用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一種航天用的對接裝置，尤其涉及用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著航天事業(yè)的發(fā)展，各種航天設(shè)備越來越多，比如各種航天衛(wèi)星、空間站、航天飛機(jī)等。這些航天設(shè)備在天空運(yùn)行需要在某些情況下進(jìn)行各種變化運(yùn)行，比如對衛(wèi)星進(jìn)行在軌對接，以實(shí)現(xiàn)空間目標(biāo)的捕獲、調(diào)姿、變軌及轉(zhuǎn)移等操作。
[0003]現(xiàn)有的對接機(jī)構(gòu)一般采用機(jī)械式對接機(jī)構(gòu)，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、發(fā)射尺寸大、控制要求尚、控制難度大、易損傷對接目標(biāo)等缺點(diǎn)。
[0004]為了解決上述問題，有專利文獻(xiàn)提出充氣式對接機(jī)構(gòu)，比如專利申請?zhí)枮椤?01510139308.9”的發(fā)明專利申請，公開了一種前端膨大式充氣對接機(jī)構(gòu)，包含支撐管和膨脹端頭，膨脹端頭設(shè)置在支撐管的前端，膨脹端頭與支撐管中心對齊設(shè)置，膨脹端頭與支撐管固定連接，支撐管和膨脹端頭都是柔性充氣結(jié)構(gòu)，支撐管的外徑小于膨脹端頭與支撐管的橫截面平行的截面上的最長一條直線距離的長度；在支撐管的一側(cè)設(shè)置有縱向的卷簧。這種結(jié)構(gòu)采用充氣式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于對接、對接過程控制要求低、控制方式簡單、發(fā)射體積小、重量輕、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但是，膨脹端頭設(shè)置在支撐管的前端，支撐管對膨脹端頭的支撐不足，使膨脹端頭在充氣對接后不夠穩(wěn)定，而且由于膨脹端頭為一個，其最適宜的張緊度對應(yīng)一個，所以最適應(yīng)的對接對象的直徑只能是一個，這樣限制了該對接機(jī)構(gòu)的適用范圍；另外，該對接機(jī)構(gòu)也不能用于對接對象為實(shí)心柱的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種對接穩(wěn)定、適用范圍廣的用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
一種用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，所述對接管道的第一端安裝有連接法蘭，所述對接管道包括同軸的外管和內(nèi)管，所述外管和所述內(nèi)管之間為夾層空間，所述外管的第一端和所述內(nèi)管的第一端均與所述連接法蘭連接且所述連接法蘭上設(shè)有與所述夾層空間相通的環(huán)形通孔，所述外管的第二端和所述內(nèi)管的第二端之間封閉連接，所述內(nèi)管的內(nèi)壁上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有多組環(huán)形擋塊且多組所述環(huán)形擋塊之間的間距越來越大或越來越小，每組所述環(huán)形擋塊由兩個靠近排列的所述環(huán)形擋塊組成，相鄰兩組所述環(huán)形擋塊之間分別安裝有管狀的彈性體，所述彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組所述環(huán)形擋塊密封連接，所述彈性體的端頭置于兩個所述環(huán)形擋塊之間且被密封，多個所述彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組所述環(huán)形擋塊之間的所述內(nèi)管的管壁上設(shè)有多個內(nèi)外相通的通孔。
[0007]上述結(jié)構(gòu)中，環(huán)形擋塊用于安裝彈性體，多個彈性體在安裝后與內(nèi)筒內(nèi)壁共同形成囊體，充氣后形成氣囊，其直徑擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)與對接對象的對接柱或?qū)庸艿耐獗谥g的緊密連接，從而實(shí)現(xiàn)快速對接；多個彈性體的結(jié)構(gòu)可以在每個彈性體處于最適宜張緊度的情況下與對應(yīng)直徑的其它對接柱或?qū)庸軐?shí)現(xiàn)緊密連接。
[0008]具體地，所述環(huán)形擋塊一共為五組，所述彈性體一共為四個，四個所述彈性體的長度由所述內(nèi)管的第二端向第一端的方向依次減小。
[0009]作為優(yōu)選，所述彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層。
