TW202306841A - 用於太空棲息地的安裝凸緣與支架 - Google Patents

Abstract

本發明描述用於一太空棲息地之一安裝凸緣及支架的方法、裝置及系統。支架系統將一太空棲息地之一氣囊耦接至一圓柱形核心。該支架系統包括經建構以覆蓋該太空棲息地之該氣囊的一軟貨品層。該支架系統包括經建構以耦接於該圓柱形核心之一末端處的一安裝凸緣。該安裝凸緣包括圍繞該安裝凸緣延伸之一唇緣。該支架系統包括經建構以將該軟貨品層連接至該安裝凸緣之一支架。該支架具有一第一末端及一第二末端。該第一末端包括經建構以耦接至該軟貨品層之一銷。該第二末端包括經建構以閂鎖至該安裝凸緣之該唇緣的一突起部。在一些變體中，一蓋經建構以耦接至該安裝凸緣之外側。

Description

用於太空棲息地的安裝凸緣與支架

相關申請案之交叉參考

本申請案主張名為「MOUNTING FLANGE AND BRACKET FOR A SPACE HABITAT」並在2021年6月30日申請的美國臨時申請案第63/217,152號之優先權，該案之揭示內容係以全文引用的方式而被併入本文中。 政府贊助支援聲明

本文中所描述之主題之某些態樣係在美國政府支援下根據由NASA授予之第80HQTR17C0009號合約進行開發。美國政府享有本發明的某些權利。

本發明大體上係關於太空結構，且更特定言之係關於用於太空棲息地之安裝凸緣及支架。

需要太空棲息地來支援太空中之任務活動。太空棲息地可由核心及圍繞核心之氣囊形成。氣囊及軟貨品層可在發射載具內圍繞核心不充氣地堆置。一旦處於太空中，太空棲息地便可充氣且變為加壓的以支援太空中之任務活動。經加壓氣囊可對尤其在核心及氣囊界面附近之空氣洩漏敏感。空氣洩漏造成居民及裝備之顯著安全性問題。另外，氣囊可在來自太空棲息地內部重負載之重量下受應力，此引起跨氣囊之不均勻應力分佈。

本發明提供用於太空棲息地之安裝凸緣及支架之方法、系統及製品。

在一個態樣中，提供一種用於將太空棲息地之氣囊耦接至圓柱形核心的支架系統。該支架系統包括經建構以覆蓋該太空棲息地之該氣囊的一軟貨品層。該支架系統包括經建構以耦接於該圓柱形核心之一末端處的一安裝凸緣。該安裝凸緣包括圍繞該安裝凸緣延伸之一唇緣。該支架系統包括經建構以將該軟貨品層連接至該安裝凸緣之一支架。該支架具有一第一末端及一第二末端。該第一末端包括經建構以耦接至該軟貨品層之一銷。該第二末端包括經建構以閂鎖至該安裝凸緣之該唇緣的一突起部。

在一些變體中，該安裝凸緣進一步包含面向該圓柱形核心之一內側，該氣囊經建構以覆蓋該安裝凸緣之該內側之一部分；及與該內側相對之一外側，該外側包括圍繞該安裝凸緣延伸之該唇緣，其中該安裝凸緣圍繞該圓柱形核心之一圓周延伸。另外，該安裝凸緣進一步包含與該內側及該外側具有非垂直拐角的一傾斜頂側，該傾斜頂側自該安裝凸緣之該內側向上傾斜至該安裝凸緣之該外側，該非垂直拐角經建構以最小化抵著該氣囊之壓力，其中該氣囊經建構以覆蓋該傾斜頂側。

另外，該軟貨品層進一步包含經建構以圍繞該銷纏繞以將該支架緊固至該軟貨品層之一綁帶，該綁帶經建構以穿過該銷與該支架之一底座之間的一開口。另外，該綁帶經建構以覆蓋該氣囊之一部分，該綁帶經建構以經由在大致垂直於該綁帶之一方向上延伸的複數個環箍式綁帶編織。在一些變體中，該支架系統進一步包含：在該支架處之至少一個孔隙，該至少一個孔隙經建構以接納一螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣；及複數個外部開口，其圍繞該安裝凸緣之該外側延伸，該複數個外部開口經建構以接納該螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣，其中該支架處之該至少一個孔隙及該複數個外部開口中之至少一個外部開口經建構成對準以接納該螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣。

在一些變體中，該複數個外部開口與該安裝凸緣之一邊緣間隔開一預定長度，且其中該唇緣接近於一安裝凸緣圓周。另外，該支架進一步包括經建構以與安裝凸緣齊平之該支架之一平底側，該支架之該平底側經建構以鄰接該安裝凸緣之該唇緣之一第一側，其中該突起部經建構以圍繞該銷旋轉，使得該突起部鄰接該唇緣之一相對第二側。另外，該突起部經建構以與該唇緣之一曲率對準且其中該銷係可拆卸的。

在一些變體中，該支架系統進一步包含：一鎖環，其經建構以圍繞該安裝凸緣之該內側延伸，該鎖環經建構以將該氣囊緊固至該安裝凸緣；及複數個內部開口，其圍繞該安裝凸緣之該內側延伸，該複數個內部開口經建構以接納一鎖環螺栓以用於將該鎖環耦接至該安裝凸緣之該內側以將該氣囊緊固至該安裝凸緣。另外，該鎖環經進一步組態以覆蓋沿著安裝凸緣之該內側延伸的一O形環。另外，該支架系統進一步包含：一蓋，其經建構以耦接至該安裝凸緣之該外側及該圓柱形核心，該蓋包括經建構以與該安裝凸緣對準之一圓柱形末端；該蓋之一第一部分，其經建構以與該安裝凸緣之該外側重疊；及該蓋之一第二部分，其經建構以與該圓柱形核心之該末端重疊。

