構，碎片防護層朝向密封艙的一側為織物緩沖結構；

隔熱層為n層隔熱材料，其中n為正整數且大于10；

阻燃層的外表面為玻璃纖維布，所述玻璃纖維布作為抗空間環境層；

阻燃層的材料具體為防原子氧布材料；

耐磨層與氣密層之間通過硅橡膠粘接劑局部粘接，兩相鄰粘接點之間的間距大于200mm；氣密層與承壓層之間通過硅橡膠粘接劑局部粘接，兩相鄰粘接點之間的間距大于200mm以上；