CN101905749B - 一种充气展开式空间站废物收集舱 - Google Patents
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Abstract
一种充气展开式空间站废物收集舱，涉及一种空间站废物收集舱。本发明的目的是为了解决现有的航天器上尚未有专用的垃圾收集舱来收集垃圾和废物的问题。本发明包括环形充气管（1）、充气支撑管（2）和蒙皮（3）每两个环形充气管（1）之间连接有充气支撑管（2），环形充气管（1）和充气支撑管（2）构成的骨架外部包覆有蒙皮（3）。本发明的有益效果是：本发明使航天器上有了专用的垃圾收集舱来收集垃圾和废物，使生活垃圾或其它废物有了存放的地方，可以腾出非常宝贵的生活舱或工作舱空间，避免了有些垃圾或废物滋生微生物甚至产生有害物质，保证了航天员的身体健康和生命安全以及航天器的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种空间站废物收集舱，属于航天技术领域。
背景技术
在载人飞船或空间站等载人航天器中，随着航天器在轨运行时间的延长，会产生很多生活垃圾或其它废物。现有的航天器上尚未有专用的垃圾收集舱来收集垃圾和废物，这些垃圾和废物一般都存放在航天器的生活舱或工作舱内，不仅占用了非常宝贵的生活舱或工作舱空间，而且有些垃圾或废物会滋生微生物，甚至产生有害物质，这些微生物或有害物质会危及航天员的身体健康和生命安全，以及航天器的安全运行，这是从航天器内部而言。上述的垃圾和废物又绝不能随意释放到太空中变成太空垃圾，这些太空垃圾在太空中运行会撞击飞行器，使飞行器损伤、破坏甚至失效，同时也对航天员的生命安全构成严重威胁，这是从航天器外部而言。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的航天器上尚未有专用的垃圾收集舱来收集垃圾和废物，这些垃圾和废物一般都存放在航天器的生活舱或工作舱内，不仅占用了非常宝贵的生活舱或工作舱空间，而且有些垃圾或废物会滋生微生物，甚至产生有害物质，这些微生物或有害物质会危及航天员的身体健康和生命安全，以及航天器的安全运行的问题，进而提供一种充气展开式空间站废物收集舱。
本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的技术方案包括：环形充气管、充气支撑管和蒙皮，每两个环形充气管之间连接有充气支撑管，环形充气管和充气支撑管构成的骨架结构外部包覆有蒙皮。
所述环形充气管和充气支撑管是一种可刚化充气展开的结构，充气支撑管和环形充气管构成的支撑框架可沿轴向和径向以充气压力作为驱动力展开，支撑框架驱动废物收集舱蒙皮展开，展开后，支撑框架和收集舱蒙皮通电固化或通过空间热辐射加热固化或者通过空间环境中的紫外线辐射固化，从而形成稳定的、满足结构刚度要求的支撑结构。
本发明的有益效果是：本发明使航天器上有了专用的垃圾收集舱来收集垃圾和废物，使生活垃圾或其它废物有了存放的地方，可以腾出非常宝贵的生活舱或工作舱空间，避免了有些垃圾或废物滋生微生物甚至产生有害物质，保证了航天员的身体健康和生命安全以及航天器的安全运行。
废物收集舱采用充气环状结构，一方面减少了充气展开所需的气体量，另一方面充气环结构作为舱体的加强支撑结构，大大提高了舱体的结构刚度和强度等机械性能。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图（展开后），
图2是具体实施方式三的结构示意图（展开后），
图3是具体实施方式四的结构示意图（展开后），
图4是具体实施方式五的结构示意图（展开后）。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1和图2进行说明，本实施方式的技术方案包括：环形充气管1、充气支撑管2和蒙皮3，每两个环形充气管1之间连接有充气支撑管2，环形充气管1和充气支撑管2构成的骨架外部包覆有蒙皮3。
具体实施方式二：参照图1进行说明，本实施方式的充气展开式废物收集舱包含两个环形充气管1和四个充气支撑管2，四个充气支撑管2等距的固定在两个环形充气管1之间。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：参照图2进行说明，本实施方式的充气展开式废物收集舱包含三个环形充气管1和八个充气支撑管2，每四个充气支撑管2等距的固定在两个环形充气管1之间。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：参照图3进行说明，本实施方式的充气展开式废物收集舱包含两个环形充气管1和五个充气支撑管2，五个充气支撑管2等距的固定在两个环形充气管1之间。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：参照图4进行说明，本实施方式的充气展开式废物收集舱包含两个环形充气管1和六个充气支撑管2，六个充气支撑管2等距的固定在两个环形充气管1之间。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：参照图1~图4进行说明，本实施方式的充气展开式废物收集舱还包含连接件4，连接件4固定在环形充气管1和充气支撑管2之间，连接件4可以使环形充气管1和充气支撑管2之间的连接更为牢固。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：参照图1和图2进行说明，本实施方式所述环形充气管1、充气支撑管2和蒙皮3均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。其他与具体实施方式六相同。
以上实施方式的充气展开式废物收集舱具有如下优点：
折叠效率高（展开/折叠比≥20）、发射体积小、展开后容积大、结构刚度高、所需充气量小、结构简单、展开方式简单、展开可靠性高、整体重量轻、组装方式简单、易于航天员在轨组装和在轨成型。
在太空中展开后安装在卫星、飞船、空间站等载人航天器上使用，用后将废物收集舱与卫星、飞船、空间站等载人航天器分离，分离后的废物收集舱在空间轨道上运行的速度逐渐减慢，最后在地球的引力下坠入大气层而烧毁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种充气展开式空间站废物收集舱，技术方案包括：环形充气管（1）、充气支撑管（2）和蒙皮（3），其特征在于，每两个环形充气管（1）之间连接有充气支撑管（2），环形充气管（1）和充气支撑管（2）构成的骨架外部包覆有蒙皮（3）。
2.根据权利要求1所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，充气展开式空间站废物收集舱包含两个环形充气管（1）和四个充气支撑管（2），四个充气支撑管（2）等距的固定在两个环形充气管（1）之间。
3.根据权利要求1所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，充气展开式空间站废物收集舱包含三个环形充气管（1）和八个充气支撑管（2），每四个充气支撑管（2）等距的固定在两个环形充气管（1）之间。
4.根据权利要求1所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，充气展开式空间站废物收集舱包含两个环形充气管（1）和五个充气支撑管（2），五个充气支撑管（2）等距的固定在两个环形充气管（1）之间。
5.根据权利要求1所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，充气展开式空间站废物收集舱包含两个环形充气管（1）和六个充气支撑管（2），六个充气支撑管（2）等距的固定在两个环形充气管（1）之间。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，充气展开式空间站废物收集舱还包含连接件（4），连接件（4）固定在环形充气管（1）和充气支撑管（2）之间。
7.根据权利要求6所述的一种充气展开式空间站废物收集舱，其特征在于，所述环形充气管（1）、充气支撑管（2）和蒙皮（3）均由热固性树脂预浸织物制成，所述热固性树脂预浸织物是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物、芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物，或者是碳纤维增强环氧树脂基预浸织物和芳纶纤维增强环氧树脂基预浸织物的复合材料。
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