另外，該蓋之該第一部分經建構以覆蓋沿著該安裝凸緣之該外側延伸的一O形環。另外，該蓋之該第一部分包括接納一螺栓以用於將該蓋耦接至該安裝凸緣之一開口，且其中該蓋為經建構為該太空棲息地與一外部太空結構之間的一過渡腔室的一前庭。

在另一態樣中，提供一種用於將一氣囊耦接至一太空棲息地之一核心的支架。該支架包括：一底座；在該底座中之一孔隙，該孔隙經建構以接納一螺栓以用於在該核心處將該支架耦接至一安裝凸緣；耦接至該底座之一銷，該銷經建構以接納限制該氣囊之一綁帶；及耦接至該底座之一突起部，該突起部經建構以懸垂於該核心之該安裝凸緣處的一唇緣上。

在一些變體中，該銷在該底座之一第一末端處且該突起部在該底座之一相對第二末端處。另外，該支架進一步包含水平地延伸超出該底座之該第一末端的至少兩個構件，該至少兩個構件藉由該銷分隔開且經建構以將該銷緊固至該支架。另外，該底座具有經建構以與該安裝凸緣之一外側齊平之一平底側，該支架之該平底側經建構以鄰接該安裝凸緣之該唇緣之一第一側，其中該突起部經建構以圍繞該銷旋轉，使得該突起部鄰接該唇緣之一相對第二側。在一些變體中，該孔隙經建構以與一安裝凸緣孔隙對準，該安裝凸緣孔隙及該孔隙經建構以接納該螺栓以用於在該核心處將該支架耦接至該安裝凸緣。

在另一態樣中，存在一種用於將太空棲息地之前庭耦接至圓柱形核心的耦接系統。該耦接系統包括：該圓柱形核心，其具有一末端；一安裝凸緣，其經建構以耦接在該圓柱形核心之末端；及該前庭，其經建構以耦接至該安裝凸緣之一外側及該圓柱形核心之末端並與該外側及該末端對準；該前庭之一第一部分，其經建構以與該安裝凸緣之該外側重疊；及該前庭之一第二部分，其經建構以與該圓柱形核心之該末端重疊。

本文所描述之主題之一或多個變體之細節闡述於隨附圖式及以下描述中。本文所描述之主題之其他特徵及優點將自實施方式及圖式及申請專利範圍顯而易見。雖然出於說明之目的描述當前所揭示之主題之某些特徵，但應易於理解，此類特徵並不意欲為限制性的。在本發明之後的申請專利範圍意欲界定受保護主題之範圍。

太空棲息地可由核心及圍繞核心之氣囊形成。總之，核心及氣囊可為人類提供躲避太空碎屑及輻射的棲息地。氣囊可圍繞核心之兩個末端之間的區域擴張且在氣密環境中保留氧氣。諸如織帶之軟貨品層可覆蓋氣囊以用於保護及增大跨氣囊之均勻壓力負載分佈的可能性。軟貨品層可包括呈籃式編織組態之綁帶之織帶，以維持氣囊之形狀及防止氣囊之應變。但軟貨品層與氣囊之組合可在核心上尤其是在核心連接至氣囊所在的末端處施加顯著應變。硬體界面為使氣囊及核心在此壓力下保持結合所必需。當前，氣囊與核心之任何間隔將導致漏氣並損害居民及裝備之安全性。

在氣囊及核心處之硬體界面應防止空氣洩漏以及氣囊及核心在核心與氣囊之連接點處的分隔。另外，該硬體界面應經建構以與軟貨品層介接，該軟貨品層可包括覆蓋氣囊並將其固持在一起的大量綁帶陣列。此外，硬體界面應經建構以與在兩個末端處具有開口的圓柱形空核心介接，貨物及人員可穿過該等開口。核心或氣囊可能會因氣囊及軟貨品拉動在核心之端點處的顯著拉動應變而發生結構損壞。此拉動應變可隨氣囊經加壓而增大。核心上之應變可引起核心附近之空氣洩漏及核心之屈曲。因此，需要圓柱形中空核心與軟貨品層之間的硬體界面將氣囊恰當地緊固至核心並維持一安全經加壓太空棲息地。

此處安裝凸緣及支架解決核心及氣囊上之巨大應變的問題及維持棲息地內之氣密密封的需要。不同於先前解決方案，安裝凸緣及支架可在覆蓋氣囊之綁帶陣列與圓柱形空核心之間介接。安裝凸緣及支架可增大氣囊緊固至核心的可能性。安裝凸緣及支架亦可增大氣囊在全壓力下維持氣密的可能性。

支架及安裝凸緣可提供在覆蓋氣囊之綁帶陣列與核心之中空剛性圓柱形形狀之間的界面。安裝凸緣可連接至核心之末端。安裝凸緣可包括在外側上的唇緣及在內部及外側處之各種開口以供螺栓互連氣囊與核心。支架可包括兩個末端：一個末端或末端區，其連接至覆蓋氣囊之一綁帶陣列；及另一末端或末端區，其連接至該安裝凸緣。支架可具有在安裝凸緣之唇緣上的突起部。支架可藉由兩個螺栓進一步緊固至在安裝凸緣處之各種孔隙。

鎖環可將氣囊密封至安裝凸緣。鎖環可覆蓋定位於鎖環與安裝凸緣之間的O形環。安裝凸緣可經由蓋或前庭連接至核心。蓋或前庭可與核心及安裝凸緣重疊。蓋或前庭可平行於安裝凸緣延行以將安裝凸緣及核心緊固在一起。總體而言，支架、安裝凸緣、鎖環及蓋之間的相互作用在巨大張力下將氣囊及核心緊固在一起。

