一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火裝置、產(chǎn)氣藥劑、產(chǎn)氣壓板以及合金薄膜。點(diǎn)火裝置和產(chǎn)氣壓板設(shè)置在發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔中，且二者之間形成有燃燒室；產(chǎn)氣壓板上設(shè)置有多個(gè)排氣孔，這些排氣孔將燃燒室連通至外部；合金薄膜貼附于產(chǎn)氣壓板的朝向燃燒室的內(nèi)表面，并遮蓋住排氣孔；產(chǎn)氣藥劑裝填在燃燒室中；當(dāng)收到點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃燃燒室中的產(chǎn)氣藥劑，產(chǎn)氣藥劑釋放出高溫高壓氣體，擠壓合金薄膜使之變形直至破裂，使高溫高壓氣體通過(guò)排氣孔排出。本發(fā)明的氣體發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)可靠、操作簡(jiǎn)便，可作為在軌噴涂裝置的驅(qū)動(dòng)源進(jìn)行使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于空間噴涂【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著衛(wèi)星在軌服務(wù)技術(shù)的發(fā)展，在軌組裝、在軌構(gòu)建將會(huì)成為現(xiàn)實(shí)。在軌組裝、在軌構(gòu)建出的航天器對(duì)于星表有溫度熱控的要求，同時(shí)由于面臨嚴(yán)苛的空間環(huán)境，航天器還需要進(jìn)行必要的表面處理實(shí)現(xiàn)環(huán)境防護(hù)。這些都需要對(duì)于星表均勻噴涂特定的熱控材料、環(huán)境防護(hù)材料，從而使星表具有相應(yīng)的熱控和環(huán)境防護(hù)功能。
[0003]現(xiàn)有應(yīng)用于空間環(huán)境下的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，主要采用氣源或液源作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力源，但此類(lèi)驅(qū)動(dòng)源無(wú)法滿足毫秒級(jí)動(dòng)力源時(shí)序控制的的功能，因此開(kāi)展結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)可靠、操作簡(jiǎn)便、具有毫秒級(jí)時(shí)序控制的氣體發(fā)生器研宄成為必然。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，應(yīng)用該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)在空間環(huán)境下對(duì)膠體進(jìn)行毫秒級(jí)時(shí)序控制噴涂的功能，為在軌組裝、在軌構(gòu)建中儀器設(shè)備的環(huán)境防護(hù)提供技術(shù)支撐。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括:
[0006]一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火裝置、產(chǎn)氣藥劑、產(chǎn)氣壓板以及合金薄膜，其中，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)具有內(nèi)腔；點(diǎn)火裝置和產(chǎn)氣壓板均設(shè)置在發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔中，并且點(diǎn)火裝置與產(chǎn)氣壓板之間間隔形成有燃燒室；產(chǎn)氣壓板上設(shè)置有多個(gè)排氣孔，這些排氣孔將燃燒室連通至所述氣體發(fā)生器的外部；合金薄膜貼附于產(chǎn)氣壓板的朝向燃燒室的內(nèi)表面，并遮蓋住該多個(gè)排氣孔；產(chǎn)氣藥劑裝填在燃燒室中；當(dāng)收到點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火裝置點(diǎn)燃燃燒室中的產(chǎn)氣藥劑，使得產(chǎn)氣藥劑釋放出高溫高壓氣體，高溫高壓氣體迅速充滿燃燒室，擠壓合金薄膜使之變形直至破裂，從而使得高溫高壓氣體通過(guò)多個(gè)排氣孔排出。
[0007]優(yōu)選地，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔包括兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔、第一腔以及第二腔，其中，兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔位于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)內(nèi)腔的一端，二者相對(duì)于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的中心軸線對(duì)稱(chēng)地布置；第一腔和第二腔順序、且彼此連通地布置在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔下游，第一腔的直徑小于第二腔的直徑，第二腔的腔壁上設(shè)置有螺紋；并且兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔均與第一腔連通；點(diǎn)火裝置為兩個(gè)點(diǎn)火器，兩個(gè)點(diǎn)火器分別裝配在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔中；產(chǎn)氣壓板為具有內(nèi)腔的圓筒，其外周面上具有螺紋，產(chǎn)氣壓板螺紋裝配在第二腔中；排氣孔設(shè)置在產(chǎn)氣壓板的底壁上，并且這些排氣孔與產(chǎn)氣壓板的內(nèi)腔連通；合金薄膜貼附在產(chǎn)氣壓板底壁的內(nèi)表面；當(dāng)安裝到位之后，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的第一腔與產(chǎn)氣壓板的內(nèi)腔共同形成所述燃燒室。
