[發明專利]一種偏轉折疊的充氣式分塊點連接太空艙殼體結構

有效

• 申請號: 202110008547.6
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112644736B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 蔡建國;鐘一涵;孫小珠;張騫;林福鑫;馮健;劉鈺
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發明公開了一種偏轉折疊的充氣式分塊點連接太空艙殼體結構，充氣式分塊點連接太空艙殼體結構為柱形，由內薄膜、外薄膜和保護層構成；保護層以保護層分塊的方式連接在內薄膜與外薄膜之間，保護層分塊為長方體，不同保護層分塊之間無間距緊密排列，長方體具有一個上部內邊緣和一個下部外邊緣，每個邊緣都具有兩個角點，保護層分塊的上部內邊緣一角點與內薄膜連接，保護層分塊的下部外邊緣一角點與外薄膜連接，并以上述角點為中心進行太空艙的偏轉折展。本發明可充分考慮厚度的整體折疊，更有效地抵御來自太空中的微隕石撞擊，并且可隔絕太空中來自太陽的致命宇宙射線，從而保證太空艙的安全，同時可在相同壓縮狀態體積下展開出更大的內部空間。

技術領域

本發明涉及充氣式分塊點連接太空艙殼體結構，尤其涉及一種可考慮厚度的整體折疊式太空艙殼體結構。

背景技術

充氣式太空艙是一種可充氣擴展，并折疊收縮的太空艙。充氣式太空艙進入軌道后，對其進行充氣并將其展開，從而擴展出內部空間，機組人員可通過艙口進入并開展相關工作。并在任務結束后，結構再次折疊，與主體結構一起飛回地球。充氣式太空艙其特性在于：這是一種充氣模塊，結構可分為結構核心和充氣外殼。在發射主體結構中，充氣艙的殼體壁厚通過真空壓縮，折疊放置在結構核心的周圍。在展開時，充氣外殼的壁厚會在結構核心周圍膨脹。

太空艙的折展方案決定了太空艙展開與收縮。的由于太空中外部環境較為復雜，需要抵御太空中微隕石的撞擊，并且隔絕來自太陽的致命宇宙射線，太空艙殼體具有一定的厚度，為了更準確的計算，需要考慮其厚度的整體折展。但是許多傳統折展設計方案，無法考慮厚度的整體折展，對結構的性能估計會產生一定的誤差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術存在的不足，設計一種考慮厚度的整體折疊的充氣式太空艙分塊點折展設計方案，以保護層分塊上邊緣角點及體對角線處下邊緣角點為中心進行折展，可考慮厚度的整體折疊，更準確的估計結構的性能，具有設計可靠度高，設計簡單等優點。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

本發明提出一種充氣式分塊點連接太空艙殼體結構，所述充氣式太空艙殼體結構為柱形，由內薄膜、外薄膜和保護層構成；所述保護層以分塊的方式連接在內薄膜與外薄膜之間，各個保護層分塊總體均勻布置在太空艙四周；構成保護層的保護層分塊為長方體，不同保護層分塊之間無間距緊密排列，長方體具有一個上部內邊緣和一個下部外邊緣，每個邊緣都具有兩個角點，保護層分塊在其的上部內邊緣的一角點處與內薄膜連接，保護層分塊在其與內薄膜相連角點的體對角線處的下部外邊緣一角點與外薄膜連接，并以上述相連的角點為中心進行太空艙的偏轉折展。

圓柱體的充氣式太空艙殼體分為保護層，內薄膜和外薄膜，均以對結構進行近似長方體分塊。當結構折疊時，充氣艙的殼體保護層通過真空壓縮，折疊并偏轉放置在結構核心的周圍。每塊保護層僅通過上部內邊緣的一角點與充氣艙的內薄膜連接，在其體對角線處下部外邊緣的角點與外薄膜相連接，在太空艙的折展時，以這些相連邊緣為中心進行折展。

所述保護層采用泡沫保護材料。以此來保護內部結構，泡沫保護材料采用不連續方式布置，泡沫保護材料在折痕處斷開。

本發明充氣分塊線連接太空艙結構，進行太空艙的折展時，以各個內外薄膜與保護層相連接的角點為中心，保護層以這些角點為基礎互相協調變形。在充氣艙薄膜折疊后，其軸向發生收縮，即當充氣艙的內薄膜完成折疊后，充氣艙結構軸向高度明顯減小，結構整體折疊成一個高度較小的圓柱體。當充氣艙展開后，充氣艙薄膜展開后發生膨脹，充氣艙結構軸向高度明顯增大，結構整體展開成一個高度較大的圓柱體。

本發明相比于現有技術具有以下有益效果：