本文中所描述的方法、系統及設備係用於安裝凸緣及支架以使氣囊維持緊固至核心及安全氣密太空棲息地。本文所描述之各種具體實例亦產生安裝凸緣、核心及蓋之互鎖作用。

圖1A描繪表示具有核心及氣囊之太空棲息地之橫截面的圖式之實例。太空棲息地可由核心110及耦接至核心110之氣囊120形成。氣囊120可連接至核心110之遠側末端，諸如在核心之相對末端或相對區處。氣囊120可在加壓時自核心110向外擴張。在非限制性實例中，氣囊120可具有圍繞核心110之環面形狀。氣囊120可由襯裡125覆蓋。襯裡125可保護氣囊120免受軟貨品層150之相對粗糙表面影響。

核心110可為用於太空棲息地之剛性框架。核心110可具有圓柱形形狀，其具有中空內部。中空內部可允許貨物及人員自核心110之一個末端傳遞至核心110之另一末端。核心110可包括核心110之遠側末端處的開口。開口可允許太空棲息地與其他太空結構介接，以接收貨物或人員。舉例而言，核心110可附接至用於接收貨物之前庭。在另一實例中，核心110可包括加壓蓋以維持核心110內部之壓力。

氣囊120可連接至圓柱形核心110之末端。氣囊120可不充氣地儲存在核心110處，以在發射之前最小化其佔據面積。在發射之後，氣囊120可在壓力下充氣。經加壓氣囊120可支援太空中之人類活動。氣囊120可藉由加壓來受應力，此潛在地對居民及設備造成顯著安全問題。舉例而言，空氣洩漏可在核心110與氣囊120之間的界面處產生。

仍參考圖1A，氣囊120可為用於保持氣體之組件。氣囊120可產生用於太空棲息地之氣密密封。氣囊120可具有低透氣性。氣囊120可在棲息地內部維持經加壓空氣以支援人類生活。氣囊120可關於核心110對稱。舉例而言，氣囊120可圍繞核心110保持環面形狀。在另一實例中，氣囊120可具有圍繞核心110之球形形狀。在一些具體實例中，氣囊120可在接近於核心110之區域處向外凸出。在一些具體實例中，氣囊120可在最遠離核心110之部分處具有輪之形狀。

氣囊120可經加壓以填充軟貨品層150。軟貨品層150可為對氣囊120之形狀及大小的限制件。舉例而言，氣囊120可經加壓以填充軸向及環箍式織帶限制件之輪廓。氣囊120可相對於軟貨品層150略微過大，以防止過度充氣。氣囊120可拉長以增大氣囊120達到軸向及環箍式織帶限制件之約束輪廓的可能性。

圖1B描繪表示包括附接至前庭之核心110及覆蓋有軟貨品層150及碎屑屏蔽罩160之氣囊120的太空棲息地之圖式的實例。軟貨品層150可覆蓋氣囊120且插入於碎屑屏蔽罩160與氣囊120之間。

軟貨品層150可纏繞於氣囊120周圍。另外及/或替代地，軟貨品層150可纏繞於襯裡125周圍。軟貨品層150可包含軸向及環箍式織帶。軸向及環箍式織帶可加固氣囊120且防止跨氣囊120之不均勻應力分佈。軸向及環箍式織帶可經建構以增大氣囊120保持其形狀之可能性。軸向及環箍式織帶可經編織在一起以產生跨氣囊120之均勻應力分佈。舉例而言，軸向織帶可在環箍式織帶的上方及下方之間交替。另外及/或替代地，環箍式織帶可在軸向織帶上方及下方之間交替。各種編織圖案可在軸向織帶與環箍式織帶之間產生。軸向及環箍式織帶可圍繞氣囊120之圓周間隔開。軸向及環箍式織帶可由Vectran製成。環箍式綁帶可藉由縫合、黏著劑及/或類似者接合至綁帶230（例如，軸向綁帶）。類似地，綁帶230（例如，軸向綁帶）可藉由縫合、黏著劑及/或類似者接合至環箍式綁帶。

前庭可連接至核心110之任一側。前庭可為用於連接至外部太空結構之界面。前庭可為在太空棲息地與外部太空結構之間的過渡腔室。前庭之任一側可包括經建構以密封前庭與外部太空船之間的壓力的選擇性可移除氣壓門。

圖2描繪表示安裝凸緣210及連接支架220之圖式的實例。安裝凸緣210及支架220可解決核心110及氣囊120上之巨大應變的問題及維持太空棲息地內之氣密密封的需要。安裝凸緣210及支架220可在覆蓋氣囊120之綁帶陣列與圓柱形空核心110之間介接。安裝凸緣210、支架220及軟貨品層150可形成用於將太空棲息地之氣囊120耦接至圓柱形核心110的系統。支架220可將軟貨品層150耦接至安裝凸緣210。

支架220及安裝凸緣210系統可提供在覆蓋氣囊120之綁帶陣列與核心110之中空剛性圓柱形形狀之間的界面。安裝凸緣210可連接至圓柱形核心110之末端。安裝凸緣210可包括在外側上之唇緣215及在安裝凸緣210之內側及外側處之各種孔隙以供螺栓將氣囊120及核心110互連。支架220可包括兩個末端：一個末端區，其連接至覆蓋氣囊120之一綁帶陣列；及另一末端區，其連接至該安裝凸緣210。支架220可具有在安裝凸緣210之唇緣215上的突起部。支架220可藉由兩個螺栓進一步緊固至在安裝凸緣210處之各種孔隙。

在實例具體實例中，安裝凸緣210可為平坦環形環並具有中空中心。安裝凸緣210可經建構以裝配在圓柱形核心110之末端上。安裝凸緣210可具有外徑及內徑。安裝凸緣210之內徑可為與核心直徑大致相同的直徑。安裝凸緣210可在與核心110延伸所在之方向相反的方向上朝外延伸。安裝凸緣210可大致平行於圓柱形核心110之開口末端。安裝凸緣210可經建構以沿著圓柱形核心110之長度滑動。在一些具體實例中，安裝凸緣210可位於核心110之末端環處。

