專利名稱：一種太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供適用于較大壓力差環(huán)境下門體的開啟機(jī)構(gòu)，具體涉及一 種太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
神七升天，舉國(guó)歡騰，同時(shí)也帶動(dòng)了我國(guó)空間技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。但是， 就在航天員準(zhǔn)備打開艙門，進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)，軌道艙門卻由于艙內(nèi)外環(huán)境巨 大的壓力差一直無(wú)法打開，航天員在開門時(shí)非常費(fèi)力，雖然最終航天員成功 完成出艙活動(dòng)的各項(xiàng)任務(wù)，為我國(guó)載人航天事業(yè)寫下了光輝的一頁(yè)；但是航 天員出艙時(shí)的驚心一刻還是給人們留下深刻的印象，引起眾多技術(shù)人員的思 索。航天專家在總結(jié)時(shí)也對(duì)此進(jìn)行了分析，當(dāng)航天員準(zhǔn)備出艙活動(dòng)前，首先 要將軌道艙內(nèi)氣壓升高到與返回艙基本相同，航天員隨后從返回艙進(jìn)入到軌 道艙內(nèi)，然后關(guān)閉返回艙與軌道艙之間的隔離門，通過(guò)緩慢泄壓的方式使軌 道艙內(nèi)壓力降低，當(dāng)軌道艙內(nèi)壓力降至2千帕左右時(shí)，航天員才允許打開軌 道艙門。雖然此時(shí)軌道艙內(nèi)壓力己經(jīng)降至2千帕左右，但與軌道艙外真空環(huán)境仍存在較大的壓力差，這時(shí)軌道艙內(nèi)2千帕的氣壓作用在軌道艙門上的壓 力為F=PxS (F為軌道艙門體上所受壓力，P為軌道艙內(nèi)的壓強(qiáng)，S為軌道 艙門體一面的面積)，由于軌道艙門體面積相對(duì)較大，因此航天員必須克服軌 道艙門所受的該壓力；加之軌道艙內(nèi)空間有限，只能一人進(jìn)行操作，在開門時(shí)航天員還必須用一只手固定身體，只能用單手開門，這更增大了開門的難 度。因此，航天員在打開艙門時(shí)非常費(fèi)力，設(shè)計(jì)人員甚至還考慮過(guò)如果艙門無(wú)法正常打開，必要時(shí)將使用一種"撬桿"工具，將艙門撬開。由此可見， 設(shè)計(jì)一種在內(nèi)外環(huán)境存在較大壓力差的情況下，能夠安全、省力、簡(jiǎn)便的進(jìn) 行卸壓操作的艙門開啟機(jī)構(gòu)，顯得非常重要。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)太空飛船在太空中使用時(shí)內(nèi)外環(huán)境存在較大壓力差，開啟艙門時(shí)難 度較大的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠安全、省力、簡(jiǎn)便的進(jìn)行 卸壓操作的飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，包括鉸接于軌道艙 體上的艙門，其特征在于，所述艙門上設(shè)有貫穿于艙門厚度的卸壓孔，所述 卸壓孔由卸壓裝置密封；位于艙門內(nèi)側(cè)的卸壓裝置端部設(shè)有拉環(huán)。所述卸壓裝置為卸壓閥或螺塞類似機(jī)構(gòu)；所述卸壓閥由閥座和閥芯構(gòu)成， 閥座固定于卸壓孔內(nèi)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有以下顯著效果1、 由于在軌道艙門上設(shè)置卸壓裝置(如卸壓閥或螺塞等)，航天員只需 用很小的拉力就可打開卸壓閥或螺塞，.使軌道艙內(nèi)的高壓向太空外泄，使軌 道艙內(nèi)、外壓力趨于相同(真空)，從而減少作用在軌道艙門上的壓力，使操 作過(guò)程方便、省力和快捷；2、 由于整個(gè)開門過(guò)程省力、方便，減少了航天員在操作時(shí)的勞苦和可能 引起的不安全因素，使航天員的安全得到保障；3、 整個(gè)開啟機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且體積小、重量輕，無(wú)需增加復(fù)雜的設(shè)施， 不會(huì)增加太空飛船的負(fù)荷。