[0010]更優(yōu)選地，所述氣密層為丁基橡膠薄膜，所述承力層為芳綸纖維，所述彈性層為橡膠薄膜。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明采用將彈性體密封安裝于對接管道的內(nèi)管上的方式，使彈性體充氣后也能與內(nèi)管穩(wěn)定連接，從而增強(qiáng)了整個對接裝置對接后的穩(wěn)定性，有利于對控制對象進(jìn)行可靠操作；采用多個長度遞增或遞減且松緊度一致的彈性體，使本對接裝置可以適應(yīng)多種直徑不同的對接對象，從而擴(kuò)大了本對接裝置的適用范圍，而且在用于直徑較大的對接對象時，由于有一個以上的彈性體充氣后形成的氣囊均會與對接對象的外壁接觸，所以其對接穩(wěn)定性會進(jìn)一步提高；本對接裝置適用于與具有較小管徑空心管或?qū)嵭闹膶訉ο笤O(shè)備對接。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置未充氣時的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖中示出了對接管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
圖2是本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之一，圖中示出了對接管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
圖3是本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之二，圖中示出了對接管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
圖4是本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之三，圖中示出了對接管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)；
圖5是本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置充氣后的主視結(jié)構(gòu)示意圖之四，圖中示出了對接管道內(nèi)的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖1所示，本發(fā)明所述用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置包括對接管道，所述對接管道的第一端(圖中右端)安裝有連接法蘭10，所述對接管道包括同軸的外管7和內(nèi)管8，外管7和內(nèi)管8之間為夾層空間9，外管7的第一端(圖中右端)和內(nèi)管8的第一端(圖中右端)均與連接法蘭10連接且連接法蘭10上設(shè)有與夾層空間9相通的環(huán)形通孔(圖中未示)，外管7的第二端(圖中左端)和內(nèi)管8的第二端(圖中左端)之間封閉連接，內(nèi)管8的內(nèi)壁上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有五組環(huán)形擋塊1且五組環(huán)形擋塊1之間的間距越來越小，也可以越來越大，每組環(huán)形擋塊1由兩個靠近排列的環(huán)形擋塊1組成，相鄰兩組環(huán)形擋塊1之間分別安裝有管狀的彈性體，包括第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6，各彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組環(huán)形擋塊1密封連接，各彈性體的端頭置于兩個環(huán)形擋塊1之間且被密封，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組環(huán)形擋塊1之間的內(nèi)管8的管壁上設(shè)有多個內(nèi)外相通的通孔4，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6的長度依次減??；各彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層，氣密層為丁基橡膠薄膜，承力層為芳綸纖維，彈性層為橡膠薄膜。
[0014]如圖1-圖5所示，使用時，將本對接裝置通過連接法蘭10連接在控制設(shè)備上，并將對接管道的夾層空間9與控制設(shè)備的高壓供氣管密封連接，對接前不充氣，各彈性體附于內(nèi)管8的內(nèi)壁，其整體內(nèi)徑較大，易于套入對接對象即被控設(shè)備的對接柱上；在將內(nèi)管8套入被控設(shè)備的對接柱上后，開始向夾層空間9內(nèi)充氣，充氣的氣壓根據(jù)被控設(shè)備的對接柱的外徑來確定，具體如下:
如圖2所示，在被控設(shè)備的對接柱的外徑較小時，充氣氣壓相對較大，由于第一彈性體2的長度最長，所以其充氣后擴(kuò)張最大，充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)徑最小，即氣囊圍成的中心通孔直徑最小，第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)徑依次增大，即各氣囊圍成的中心通孔的直徑依次增大，此時第一彈性體2充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)壁與被控設(shè)備的對接柱的外壁接觸。