仍參考圖2，安裝凸緣210可具有底側。底側可經建構以與圓柱形核心110之外表面齊平。替代地，間隙可存在於安裝凸緣210之底側與圓柱形核心110之外表面之間。與頂側相比，安裝凸緣210可在底側附近更寬。替代地，與頂側相比，安裝凸緣210可在底側附近更窄。安裝凸緣210之底側可經建構以接納核心110之末端。安裝凸緣210可由鋼、鋁合金、鈦合金或鋼合金製成。

如所論述，安裝凸緣210可包括唇緣215。氣囊120及軟貨品層150經建構以藉由支架220附接至唇緣215。唇緣215可圍繞安裝凸緣210延伸且可延伸超出安裝凸緣210之外側。唇緣215可圍繞安裝凸緣210之圓周延伸。替代地，唇緣215可在距圓周預定距離處圍繞安裝凸緣210延伸。另外及/或替代地，唇緣215可在距安裝凸緣210之中心一預定距離處圍繞安裝凸緣210延伸。唇緣215可在其圍繞安裝凸緣210延伸時具有恆定寬度。唇緣215可具有頂部表面及側表面。側表面可在一個末端處自安裝凸緣210之外側延伸並在相對末端處會合頂部表面。頂部表面可為平坦的且延伸兩個側表面。頂部表面及側表面可彼此大致垂直。氣囊120及軟貨品層150可經由唇緣215耦接至安裝凸緣210。

安裝凸緣210可包括用於接納螺栓之孔隙。舉例而言，安裝凸緣210可包括在安裝凸緣210之外側處的經建構以接納一螺栓以用於將支架220耦接至安裝凸緣210的複數個外部開口218。在另一實例中，複數個內部開口可圍繞安裝凸緣210之內側延伸以接納一螺栓以用於將鎖環610耦接至安裝凸緣210。複數個內部開口可經建構以接納一鎖環螺栓以用於將鎖環610耦接至安裝凸緣210之內側以將氣囊120緊固至安裝凸緣210。安裝凸緣210可包括圍繞安裝凸緣210延伸之各種凹槽或凹陷。舉例而言，安裝凸緣210可包括在安裝凸緣210之底側處或附近的凹陷。凹陷可在安裝凸緣210之底側處或附近圍繞安裝凸緣210延伸。凹陷可經建構以接納蓋620或前庭170。

仍參考圖2，支架220可經建構以將軟貨品層150連接至安裝凸緣210。支架220可包括經建構以與軟貨品層150介接之一個末端區。支架220可包括經建構以與安裝凸緣210介接的相對末端區。支架220經建構以處置綁帶230（其為軟貨品層150之元件）施加於支架220上的張力。支架220經建構以緊固至安裝凸緣210以限制軟貨品層150。

支架220可包括第一末端區。第一末端區可包括兩個構件320及一銷。綁帶230可經建構以圍繞銷纏繞。兩個構件320可經建構以緊固銷。銷可選擇性可拆卸。支架220可包括第二末端區。第二末端區可包括經建構以閂鎖至安裝凸緣210之唇緣215的突起部。突起部可自第二末端區之表面延伸，使得突起部與安裝凸緣210之唇緣215重疊。突起部可經建構以與唇緣215之側表面齊平。第二末端區可經建構以與第二末端區之頂部表面齊平。

支架220可包括至少一個孔隙225。至少一個孔隙225可經建構以接納一螺栓以用於將支架220耦接至安裝凸緣210。至少一個孔隙225可經建構以與在安裝凸緣210處之複數個外部開口 618中之至少一個外部開口對準。支架220之至少一個孔隙225可經建構以接納一螺栓。螺栓可經建構以穿過至少一個孔隙225及安裝凸緣210處之外部開口以將支架220耦接至安裝凸緣210。孔隙可包括內螺紋以接納螺栓處之螺紋。在一些具體實例中，在支架220處之兩個孔隙可經建構以與在安裝凸緣210處之兩個外部開口218對準。兩個螺栓可經建構以穿過至少一個孔隙225。

仍參考圖2，支架220可耦接至綁帶230。綁帶230可經建構以覆蓋氣囊120之一部分。另外及/或替代地，綁帶230可經建構以覆蓋襯裡125之一部分。綁帶230可為軟貨品層150中之許多綁帶中之一者。軟貨品層150可覆蓋氣囊120以用於保護及增大跨氣囊120之均勻壓力負載分佈的可能性。軟貨品層150可包括呈籃式編織組態之綁帶之織帶，以維持氣囊120之形狀及防止氣囊120之應變。綁帶230可圍繞氣囊120自核心110之一個末端纏繞至核心110之相對末端。綁帶230可經建構以圍繞支架220纏繞。

綁帶230可編織環箍式綁帶235以產生織帶。舉例而言，軸向織帶可在環箍式綁帶的上方及下方之間交替。另外及/或替代地，環箍式織帶可在軸向織帶上方及下方之間交替。各種編織圖案可在軸向織帶與環箍式織帶之間產生。軸向及環箍式織帶可圍繞氣囊120之圓周間隔開。軸向及環箍式織帶可由Vectran製成。環箍式綁帶235可藉由縫合、黏著劑及/或類似者接合至綁帶230（例如，軸向綁帶）。類似地，綁帶230（例如，軸向綁帶）可藉由縫合、黏著劑及/或類似者接合至環箍式綁帶235。

