一种用于空间胶体喷涂的气体发生器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种用于空间胶体喷涂的气体发生器，包括发生器主体结构、点火装置、产气药剂、产气压板以及合金薄膜。点火装置和产气压板设置在发生器主体结构的内腔中，且二者之间形成有燃烧室；产气压板上设置有多个排气孔，这些排气孔将燃烧室连通至外部；合金薄膜贴附于产气压板的朝向燃烧室的内表面，并遮盖住排气孔；产气药剂装填在燃烧室中；当收到点火信号后，点火装置点燃燃烧室中的产气药剂，产气药剂释放出高温高压气体，挤压合金薄膜使之变形直至破裂，使高温高压气体通过排气孔排出。本发明的气体发生器结构简单、驱动可靠、操作简便，可作为在轨喷涂装置的驱动源进行使用。
【专利说明】 一种用于空间胶体喷涂的气体发生器
【技术领域】
[0001]本发明属于空间喷涂【技术领域】，涉及一种用于空间胶体喷涂的气体发生器。
【背景技术】
[0002]随着卫星在轨服务技术的发展，在轨组装、在轨构建将会成为现实。在轨组装、在轨构建出的航天器对于星表有温度热控的要求，同时由于面临严苛的空间环境，航天器还需要进行必要的表面处理实现环境防护。这些都需要对于星表均匀喷涂特定的热控材料、环境防护材料，从而使星表具有相应的热控和环境防护功能。
[0003]现有应用于空间环境下的驱动机构中，主要采用气源或液源作为驱动机构的动力源，但此类驱动源无法满足毫秒级动力源时序控制的的功能，因此开展结构简单、驱动可靠、操作简便、具有毫秒级时序控制的气体发生器研宄成为必然。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是弥补现有技术的不足，提供一种用于空间胶体喷涂的气体发生器，应用该机构可以实现在空间环境下对胶体进行毫秒级时序控制喷涂的功能，为在轨组装、在轨构建中仪器设备的环境防护提供技术支撑。
[0005]本发明的技术解决方案包括:
[0006]一种用于空间胶体喷涂的气体发生器，包括发生器主体结构、点火装置、产气药剂、产气压板以及合金薄膜，其中，发生器主体结构具有内腔；点火装置和产气压板均设置在发生器主体结构的内腔中，并且点火装置与产气压板之间间隔形成有燃烧室；产气压板上设置有多个排气孔，这些排气孔将燃烧室连通至所述气体发生器的外部；合金薄膜贴附于产气压板的朝向燃烧室的内表面，并遮盖住该多个排气孔；产气药剂装填在燃烧室中；当收到点火信号后，点火装置点燃燃烧室中的产气药剂，使得产气药剂释放出高温高压气体，高温高压气体迅速充满燃烧室，挤压合金薄膜使之变形直至破裂，从而使得高温高压气体通过多个排气孔排出。
[0007]优选地，发生器主体结构的内腔包括两个点火装置装配孔、第一腔以及第二腔，其中，两个点火装置装配孔位于发生器主体结构内腔的一端，二者相对于发生器主体结构的中心轴线对称地布置；第一腔和第二腔顺序、且彼此连通地布置在两个点火装置装配孔下游，第一腔的直径小于第二腔的直径，第二腔的腔壁上设置有螺纹；并且两个点火装置装配孔均与第一腔连通；点火装置为两个点火器，两个点火器分别装配在两个点火装置装配孔中；产气压板为具有内腔的圆筒，其外周面上具有螺纹，产气压板螺纹装配在第二腔中；排气孔设置在产气压板的底壁上，并且这些排气孔与产气压板的内腔连通；合金薄膜贴附在产气压板底壁的内表面；当安装到位之后，发生器主体结构的第一腔与产气压板的内腔共同形成所述燃烧室。
[0008]上述方案的原理是:利用固体化学药剂燃烧后可释放气体的变化关系来实现燃烧室气体压力的升高，通过燃烧室排气孔及合金薄膜的结构设计，控制产气药剂燃烧产生高温高压的气体按时序排放，从而达到为胶体喷涂提供毫秒级控制能力的目的。
[0009]本发明与现有技术相比的优点在于:
[0010]本发明采用固-气能量转换驱动形式和气体排放时序控制结构作为用于空间胶体喷涂动力驱动的基本结构，与传统的动力驱动形式相比，具有结构简单、驱动可靠、操作简便、具有毫秒级时序控制等优点。同时本发明采用在狭小空间通过瞬时释放大量气体作为驱动源的密闭结构，可以适用于多种对使用装配空间有严格限制的场合，因此使用本发明具有良好的适应性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是根据本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器的整体结构示意图；
[0012]图2是根据本发明一个具体实施例中的产气压板的结构示意图；
[0013]图3是本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器的具体应用示意图；
[0014]图4是图3所示的气体发生器的启动过程示意图；
[0015]图5是图3所示的气体发生器的气体释放示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图和具体实施例对根据本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器做进一步详细的说明。
[0017]空间喷涂技术是作为有效自控喷射方式的一种，通过对既定被服务目标表面喷涂特定材料，附着于设备表面，达到对既定目标相应的性能改良及表面防护的目的。本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器，其关键点是基于化学原料固-气转化关系来实现驱动机构的释放。适用于在轨对星表设备喷涂液体材料，实现对星表设备的性能改良，特别是动力源驱动方式的选取以及气体延续释放时序的实现。
[0018]如图1所示，为本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器的示意图。如图所示，该气体发生器包括发生器主体结构1、点火装置2、产气药剂3、产气压板4以及合金薄膜5。
[0019]本发明的发生器主体结构I具有内腔。本发明的重点在于气体发生器的内部结构布局，对其外部结构不做具体限定，因此，可以根据实际应用对发生器的外部结构进行设计。例如，在如图4所示的应用场合，本发明的发生器主体结构I可以作为后续的驱动机构的一部分进行设置。
[0020]点火装置2和产气压板4均设置在发生器主体结构I的内腔中，并且点火装置2与产气压板4之间间隔形成有燃烧室6。产气压板4上设置有多个排气孔41，这些排气孔将燃烧室6连通至气体发生器的外部。合金薄膜5贴附于产气压板4的朝向燃烧室6的内表面，并遮盖住该多个排气孔41。产气药剂3装填在燃烧室6中。
[0021]通过上述对发生器内部结构的布置，由发生器主体结构的内腔、点火装置2、产气压板4以及合金薄膜5共同限定出一个封闭的室作为燃烧室6。当收到点火信号后，点火装置2点燃燃烧室6中的产气药剂3，使得产气药剂3释放出高温高压气体，高温高压气体迅速充满燃烧室6。燃烧室6中的气体压力达到一定程度之后，气体挤压合金薄膜5使之变形直至破裂，从而使得高温高压气体通过多个排气孔41排出。
[0022]如图1所示，发生器主体结构I的内腔包括两个点火装置装配孔101、第一腔102以及第二腔103，其中，两个点火装置装配孔101位于发生器主体结构I内腔的一端，二者相对于发生器主体结构I的中心轴线对称地布置；第一腔102和第二腔103顺序、且彼此连通地布置在两个点火装置装配孔101下游，第一腔102的直径小于第二腔103的直径，第二腔103的腔壁上设置有螺纹；并且两个点火装置装配孔101均与第一腔102连通。
[0023]点火装置2为两个点火器，两个点火器分别装配在两个点火装置装配孔101中。
[0024]产气压板4为具有内腔的圆筒，其外周面上具有螺纹，产气压板4螺纹装配在第二腔103中；排气孔41设置在产气压板4的底壁上，并且这些排气孔41与产气压板4的内腔连通；合金薄膜5贴附在产气压板4底壁的内表面；当安装到位之后，发生器主体结构I的第一腔102与产气压板4的内腔共同形成所述燃烧室6。