[0015]如圖3所示，在被控設(shè)備的對接柱的外徑大一點(diǎn)時，充氣氣壓小一點(diǎn)，第一彈性體2和第二彈性體3充氣后擴(kuò)張較大且內(nèi)徑基本一致，第三彈性體5和第四彈性體6充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)徑依次減小，此時第一彈性體2和第二彈性體3充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)壁均與被控設(shè)備的對接柱的外壁接觸。
[0016]如圖4所示，在被控設(shè)備的對接柱的內(nèi)徑再大一點(diǎn)時，充氣氣壓再小一點(diǎn)，第一彈性體2、第二彈性體3和第三彈性體5充氣后擴(kuò)張較大且內(nèi)徑基本一致，第四彈性體6充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)徑最小，此時第一彈性體2、第二彈性體3和第三彈性體5充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)壁均與被控設(shè)備的對接柱的外壁接觸。
[0017]如圖5所示，在被控設(shè)備的對接柱的外徑最大時，充氣氣壓最小，第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后內(nèi)徑基本一致，此時第一彈性體2、第二彈性體3、第三彈性體5和第四彈性體6充氣后與內(nèi)管8的內(nèi)壁共同形成的氣囊的內(nèi)壁均與被控設(shè)備的對接柱的外壁接觸。
[0018]上述實(shí)施例只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，只要是不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動即可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案，均應(yīng)視為落入本發(fā)明專利的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，所述對接管道的第一端安裝有連接法蘭，其特征在于:所述對接管道包括同軸的外管和內(nèi)管，所述外管和所述內(nèi)管之間為夾層空間，所述外管的第一端和所述內(nèi)管的第一端均與所述連接法蘭連接且所述連接法蘭上設(shè)有與所述夾層空間相通的環(huán)形通孔，所述外管的第二端和所述內(nèi)管的第二端之間封閉連接，所述內(nèi)管的內(nèi)壁上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有多組環(huán)形擋塊且多組所述環(huán)形擋塊之間的間距越來越大或越來越小，每組所述環(huán)形擋塊由兩個靠近排列的所述環(huán)形擋塊組成，相鄰兩組所述環(huán)形擋塊之間分別安裝有管狀的彈性體，所述彈性體的兩端分別與對應(yīng)的兩組所述環(huán)形擋塊密封連接，所述彈性體的端頭置于兩個所述環(huán)形擋塊之間且被密封，多個所述彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組所述環(huán)形擋塊之間的所述內(nèi)管的管壁上設(shè)有多個內(nèi)外相通的通孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述環(huán)形擋塊一共為五組，所述彈性體一共為四個，四個所述彈性體的長度由所述內(nèi)管的第二端向第一端的方向依次減小。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述彈性體由內(nèi)而外依次為氣密層、承力層和彈性層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，其特征在于:所述氣密層為丁基橡膠薄膜，所述承力層為芳綸纖維，所述彈性層為橡膠薄膜。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于太空的內(nèi)縮漸變充氣式對接裝置，包括對接管道，對接管道包括同軸的外管和內(nèi)管，外管和內(nèi)管之間為夾層空間，對接管道的第一端與連接法蘭連接，外管和內(nèi)管的第二端之間封閉連接，內(nèi)管的內(nèi)壁上從第二端開始向第一端的方向依次設(shè)有多組環(huán)形擋塊且間距漸變，每組環(huán)形擋塊由兩個靠近排列的環(huán)形擋塊組成，相鄰兩組環(huán)形擋塊之間分別密封安裝有管狀的彈性體，多個彈性體的松緊度相同或基本相同，位于首、尾兩組環(huán)形擋塊之間的內(nèi)管的管壁上設(shè)有多個內(nèi)外相通的通孔。本發(fā)明采用將彈性體密封安裝于對接管道的內(nèi)管上的方式，從而增強(qiáng)了整個對接裝置對接后的穩(wěn)定性，有利于對控制對象進(jìn)行可靠操作，并擴(kuò)大了本對接裝置的適用范圍。
【IPC分類】B64G1/64
【公開號】CN105270651
【申請?zhí)枴緾N201510804823
【發(fā)明人】劉崗
【申請人】成都爾玨科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月20日