圖3描繪表示具有經建構以耦接至軟貨品層150之第一末端及經建構以耦接至安裝凸緣210之第二末端的支架220之圖式之實例。支架220可防止空氣洩漏以及在安裝凸緣210處氣囊120及核心110的分隔。支架220可經建構以維持軟貨品層150連接至安裝凸緣210。支架220可耐受因氣囊120及軟貨品在核心110之端點處的顯著拉動應變。

支架220可包括底座。底座可包括可安裝至安裝凸緣210的平坦或形成輪廓表面。在一些具體實例中，底座可安裝至安裝凸緣210之外側。底座之平坦表面可與安裝凸緣210之外側齊平。底座可自安裝凸緣210之唇緣215延伸至安裝凸緣210之外邊緣。平坦表面可在底座之後側上。底座可包括經建構以接納一螺栓以用於將支架220耦接至安裝凸緣210的至少一個孔隙225。在底座處之至少一個孔隙225可經建構以與在安裝凸緣210處之至少一個外部開口對準。

仍參考圖3，支架220可包括兩個構件320。兩個構件320可自底座水平地延伸。兩個構件320可在支架220之一末端區處。舉例而言，兩個構件320可在支架220之第一末端區處以耦接至軟貨品層150。兩個構件320可自支架220之相對末端延伸。舉例而言，兩個構件320可自支架220之第一末端區的拐角延伸。兩個構件320可在支架220之拐角處以與其各別側成大致垂直的角度延伸。兩個構件320可藉由銷彼此間隔開。兩個構件320可經建構以支撐銷。

構件中之每一者可包括具有銷310之開口。開口可經建構以接納銷310。銷310可以與兩個構件320大致垂直的角度延伸。銷310可經建構以適合兩個構件320之開口。銷310可經建構以自兩個構件320拆卸。銷310可延伸超出兩個構件320中之開口至另一側。相較於兩個構件320之間的部分，銷310可在延伸超出開口之部分處具有更厚直徑。在一些具體實例中，銷310可為圓柱形以適合兩個構件320之開口。另外及/或替代地，銷310可具有矩形形狀、正方形形狀、六邊形形狀及/或其類似者。銷310之替代性形狀可增大圍繞銷310之織帶環250的摩擦。銷310可為經建構以嚙合縫合至織帶限制件之織帶環250之鉚釘插銷。

仍參考圖3，支架220可包括一突起部350。突起部可位於與第一末端區相對的支架220之第二末端區處。突起部可經建構以閂鎖至安裝凸緣210之唇緣215。另外及/或替代地，突起部可經建構以懸垂於安裝凸緣210之唇緣215上。突起部可經建構以與唇緣215之曲率對準。突起部可經建構以圍繞銷旋轉，使得突起部鄰接唇緣215之相對第二側。突起部可經建構以與唇緣215之側表面齊平。突起部可經建構以與安裝凸緣210之外表面接觸同時懸垂於安裝凸緣210之唇緣215上或栓鎖至安裝凸緣210之唇緣215。

圖4描繪表示經建構以覆蓋氣囊120之一部分的綁帶230的圖式之實例。綁帶230可經建構以圍繞氣囊120纏繞。綁帶230可為軟貨品層150之一部分。氣囊120可經加壓以引起綁帶230上之張力。綁帶230可為對氣囊120之形狀及大小的限制件。綁帶230可形成經加壓氣囊120之輪廓。

綁帶230可具有兩個末端區。兩個末端區可會聚以連接至支架220。當綁帶230之兩個末端區橫跨氣囊120自支架220纏繞時，兩個末端可水平地散開，其中每一末端區覆蓋氣囊120之不同部分。綁帶230之兩個末端區可在核心110之相對側處再次會聚並連接至第二支架。在一些具體實例中，兩個末端區可在支架220處或附近彼此重疊。兩個末端區可在氣囊120之中間部分處分隔。

綁帶230可連接至支架220。綁帶230可纏繞於支架220之銷310周圍。綁帶230可包括銷穿過的環。綁帶230可經建構以穿過銷與支架220之底座之間的開口。綁帶230可藉由將銷滑動通過支架220之第一構件、接著通過綁帶230且接著通過支架220之第二構件而附接至支架220。綁帶230可藉由自支架220之第二構件、接著綁帶230處之環且接著支架220之第一構件移除銷而與支架220脫離。綁帶230可為在支架220處經縫紉或縫合在一起的兩個獨立綁帶。綁帶230可經建構以經由在大致垂直於綁帶230之方向上延伸的複數個環箍式綁帶編織。綁帶230可經建構以經由縫合、黏著劑及/或類似者附接至環箍式綁帶235。

圖5描繪表示覆蓋氣囊120並運用複數個支架連接至安裝凸緣210的軟貨品層150的圖式之實例。支架220可附接至交織軸向及環箍式綁帶235之較大網格。多個支架220夾具可圍繞安裝凸緣210延伸以將軟貨品層150耦接至安裝凸緣210。

在一些具體實例中，銷可具有綁帶230或織帶環。織帶環可經建構以纏繞於銷周圍以將綁帶230（例如，軸向綁帶）緊固至軟貨品層150。織帶環可包括用於纏繞於銷310周圍之一個末端及用於附接至軟貨品層150之另一末端。用於附接至軟貨品層150之末端可經由緊固件、緊結、釘、縫線、結點及/或類似者來附接。織帶環250可由Vectran製成。在一些具體實例中，軟貨品層150上之內部壓力可導致支架220之張力加載。軟貨品層150上之內部壓力可導致張力經由支架220跨軟貨品層150移位至安裝凸緣210上。織帶環可具有運用不同綁帶之不同纏繞組態。舉例而言，織帶環可具有第一纏繞組態510，其中環箍式綁帶235在一個軸向綁帶上方及在一個軸向綁帶下方。在另一實例中，織帶環可具有第二纏繞組態520，其中環箍式綁帶235在兩個軸向綁帶上方及在兩個軸向綁帶下方。