[0025]产气药剂可以根据实际应用选用。排气孔41用于将燃烧室6中的气体输送至外部的结构中。合金薄膜5用于防止非工作状态下产气药剂3从产气压板4的排气孔排出，并且在高温高压气体的冲击下，合金薄膜5会破裂。
[0026]图3是本发明的用于空间胶体喷涂的气体发生器的具体应用示意图；图4是图3所示的气体发生器的启动过程示意图；图5是图3所示的气体发生器的气体释放示意图。如图3所示，本发明的气体发生器应用在下游的喷涂装置的驱动机构上，并且发生器主体结构作为驱动机构的一部分而设计。
[0027]如图4所示，当给点火器提供起爆电流后，点火器引爆，从而引燃产气药剂3，产气药剂3燃烧，在毫秒时间内释放高温高压气体，高温高压气体迅速充满燃烧室，合金薄膜5被挤压变形。如图5所示，随着产气药剂3的燃烧，高温高压气体不断挤压合金薄膜5，随着合金薄膜5被挤压变形并被破坏，气体被释放进入到发生器后面的驱动机构的推力腔(如图中的7所示)。
[0028]在此，需要说明的是，本说明书中未详细描述的内容，是本领域技术人员通过本说明书中的描述以及现有技术能够实现的，因此，不做赘述。
[0029]以上所述仅为本发明的优选实施例，并非用来限制本发明的保护范围。对于本领域的技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，可以对本发明做出若干的修改和替换，所有这些修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于空间胶体喷涂的气体发生器，其特征在于，包括发生器主体结构(1)、点火装置(2)、产气药剂(3)、产气压板(4)以及合金薄膜(5)，其中， 发生器主体结构(I)具有内腔；点火装置(2)和产气压板(4)均设置在发生器主体结构(I)的内腔中，并且点火装置(2)与产气压板(4)之间间隔形成有燃烧室￠);产气压板(4)上设置有多个排气孔(41)，这些排气孔将燃烧室(6)连通至所述气体发生器的外部；合金薄膜(5)贴附于产气压板(4)的朝向燃烧室(6)的内表面，并遮盖住该多个排气孔(41);产气药剂(3)装填在燃烧室￠)中； 当收到点火信号后，点火装置(2)点燃燃烧室(6)中的产气药剂(3)，使得产气药剂(3)释放出高温高压气体，高温高压气体迅速充满燃烧室(6)，挤压合金薄膜(5)使之变形直至破裂，从而使得高温高压气体通过多个排气孔(41)排出。
2.根据权利要求1所述的用于空间胶体喷涂的气体发生器，其特征在于， 发生器主体结构(I)的内腔包括两个点火装置装配孔(101)、第一腔(102)以及第二腔(103)，其中，两个点火装置装配孔(101)位于发生器主体结构(I)内腔的一端，二者相对于发生器主体结构(I)的中心轴线对称地布置；第一腔(102)和第二腔(103)顺序、且彼此连通地布置在两个点火装置装配孔(101)下游，第一腔(102)的直径小于第二腔(103)的直径，第二腔(103)的腔壁上设置有螺纹；并且两个点火装置装配孔(101)均与第一腔(102)连通；点火装置(2)为两个点火器，两个点火器分别装配在两个点火装置装配孔(101)中；产气压板(4)为具有内腔的圆筒，其外周面上具有螺纹，产气压板(4)螺纹装配在第二腔(103)中；排气孔(41)设置在产气压板(4)的底壁上，并且这些排气孔(41)与产气压板(4)的内腔连通；合金薄膜(5)贴附在产气压板⑷底壁的内表面；当安装到位之后，发生器主体结构(I)的第一腔(102)与产气压板(4)的内腔共同形成所述燃烧室(6)。
【文档编号】F23B80/00GK104501135SQ201410773810
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】孙玉成, 李志 , 蒙波, 黄剑斌, 陈维春 申请人:中国空间技术研究院