圖1為本實(shí)用新型一種太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖1中，1—艙體，2—鉸鏈，3—門把手，4一艙門，5—卸壓閥，6—拉 環(huán)，7—密封圈。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型的太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，包括鉸接于艙體1上的艙門4，所 述艙門4上設(shè)有貫穿于艙門4厚度的卸壓孔，所述卸壓孔由卸壓裝置5密封； 位于艙門4內(nèi)側(cè)的卸壓裝置5端部設(shè)有拉環(huán)6。軌道艙艙門4與軌道艙艙體1通過(guò)鉸鏈2鉸接，艙門4可以繞鉸鏈2自 由轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度(如100度左右)。采用的鉸鏈2具有良好氣密性，既能保證 艙門4正常開啟，也能維持艙內(nèi)氣壓穩(wěn)定，氣體不泄漏。在艙體1與艙門4 接觸的邊框壁上，設(shè)置有密封圈7，密封圈7與艙體1和艙門4緊密結(jié)合，形 成一個(gè)具有良好密封性的整體。艙門4的內(nèi)表面上，還設(shè)置有門把手3，并與 艙門4固定連接，門把手3的設(shè)計(jì)要考慮到方便航天員開艙時(shí)的操作。當(dāng)航天員準(zhǔn)備進(jìn)行出艙活動(dòng)前，先要升高軌道艙內(nèi)氣壓，使軌道艙與返 回艙內(nèi)氣壓基本相同，航天員打開返回艙與軌道艙之間的隔離門，進(jìn)入到軌 道艙內(nèi)，并將隔離門關(guān)閉。此時(shí)再降低軌道艙內(nèi)氣壓，此過(guò)程中對(duì)軌道艙緩 慢泄壓，直至軌道艙內(nèi)氣壓降至3千帕左右時(shí)，航天員將對(duì)航天服作進(jìn)一步 調(diào)整，并做好出艙的準(zhǔn)備；當(dāng)艙內(nèi)氣壓降至2千帕左右時(shí)，航天員才允許打 開艙門，進(jìn)行出艙活動(dòng)。開啟軌道艙門過(guò)程中，航天員先拉動(dòng)拉環(huán)6，開啟卸 壓裝置5 (卸壓閥或螺塞)；由于閥芯或螺塞直徑較小，其頭部端面受力面積S'很小，由壓力計(jì)算公式F-P、S' (F為卸壓裝置端面所受壓力，P'為此時(shí)艙內(nèi) 壓強(qiáng)，S'為卸壓裝置端面面積)，由于S'遠(yuǎn)小于S (S為軌道艙門體一面的面 積)，故F的值也遠(yuǎn)小于F (軌道艙門體上所受壓力)，因此，航天員只需要克 服較小的F'(遠(yuǎn)小于克服艙門4上的作用力F)，即只需較小的拉力就可開啟 卸壓裝置5 (卸壓閥或螺塞)。艙內(nèi)氣體通過(guò)卸壓閥泄出，在此過(guò)程中，軌道 艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小，并接近于真空環(huán)境。此時(shí)，艙門4的內(nèi)外表面幾乎 都不受氣壓力作用，航天員再拉動(dòng)門把手3，艙門4將很容易被打開。
本實(shí)用新型所提供的太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，不僅可用于存在壓力差的 環(huán)境下的太空飛船艙門開啟，而且還可用于深海艦艇、各種高壓艙等存在壓 力差環(huán)境的各種設(shè)備。因此任何針對(duì)本實(shí)用新型所做出的修改或組合，都不 能超出本實(shí)用新型的權(quán)利要求書所保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1、太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，包括鉸接于軌道艙體(1)上的艙門(4)，其特征在于，所述艙門(4)上設(shè)有貫穿于艙門(4)厚度的卸壓孔，所述卸壓孔由卸壓裝置(5)密封；位于艙門(4)內(nèi)側(cè)的卸壓裝置(5)端部設(shè)有拉環(huán)(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述卸 壓裝置(5)為卸壓閥或螺塞；所述卸壓閥由閥座和閥芯構(gòu)成，閥座固定于卸 壓孔內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種太空飛船艙門開啟機(jī)構(gòu)，包括鉸接于軌道艙體上的艙門，所述艙門上設(shè)有貫穿于艙門厚度的卸壓孔，所述卸壓孔由卸壓裝置密封；位于艙門內(nèi)側(cè)的卸壓裝置端部設(shè)有拉環(huán)。它通過(guò)在艙門上設(shè)置僅用極小拉力就可打開的卸壓裝置，使整個(gè)操作過(guò)程省力、方便、快捷；將軌道艙內(nèi)的氣體外泄，使軌道艙內(nèi)外壓力相同；同時(shí)，減少了航天員在操作時(shí)可能引起的不安全因素，使航天員的安全得到保障，飛船的安全性能也得到提升；整個(gè)開啟機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且體積小、重量輕，無(wú)需增加復(fù)雜的設(shè)施，不會(huì)增加太空飛船的負(fù)荷。
文檔編號(hào)B64C1/14GK201292009SQ20082010068
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者嚴(yán)學(xué)書 申請(qǐng)人:重慶工商大學(xué)