圖6描繪表示安裝凸緣210及連接至該安裝凸緣210之支架220的橫截面的圖式之另一實例。鎖環610可將氣囊120密封至安裝凸緣210。鎖環610可覆蓋定位於鎖環610與安裝凸緣210之間的O形環630。安裝凸緣210可經由蓋620或前庭170連接至核心110。蓋620或前庭170之部分可與核心110及安裝凸緣210重疊。蓋620或前庭170之部分可平行於安裝凸緣210延行以將安裝凸緣210及核心110緊固在一起。支架220、安裝凸緣210、鎖環610及蓋620之間的相互作用可在巨大張力下將氣囊120及核心110緊固在一起。

鎖環610可經建構以將氣囊120緊固至安裝凸緣210。鎖環610可經建構以圍繞安裝凸緣210之內側延伸以在鎖環610與安裝凸緣210之間固定氣囊120。鎖環610可為平坦環形環並具有中空中心。鎖環610可具有外徑及內徑。鎖環610之內徑可為與核心直徑大致相同的直徑。鎖環610可在與核心110延伸所在之方向相反的方向上朝外延伸。鎖環610可大致平行於圓柱形核心110之開口末端。鎖環610之底側可經建構以與圓柱形核心110之外表面齊平。替代地，間隙可存在於鎖環610之底側與圓柱形核心110之外表面之間。鎖環610可由鋼、鋁合金、鈦合金或鋼合金製成。

鎖環610可包括在鎖環610處之孔隙。舉例而言，複數個鎖環開口可圍繞安裝凸緣210之側延伸。複數個鎖環開口可穿過鎖環610之整個寬度。複數個鎖環開口可經建構以接納一鎖環螺栓以用於將鎖環610耦接至安裝凸緣210之內側以將氣囊120緊固至安裝凸緣210。螺栓可經建構以穿過複數個鎖環開口中之鎖環開口615及在安裝凸緣210處之複數個內部開口中之內部開口640的開口以將鎖環610耦接至安裝凸緣210。螺栓可經建構以首先穿過鎖環610處之孔隙，接著穿過氣囊120，且接著穿過在安裝凸緣210處之複數個內部開口中之內部開口640。在一些具體實例中，螺栓可穿過鎖環610之孔隙且接著穿過在安裝凸緣210處之複數個內部開口中之內部開口640。複數個內部開口可以圓形圖案（圖6之橫截面圖中未展示）圍繞安裝凸緣210之內側延伸。類似地，複數個鎖環開口可以圓形圖案（圖6之橫截面圖中未展示）圍繞安裝凸緣210之側延伸。

鎖環610可經建構以覆蓋安裝凸緣210處之O形環630。O形環630可定位於氣囊120與安裝凸緣210之間。鎖環610可經建構以抵著O形環630固持氣囊120以維持O形環630處之氣密密封。鎖環610可經建構以藉由耦接至安裝凸緣210之內側產生與O形環630之氣密密封。O形環630可置放在安裝凸緣210之凹陷中並圍繞安裝凸緣210之內側延伸。用於O形環630之凹陷可在距安裝凸緣210之圓周一預定距離處圍繞安裝凸緣210延伸。

蓋620可經建構以將安裝凸緣210緊固至核心110。蓋620可經建構以耦接至安裝凸緣210之外側及核心110。蓋620可經建構以與安裝凸緣210及核心110對準。蓋620可包括兩個部分。蓋620之第一部分可經建構以與安裝凸緣210之外側重疊。蓋620之第二部分可經建構以與圓柱形核心110之末端重疊。

蓋620可包括在蓋620之第一部分處的孔隙。孔隙可經建構以接納一螺栓以用於將蓋620耦接至安裝凸緣210之外側以將蓋620緊固至安裝凸緣210。螺栓可經建構以穿過孔隙及在安裝凸緣210處之外部開口以將蓋620耦接至安裝凸緣210。在一些具體實例中，螺栓可穿過蓋620之孔隙且接著穿過安裝凸緣210之外側上之外部開口。

蓋620可經建構以覆蓋安裝凸緣210處之O形環630。O形環630可圍繞安裝凸緣210之外側纏繞。O形環630可定位於蓋620與安裝凸緣210之間。蓋620可經建構以抵著安裝凸緣210固持O形環630以維持氣密密封。O形環630可置放在安裝凸緣210之凹陷中並圍繞安裝凸緣210之外側延伸。用於O形環630之凹陷可在距安裝凸緣210之圓周一預定距離處圍繞安裝凸緣210延伸。

蓋620可包括在蓋620之第二部分處的孔隙。孔隙可經建構以接納一螺栓以用於將蓋620耦接至核心110之外側以將蓋620緊固至核心110。螺栓可經建構以穿過孔隙及在核心110處之開口以將蓋620耦接至核心110。在一些具體實例中，螺栓可穿過蓋620之孔隙且接著穿過核心110上之開口。

核心110可經建構以耦接至蓋620。核心110可包括在核心110處的孔隙。舉例而言，核心110可包括在核心110之外側處的經建構以接納一螺栓以用於將蓋620耦接至核心110之複數個外部核心開口。核心110可包括圍繞核心110延伸以用於接納蓋620的各種凹槽或凹陷。舉例而言，核心110可包括在核心110之末端處或附近的凹陷。凹陷可在核心110之末端處或附近圍繞核心110延伸。

