[發明專利]一種材料暴露試驗箱鎖緊機構以及暴露裝置

有效

• 申請號: 201911417837.5
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111044441B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 張聚樂;張偉貴;王樂天;王珂;王輔輔;勞冠清;馮振華
• 申請（專利權）人: 中國科學院空間應用工程與技術中心
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 吳佳

本發明涉及一種材料暴露試驗箱鎖緊機構以及暴露裝置，鎖緊機構包括鎖緊支架，鎖緊支架一側邊上設有滑槽，滑槽的槽壁上形成有限位缺口，鎖緊支架上設有導向鎖緊件，導向鎖緊件貫穿滑槽的兩槽壁設置；試驗箱的側壁上分別設有與之間隔布置的擋板，擋板一端與試驗箱側壁之間形成安裝口，擋板與試驗箱的側壁之間設有分隔筋，分隔筋將擋板與試驗箱的側壁之間分隔成上下布置的若干安裝槽，擋板上設有導向口；其中，滑槽形成限位缺口的槽壁插入安裝槽內，分隔筋插入限位缺口內，導向鎖緊件插入導向口內并將擋板鎖緊在滑槽內。本發明依靠鎖緊支架將擋板壓緊，整體結構十分緊湊，可實現快速精確拆裝，結構穩定牢固，能夠滿足空間站的環境需求。

技術領域

本發明涉及空間站材料艙外暴露相關領域，具體涉及一種材料暴露試驗箱鎖緊機構以及暴露裝置。

背景技術

材料暴露試驗箱是為暴露材料提供安裝空間并提供密閉環境，在對材料進行空間暴露試驗時，由于空間站沿軌道運行、暴露裝置地面運輸、隨火箭上行、在軌轉運、空間艙段對接等過程均需要材料暴露實驗箱穩定安裝。另外，在隨火箭上行過程中，力學環境較為嚴苛，因此，安裝結構需要承載較大的振動以及沖擊環境。目前并未有對試驗箱進行穩定可拆卸的安裝結構。

而且，應用于空間環境的機構，相對于地面上工作的機構來說，空間機構的工作差異主要由于空間環境引起，空間動力學環境與地面環境有所不同。空間環境對運動機構的影響主要體現在如下方面：

(1)微重力影響

由于目前航天器通常是在地面上進行裝調，也就是在重力作用下進行的裝調，而當航天器進入太空中，其所處環境為微重力環境，裝調過程中的重力會進行釋放，發生變形。零件間的摩擦力變小，系統處于自由狀態，來自外界的干擾會顯得更加的突出。微重力對一般的機構影響較小，但對于某些釋放機構的影響較大，如太陽電池陣中的壓緊機構。

(2)壓力差影響

壓力差的影響通常在1×10-2Pa～1×10-5Pa的真空范圍內發生，當航天器中存在密封結構時，此密封結構的內外太差會加大，導致結構變形或損壞。

(3)真空出氣影響

材料表面存在吸附或吸收的氣體并溶解于材料內部，這些氣體在高于1×10-2Pa的真空度下進行釋放，也即為真空出氣。釋放出的氣體會重新凝聚在低溫部件上，從而污染光學鏡片、傳感器以及具有光學選擇特性的熱控涂層，導致光學性能下降、太陽吸收率增加、溫度升高。

(4)輻射傳熱影響

在真空環境中，輻射傳熱是航天器與外界的主要傳熱形式。因此，表面材料的輻射特性對熱控功能的具有重要影響。當航天器各系統和機構未能工作在合理溫度范圍內時，結構件會由于所處環境溫度變化而產生應力、變形甚至破裂，從而對航天器機構造成損壞。

(5)粘著與冷焊的影響

粘著與冷焊通常發生在壓力為1×10-7Pa以上的超高真空環境中。在地面上，固體表面總是吸附有機膜及其它膜，稱它們為邊界潤滑的潤滑劑，起減少摩擦系數的作用。在空間真空環境中，固體表面膜，當被部分或全部清除時，相接觸的零件間會形成清潔的材料表面，進而出現不同程度的粘合現象，稱為粘著。如果除去氧化膜，使表面達到原子清潔度，在一定的壓力與溫度的作用下，可進一步整體粘著，也就是形成冷焊。

防止冷焊的主要方法有選用不易發生冷焊的配偶材料，采用固體潤滑、脂潤滑或液體潤滑劑，涂覆不易發生冷焊的材料膜層等。

(6)微流星與空間碎片

空間環境中存在著微流星以及由于人類太空活動而產生的各種太空碎片，由于它們都具備較高的速度與動能，即使是很小的一個碎片與航天器發生碰撞，都極可能導致設備出現故障。因此，航天器應加強對微流星與空間碎片的防范。

(7)太陽輻照環境影響