详情

原文传递一种基于空间充气展开结构的充气环及其制备方法

专利名称：	一种基于空间充气展开结构的充气环及其制备方法
摘要：	本发明涉及一种基于空间充气展开结构的充气环及其制备方法，属于空间柔性展开系统技术领域，尤其涉及一种应用于航天器空间着陆和应急返回的空间展开结构的充气环制备方法。外层圆环状结构的瓣状囊体之间进行拼接时采用缝合的方法，缝合时，缝合宽度为15‑25mm，缝合线迹密度为30‑40针/100mm，缝合部强度高，拼接处缝合强度不低于5200N/5cm，缝合强度系数不低于0.85。在瓣状囊体的三分之一位置处可以打褶1‑2mm，不允许打剪口，可保证充气环充气展开时材料不易破损，满足缝合部强度值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京空间机电研究所
发明人：	杨霞;付春慧;张欢;牛国永;王立武;白明艳;于尧炳;曹旭;廖航;李少腾;林汝领
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201811545107.9
公开号：	CN109703789A
代理机构：	中国航天科技专利中心
代理人：	张丽娜
分类号：	B64G1/62(2006.01);B;B64;B64G;B64G1
申请人地址：	100076 北京市丰台区南大红门路1号9201信箱5分箱
主权项：	1.一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：该充气环为双层圆环状结构，即该充气环包括内层圆环状结构和外层圆环状结构，该充气环还包括阀门和扣襻带，阀门固定安装在内层圆环状结构和外层圆环状结构上，阀门用于对内层圆环状结构进行充气，在通过阀门对内层圆环状结构充气过程中，内层圆环状结构的瓣状囊体展开，内层圆环状结构的瓣状囊体向外层圆环状结构的瓣状囊体靠近并挤压，进而使得外层圆环状结构展开。 2.根据权利要求1所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：扣襻带包括固定带和若干个环带，固定带为一长方形布带，环带通过缝纫的方法固定安装在固定带上，环带之间的间距为30mm-40mm。 3.根据权利要求1所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：扣襻带上的固定带固定在外层圆环状结构的外表面。 4.根据权利要求1所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：内层圆环状结构由若干个瓣状囊体拼接而成，瓣状囊体的个数为9瓣、12瓣、24瓣或36瓣。 5.根据权利要求4所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：内层圆环状结构的瓣状囊体为复合TPU。 6.根据权利要求5所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：所述的复合TPU的原料为TPU薄膜，该复合TPU的制备方法为：将TPU薄膜放卷，然后在TPU薄膜上涂胶，并烘干固化后得到半成品，对半成品再进行熔融挤压成型，之后进行冷却，切边，收卷，得到复合TPU，该复合TPU为薄膜状。 7.根据权利要求1所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：外层圆环状结构由若干个瓣状囊体拼接而成，瓣状囊体的个数为9瓣、12瓣、24瓣或36瓣；外层圆环状结的瓣状囊体之间通过加强带进行加固。 8.根据权利要求7所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：外层圆环状结构的瓣状囊体为多层复合涂覆防热芳纶绸布。 9.根据权利要求8所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：所述的多层复合涂覆防热芳纶绸布由外到里依次为气凝胶、TPU薄膜和芳纶绸，气凝胶与TPU薄膜之间通过粘合剂进行粘接，TPU薄膜与芳纶绸之间通过粘合剂进行粘接，粘合剂为耐温型双组份聚氨酯粘合剂；多层复合涂覆防热芳纶绸布的制备方法为：在TPU薄膜的上表面和下表面涂覆粘合剂，然后将气凝胶的内表面贴合在TPU薄膜的上表面，将芳纶绸的内表面贴合在TPU薄膜的下表面，固化冷却成型，得到多层复合涂覆防热芳纶绸布。 10.根据权利要求8所述的一种基于空间充气展开结构的充气环，其特征在于：扣襻带中环带的材料为锦丝带，固定带的材料为锦丝带，加强带的材料为芳纶带。 11.一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于该方法的步骤包括： (1)将组成内层圆环状结构的瓣状囊体进行拼接不封口，得到环幅1； (2)将组成外层圆环状结构的瓣状囊体进行拼接不封口，得到环幅2，将扣襻带的固定带固定安装的环幅2的外表面； (3)将步骤(1)得到的环幅1放置到步骤(2)得到的环幅2内部，并安装阀门，然后将环幅1进行封口，最后将环幅2进行封口； (4)将步骤(3)得到的环幅2的瓣状囊体之间通过加强带进行加固，得到基于空间充气展开结构的充气环。 12.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(1)中，内层圆环状结构的瓣状囊体之间进行拼接时采用热合的方法，热合时的功率为9000-12000kw，热合时间为4s-6s，热合电流为1-2A；热合强度能够不低于4800N/5cm，牢度比为80％以上。 13.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，外层圆环状结构的瓣状囊体之间进行拼接时采用缝合的方法，缝合时，缝合宽度为15-25mm，缝合线迹密度为30-40针/100mm，拼接处缝合强度不低于5200N/5cm，缝合强度系数不低于0.85，在瓣状囊体的三分之一位置处可以打褶1-2mm，不允许打剪口。 14.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中，扣襻带的固定带固定安装的环幅2的外表面时采用缝纫的方法。 15.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，将环幅1进行封口时采用热合的方法，热合时的功率为9000-12000kw，热合时间为4s-6s，热合电流为1-2A；热合强度能够不低于4800N/5cm，牢度比为80％以上。 16.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，将环幅2进行封口时采用缝合的方法，缝合时，缝合宽度为15-25mm，缝合线迹密度为30-40针/100mm，拼接处缝合强度不低于5200N/5cm，缝合强度系数不低于0.85，在瓣状囊体的三分之一位置处可以打褶1-2mm，不允许打剪口。 17.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：所述的步骤(4)中，通过加强带对瓣状囊体之间进行加固时采用缝合的方法。 18.根据权利要求11所述的一种基于空间充气展开结构的充气环的制备方法，其特征在于：当需要使用两个以上的充气环辅助航天器降落时，将充气环上的环带通过连接绳串联到一起，使得两个以上的充气环能够连接为一个整体。
所属类别：	发明专利