[0008]上述方案的原理是:利用固體化學(xué)藥劑燃燒后可釋放氣體的變化關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)燃燒室氣體壓力的升高，通過(guò)燃燒室排氣孔及合金薄膜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制產(chǎn)氣藥劑燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體按時(shí)序排放，從而達(dá)到為膠體噴涂提供毫秒級(jí)控制能力的目的。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010]本發(fā)明采用固-氣能量轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)形式和氣體排放時(shí)序控制結(jié)構(gòu)作為用于空間膠體噴涂動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)形式相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、驅(qū)動(dòng)可靠、操作簡(jiǎn)便、具有毫秒級(jí)時(shí)序控制等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明采用在狹小空間通過(guò)瞬時(shí)釋放大量氣體作為驅(qū)動(dòng)源的密閉結(jié)構(gòu)，可以適用于多種對(duì)使用裝配空間有嚴(yán)格限制的場(chǎng)合，因此使用本發(fā)明具有良好的適應(yīng)性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例中的產(chǎn)氣壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的具體應(yīng)用示意圖；
[0014]圖4是圖3所示的氣體發(fā)生器的啟動(dòng)過(guò)程示意圖；
[0015]圖5是圖3所示的氣體發(fā)生器的氣體釋放示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)根據(jù)本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0017]空間噴涂技術(shù)是作為有效自控噴射方式的一種，通過(guò)對(duì)既定被服務(wù)目標(biāo)表面噴涂特定材料，附著于設(shè)備表面，達(dá)到對(duì)既定目標(biāo)相應(yīng)的性能改良及表面防護(hù)的目的。本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，其關(guān)鍵點(diǎn)是基于化學(xué)原料固-氣轉(zhuǎn)化關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的釋放。適用于在軌對(duì)星表設(shè)備噴涂液體材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)星表設(shè)備的性能改良，特別是動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)方式的選取以及氣體延續(xù)釋放時(shí)序的實(shí)現(xiàn)。
[0018]如圖1所示，為本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的示意圖。如圖所示，該氣體發(fā)生器包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)1、點(diǎn)火裝置2、產(chǎn)氣藥劑3、產(chǎn)氣壓板4以及合金薄膜5。
[0019]本發(fā)明的發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I具有內(nèi)腔。本發(fā)明的重點(diǎn)在于氣體發(fā)生器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)布局，對(duì)其外部結(jié)構(gòu)不做具體限定，因此，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用對(duì)發(fā)生器的外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如，在如圖4所示的應(yīng)用場(chǎng)合，本發(fā)明的發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I可以作為后續(xù)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分進(jìn)行設(shè)置。
[0020]點(diǎn)火裝置2和產(chǎn)氣壓板4均設(shè)置在發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I的內(nèi)腔中，并且點(diǎn)火裝置2與產(chǎn)氣壓板4之間間隔形成有燃燒室6。產(chǎn)氣壓板4上設(shè)置有多個(gè)排氣孔41，這些排氣孔將燃燒室6連通至氣體發(fā)生器的外部。合金薄膜5貼附于產(chǎn)氣壓板4的朝向燃燒室6的內(nèi)表面，并遮蓋住該多個(gè)排氣孔41。產(chǎn)氣藥劑3裝填在燃燒室6中。
[0021]通過(guò)上述對(duì)發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置，由發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)腔、點(diǎn)火裝置2、產(chǎn)氣壓板4以及合金薄膜5共同限定出一個(gè)封閉的室作為燃燒室6。當(dāng)收到點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火裝置2點(diǎn)燃燃燒室6中的產(chǎn)氣藥劑3，使得產(chǎn)氣藥劑3釋放出高溫高壓氣體，高溫高壓氣體迅速充滿燃燒室6。燃燒室6中的氣體壓力達(dá)到一定程度之后，氣體擠壓合金薄膜5使之變形直至破裂，從而使得高溫高壓氣體通過(guò)多個(gè)排氣孔41排出。
[0022]如圖1所示，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I的內(nèi)腔包括兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔101、第一腔102以及第二腔103，其中，兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔101位于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I內(nèi)腔的一端，二者相對(duì)于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I的中心軸線對(duì)稱(chēng)地布置；第一腔102和第二腔103順序、且彼此連通地布置在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔101下游，第一腔102的直徑小于第二腔103的直徑，第二腔103的腔壁上設(shè)置有螺紋；并且兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔101均與第一腔102連通。