在一些具體實例中，蓋620可為前庭170之一部分。前庭170可耦接至蓋620之末端。前庭170可為太空棲息地之體積。前庭170可經建構以耦接至在太空棲息地外部之酬載。前庭170可為用於對接至外部太空船之界面。舉例而言，前庭170可允許核心對接至另一太空船或太空容器。前庭170可經建構以在核心與外部太空船之間載入及卸載貨物。前庭170可為包括在核心與前庭170之間具有壓力障壁之氣鎖的單獨加壓體積。前庭170可為在太空棲息地與外部太空結構之間的過渡腔室。前庭170之任一側可包括經建構以密封前庭170與外部太空船之間的壓力的選擇性可移除氣壓門。

本文中所使用之術語僅為了描述特定具體實例，且並不意欲限制具體實例。如本文中所使用，單數形式「一」以及「該」意欲亦包括複數形式，除非上下文另有清晰指示。將進一步理解，當本說明書中使用時術語「包含（comprises及/或comprising）」指定所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件及/或組件的存在，但不排除一或多個其他特徵、整體、步驟、操作、元件、組件及/或其群組的存在或添加。如本文中所用，術語「及/或」包括相關聯的所列項目中之一或多者的任何及所有組合。

除非上下文有特別規定或顯而易見，否則如本文所用，術語「約」應理解為在此項技術中之正常容限範圍內，例如在平均值之2個標準差內。「約」可理解為在所陳述之值的10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%以內。除非上下文另外明確說明，否則本文中所提供之所有數值均皆由術語「約」修飾。

本發明之許多特徵及優點自詳細說明書顯而易見，且因此，隨附申請專利範圍意欲涵蓋本發明之所有落入本發明之真實精神及範圍內的此類特徵及優點。此外，因為熟習此項技術者容易想到諸多修改及變體，所以不希望將本發明限於所說明及描述之精確構造及操作，且因此可使用屬於本發明之範疇內的所有適合修改及等效物。

在以上描述及技術方案中，諸如「中之至少一者」或「中之一或多者」之片語可出現在元件或特徵之連接清單之後。術語「及/或」亦可出現在兩個或更多個元件或特徵之清單中。除非與其使用的上下文有含蓄或明確矛盾，否則此片語欲意謂單獨地表示所列元件或特徵中之任一者或所述元件或特徵中之任一者以及另一所述元件或特徵中之任一者。舉例而言，片語「A及B中之至少一者」；「A及B中之一或多者」及「A及/或B」各意欲意謂「僅A，僅B或A及B同時」。類似解釋亦意圖用於列舉包括三個或更多個物品。舉例而言，片語「A、B及C中之至少一者」；「A、B及C中之一或多者」及「A、B及/或C」各意欲意謂「僅A、僅B、僅C、A及B一起、A及C一起、B及C一起或A及B及C一起」。在上文及技術方案中使用術語「基於」意欲意謂「至少部分地基於」，使得未列出之特徵或元件亦可容許的。

闡述於前述描述中之實施不表示與本文中所描述之主題一致的所有實施。實情為，該等實施僅為與所描述之主題相關之態樣一致的一些實例。儘管本文中已經詳細地描述幾個變體，但其他修改或添加係可能的。詳言之，除了本文中所闡述的特徵及/或變體，亦可提供其他特徵及/或變體。舉例而言，上文所描述之實施可經導引至所揭示之特徵之各種組合及子組合及/或本文所揭示之一或多個特徵之組合及子組合。此外，隨附圖式中及/或本文所述之所描繪之邏輯流程不一定需要所顯示的特定次序或依序次序來達成所期望的結果。以下申請專利範圍之範疇可包括其他實施或具體實例。

提供本發明之摘要以允許讀者迅速確定技術揭示內容之性質。應遵守以下理解：摘要將不會用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或含義。此外，在前述實施方式中，可看到出於精簡本發明之目的而在單一具體實例中將各種特徵分組在一起。不應將此揭示方法解釋為反映以下意圖：所主張之具體實例要求比各請求項中明確敍述更多的特徵。確切而言，如以下申請專利範圍所反映，本發明主題在於單一所揭示具體實例之少於全部的特徵。因此，以下申請專利範圍在此併入實施方式中，其中每一請求項就其自身而言作為單獨具體實例。

儘管前述內容是針對本發明的實施，但在不脫離本發明的基本範疇的情況下，可設計出本發明之其他及另外實施，且由以下申請專利範圍判定本發明之範疇。

本文中之具體實例可藉由結合隨附圖式一起參考以下描述更好地理解，在隨附圖式中，相同附圖標號指示相同或功能上類似之元件，其中：

[圖1A]描繪表示具有核心及氣囊之太空棲息地之橫截面的圖式之實例；

[圖1B]描繪表示包括附接至前庭之核心及覆蓋有軟貨品層及碎屑屏蔽罩之氣囊的太空棲息地之圖式的實例；

[圖2]描繪表示安裝凸緣及支架連接件之圖式的實例；

[圖3]描繪表示具有經建構以耦接至軟貨品層之第一末端及經建構以耦接至安裝凸緣之第二末端的支架之圖式之實例；

[圖4]描繪表示經建構以覆蓋氣囊之一部分的綁帶的圖式之實例；

[圖5]描繪表示覆蓋氣囊並運用複數個支架連接至安裝凸緣的軟貨品層的圖式之實例；且

[圖6]描繪表示安裝凸緣及支架連接件之圖式的另一實例。

Claims (20)

