[发明专利]一种用于空间胶体喷涂的气体发生器

说明书

技术领域

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

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。

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究成为必然。

发明内容

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。

本发明的技术解决方案包括：

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。

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。

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。

本发明与现有技术相比的优点在于：

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。

附图说明

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；

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；

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。

具体实施方式

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。

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。

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。