[0023]點(diǎn)火裝置2為兩個(gè)點(diǎn)火器，兩個(gè)點(diǎn)火器分別裝配在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔101中。
[0024]產(chǎn)氣壓板4為具有內(nèi)腔的圓筒，其外周面上具有螺紋，產(chǎn)氣壓板4螺紋裝配在第二腔103中；排氣孔41設(shè)置在產(chǎn)氣壓板4的底壁上，并且這些排氣孔41與產(chǎn)氣壓板4的內(nèi)腔連通；合金薄膜5貼附在產(chǎn)氣壓板4底壁的內(nèi)表面；當(dāng)安裝到位之后，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)I的第一腔102與產(chǎn)氣壓板4的內(nèi)腔共同形成所述燃燒室6。
[0025]產(chǎn)氣藥劑可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用選用。排氣孔41用于將燃燒室6中的氣體輸送至外部的結(jié)構(gòu)中。合金薄膜5用于防止非工作狀態(tài)下產(chǎn)氣藥劑3從產(chǎn)氣壓板4的排氣孔排出，并且在高溫高壓氣體的沖擊下，合金薄膜5會(huì)破裂。
[0026]圖3是本發(fā)明的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器的具體應(yīng)用示意圖；圖4是圖3所示的氣體發(fā)生器的啟動(dòng)過(guò)程示意圖；圖5是圖3所示的氣體發(fā)生器的氣體釋放示意圖。如圖3所示，本發(fā)明的氣體發(fā)生器應(yīng)用在下游的噴涂裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，并且發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分而設(shè)計(jì)。
[0027]如圖4所示，當(dāng)給點(diǎn)火器提供起爆電流后，點(diǎn)火器引爆，從而引燃產(chǎn)氣藥劑3，產(chǎn)氣藥劑3燃燒，在毫秒時(shí)間內(nèi)釋放高溫高壓氣體，高溫高壓氣體迅速充滿燃燒室，合金薄膜5被擠壓變形。如圖5所示，隨著產(chǎn)氣藥劑3的燃燒，高溫高壓氣體不斷擠壓合金薄膜5，隨著合金薄膜5被擠壓變形并被破壞，氣體被釋放進(jìn)入到發(fā)生器后面的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的推力腔(如圖中的7所示)。
[0028]在此，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中未詳細(xì)描述的內(nèi)容，是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)本說(shuō)明書(shū)中的描述以及現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的，因此，不做贅述。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，可以對(duì)本發(fā)明做出若干的修改和替換，所有這些修改和替換都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，其特征在于，包括發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(1)、點(diǎn)火裝置(2)、產(chǎn)氣藥劑(3)、產(chǎn)氣壓板(4)以及合金薄膜(5)，其中， 發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)具有內(nèi)腔；點(diǎn)火裝置(2)和產(chǎn)氣壓板(4)均設(shè)置在發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)腔中，并且點(diǎn)火裝置(2)與產(chǎn)氣壓板(4)之間間隔形成有燃燒室￠);產(chǎn)氣壓板(4)上設(shè)置有多個(gè)排氣孔(41)，這些排氣孔將燃燒室(6)連通至所述氣體發(fā)生器的外部；合金薄膜(5)貼附于產(chǎn)氣壓板(4)的朝向燃燒室(6)的內(nèi)表面，并遮蓋住該多個(gè)排氣孔(41);產(chǎn)氣藥劑(3)裝填在燃燒室￠)中； 當(dāng)收到點(diǎn)火信號(hào)后，點(diǎn)火裝置(2)點(diǎn)燃燃燒室(6)中的產(chǎn)氣藥劑(3)，使得產(chǎn)氣藥劑(3)釋放出高溫高壓氣體，高溫高壓氣體迅速充滿燃燒室(6)，擠壓合金薄膜(5)使之變形直至破裂，從而使得高溫高壓氣體通過(guò)多個(gè)排氣孔(41)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于空間膠體噴涂的氣體發(fā)生器，其特征在于， 發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)的內(nèi)腔包括兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔(101)、第一腔(102)以及第二腔(103)，其中，兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔(101)位于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)內(nèi)腔的一端，二者相對(duì)于發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)的中心軸線對(duì)稱(chēng)地布置；第一腔(102)和第二腔(103)順序、且彼此連通地布置在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔(101)下游，第一腔(102)的直徑小于第二腔(103)的直徑，第二腔(103)的腔壁上設(shè)置有螺紋；并且兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔(101)均與第一腔(102)連通；點(diǎn)火裝置(2)為兩個(gè)點(diǎn)火器，兩個(gè)點(diǎn)火器分別裝配在兩個(gè)點(diǎn)火裝置裝配孔(101)中；產(chǎn)氣壓板(4)為具有內(nèi)腔的圓筒，其外周面上具有螺紋，產(chǎn)氣壓板(4)螺紋裝配在第二腔(103)中；排氣孔(41)設(shè)置在產(chǎn)氣壓板(4)的底壁上，并且這些排氣孔(41)與產(chǎn)氣壓板(4)的內(nèi)腔連通；合金薄膜(5)貼附在產(chǎn)氣壓板⑷底壁的內(nèi)表面；當(dāng)安裝到位之后，發(fā)生器主體結(jié)構(gòu)(I)的第一腔(102)與產(chǎn)氣壓板(4)的內(nèi)腔共同形成所述燃燒室(6)。
【文檔編號(hào)】F23B80/00GK104501135SQ201410773810
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】孫玉成, 李志 , 蒙波, 黃劍斌, 陳維春 申請(qǐng)人:中國(guó)空間技術(shù)研究院