1. 一種用於將一太空棲息地之一氣囊耦接至一圓柱形核心的支架系統，該支架系統包含： 一軟貨品層，其經建構以覆蓋該太空棲息地之該氣囊； 一安裝凸緣，其經建構以耦接於該圓柱形核心之一末端處，該安裝凸緣包括圍繞該安裝凸緣延伸之一唇緣；及 一支架，其經建構以將該軟貨品層連接至該安裝凸緣，該支架具有一第一末端及一第二末端，該第一末端包括經建構以耦接至該軟貨品層之一銷且該第二末端包括經建構以閂鎖至該安裝凸緣之該唇緣的一突起部。
2. 如請求項1之支架系統，其中該安裝凸緣進一步包含： 一內側，其面向該圓柱形核心，該氣囊經建構以覆蓋該安裝凸緣之該內側之一部分；及 一外側，其與該內側相對，該外側包括圍繞該安裝凸緣延伸之該唇緣， 其中該安裝凸緣圍繞該圓柱形核心之一圓周延伸。
3. 如請求項2之支架系統，其中該安裝凸緣進一步包含： 一傾斜頂側，其與該內側及該外側具有非垂直拐角，該傾斜頂側自該安裝凸緣之該內側向上傾斜至該安裝凸緣之該外側，該非垂直拐角經建構以最小化抵著該氣囊之壓力， 其中該氣囊經建構以覆蓋該傾斜頂側。
4. 如請求項1之支架系統，其中該軟貨品層進一步包含： 一綁帶，其經建構以圍繞該銷纏繞以將該支架緊固至該軟貨品層，該綁帶經建構以穿過該銷與該支架之一底座之間的一開口。
5. 如請求項4之支架系統，其中該綁帶經建構以覆蓋該氣囊之一部分，該綁帶經建構以經由在大致垂直於該綁帶之一方向上延伸的複數個環箍式綁帶編織。
6. 如請求項2之支架系統，其進一步包含： 至少一個孔隙，其在該支架處，該至少一個孔隙經建構以接納一螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣；及 複數個外部開口，其圍繞該安裝凸緣之該外側延伸，該複數個外部開口經建構以接納該螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣， 其中該支架處之該至少一個孔隙及該複數個外部開口中之至少一個外部開口經建構成對準以接納該螺栓以用於將該支架耦接至該安裝凸緣。
7. 如請求項6之支架系統，其中該複數個外部開口與該安裝凸緣之一邊緣間隔開一預定長度，且其中該唇緣接近於一安裝凸緣圓周。
8. 如請求項1之支架系統，其中該支架進一步包括： 該支架之一平底側，其經建構以與安裝凸緣齊平，該支架之該平底側經建構以鄰接該安裝凸緣之該唇緣之一第一側， 其中該突起部經建構以圍繞該銷旋轉，使得該突起部鄰接該唇緣之一相對第二側。
9. 如請求項1之支架系統，其中該突起部經建構以與該唇緣之一曲率對準且其中該銷係可拆卸的。
10. 如請求項2之支架系統，其進一步包含： 一鎖環，其經建構以圍繞該安裝凸緣之該內側延伸，該鎖環經建構以將該氣囊緊固至該安裝凸緣；及 複數個內部開口，其圍繞該安裝凸緣之該內側延伸，該複數個內部開口經建構以接納一鎖環螺栓以用於將該鎖環耦接至該安裝凸緣之該內側以將該氣囊緊固至該安裝凸緣。
11. 如請求項10之支架系統，其中該鎖環經進一步組態以覆蓋沿著該安裝凸緣之該內側延伸的一O形環。
12. 如請求項2之支架系統，其進一步包含： 一蓋，其經建構以耦接至該安裝凸緣之該外側及該圓柱形核心，該蓋包括經建構以與該安裝凸緣對準之一圓柱形末端； 該蓋之一第一部分，其經建構以與該安裝凸緣之該外側重疊；及 該蓋之一第二部分，其經建構以與該圓柱形核心之該末端重疊。
13. 如請求項12之支架系統，其中該蓋之該第一部分經建構以覆蓋沿著該安裝凸緣之該外側延伸的一O形環。
14. 如請求項12之支架系統，其中該蓋之該第一部分包括接納一螺栓以用於將該蓋耦接至該安裝凸緣之一開口，且其中該蓋為經建構為該太空棲息地與一外部太空結構之間的一過渡腔室的一前庭。
15. 一種用於將一氣囊耦接至一太空棲息地之一核心的支架，該支架包含： 一底座； 一孔隙，其在該底座中，該孔隙經建構以接納一螺栓以用於在該核心處將該支架耦接至一安裝凸緣； 一銷，其耦接至該底座，該銷經建構以接納限制該氣囊之一綁帶；及 一突起部，其耦接至該底座，該突起部經建構以懸垂於該核心之該安裝凸緣處的一唇緣上。
16. 如請求項15之支架，其中該銷在該底座之一第一末端處且該突起部在該底座之一相對第二末端處。
17. 如請求項16之支架，其進一步包含： 至少兩個構件，其水平地延伸超出該底座之該第一末端，該至少兩個構件藉由該銷分隔開且經建構以將該銷緊固至該支架。
18. 如請求項15之支架，其中該底座具有經建構以與該安裝凸緣之一外側齊平之一平底側，該支架之該平底側經建構以鄰接該安裝凸緣之該唇緣之一第一側，且其中該突起部經建構以圍繞該銷旋轉，使得該突起部鄰接該唇緣之一相對第二側。
19. 如請求項15之支架，其中該孔隙經建構以與一安裝凸緣孔隙對準，該安裝凸緣孔隙及該孔隙經建構以接納該螺栓以用於在該核心處將該支架耦接至該安裝凸緣。
20. 一種用於將一太空棲息地之一前庭耦接至一圓柱形核心的耦接系統，該耦接系統包含： 該圓柱形核心，其具有一末端； 一安裝凸緣，其經建構以耦接於該圓柱形核心之該末端處；及 該前庭，其經建構以耦接至該安裝凸緣之一外側及該圓柱形核心之該末端並與該安裝凸緣之該外側及該圓柱形核心之該末端對準； 該前庭之一第一部分，其經建構以與該安裝凸緣之該外側重疊；及 該前庭之一第二部分，其經建構以與該圓柱形核心之該末端重疊。

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