[实用新型]一种航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片

说明书

技术领域

本实用新型属于飞行装备制造技术领域，具体涉及一种航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片。

背景技术

隔膜式贮箱是目前空间系统应用较为先进的液体燃料推进剂贮箱，特别是金属隔膜贮箱可以实现推进剂特别是氧化剂的长期加注贮存，具有适应性广、加注贮存期长、密封性好、质心稳定、抑制液体燃料晃动、能够采用热燃气增压、排放效率高和在失重状态几乎不受干扰加速度影响等特点，是解决液体燃料预先加注、精确控制和长期贮存的关键，并显著提高了航天器寿命、精度和发射机动性，因此广泛地应用于经常变轨、姿态调整频繁、机动性强的航天器中。

金属隔膜贮箱的关键技术是隔膜本身的特性，金属隔膜具有强度高、耐腐蚀性强、抗渗透性好、较轻的质量、简单的制造工艺和多次变形过程可控等优点，是隔膜式贮箱的主要隔膜材料。

目前金属隔膜一般分为铝制与钛制两种，铝制隔膜在高温下的机械性能比较低，薄壁铝材焊接较为困难，与铝制隔膜相比，钛制隔膜不仅具有良好的抗氧化性及耐腐蚀性，而且在燃气增压条件下高温性能优势明显，薄壁焊接较为容易。金属隔膜的变形受到很大的限制，特别是金属隔膜试验一般只能一次变形，难以重复试验，这使得金属隔膜贮箱在设计、计算、工艺和试验上难度和费用较高。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片，该航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片不仅能提高翻转的效率，满足系统大流量的工作要求，且能有效的降低失效的可能性，并且降低了制造成本，以克服现有的技术不足。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片；包括过渡锥角、球冠段、圆弧段、锥柱段和预弯边段，所述预弯边段通过过渡锥角与锥柱段平滑连接，锥柱段上端还依次与圆弧段和球冠段平滑过渡连接；贮箱膜片底端的直径为444mm，贮箱膜片的厚度t随球冠段的顶端向下的高度h而变化，具体为当：

h=0～45mm时，ｔ=1.2mm，

45 mm＜h≤63 mm时，t=1.15 mm，

63 mm＜h≤81 mm时，t=1.10 mm，

81 mm＜h≤99 mm时，t=1.05 mm，

99 mm＜h≤117 mm时，t=1.00 mm，

117 mm＜h≤135 mm时，t=0.95 mm，

135 mm＜h≤153 mm时，t=0.90 mm，

153 mm＜h≤171 mm时，t=0.85 mm，

h＞171 mm时，t=0.80 mm。

所述过渡锥角为3°-8°。

所述球冠段、圆弧段和锥柱段为内表面半径一致、外表面变厚度结构。

本实用新型的有益效果在于：预弯边的存在可明显降低此处膜片的刚度，使膜片先沿此处翻转而不是在其他区域局部失稳。锥柱段倾角可减小局部失稳对整体结构的影响。变厚度的设计显著减小了膜片在翻转后期的偏心，保证了贮箱的质心稳定，膜片顶点的纵向位移变化更加接近于线性，保证推进剂的排放在可控的范围内。变厚度膜片预翻时所需的压力小于等厚膜片，且翻转过程更稳定，即变厚度设计可降低膜片的翻转压差，既可以保证翻转压差的稳定性，又可以满足大流量工作要求。本实用新型可以在保证膜片实现有效翻转的前提下，满足大流量工作要求，既增大了贮箱的容积，又提高了其排放效率，且降低了制造成本及实验成本，相比现行的设计具有十分明显的优势，适于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是具体实施例的结构示意图；

图3是本实用新型的过渡锥角处放大示意图；

图中：1-过渡锥角，2-球冠段，3-圆弧段，4-锥柱段，5-预弯边段。

具体实施方式

下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1和2所示的一种航天器用的变厚度大流量金属隔膜式贮箱膜片；包括过渡锥角1、球冠段2、圆弧段3、锥柱段4和预弯边段5，所述预弯边段5通过过渡锥角1与锥柱段4平滑连接，锥柱段4上端还依次与圆弧段3和球冠段2平滑过渡连接；贮箱膜片底端的直径为444mm，贮箱膜片的厚度t随球冠段2的顶端向下的高度h而变化，具体为当：

h=0～45mm时，ｔ=1.2mm，

45 mm＜h≤63 mm时，t=1.15 mm，