[发明专利]液体航天保温有效

专利信息
申请号: 200910255616.2 申请日: 2009-12-09
公开(公告)号: CN102095047A 公开(公告)日: 2011-06-15
发明(设计)人: 周庆国 申请(专利权)人: 周庆国
主分类号: F16L59/02 分类号: F16L59/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 256400 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 液体 航天 保温
【说明书】:

所属技术领域

本发明涉及的是液体航天保温技术,主要是改进航天保温材料和方法,代替泡沫,有效防止航天惨剧,改善低温发射条件,提供氢氧燃烧条件,保护航天人员和器械设施,促进航天事业发展。

背景技术

目前众所周知的航天保温在航天领域是重中之重!自航天有史以来各国(航天国)科学家都在探索保温技术,已经有几十年的历史成为制约航天发展的一大难题,有报道称之为航天软肋。

目前航天保温材料的弱点:(声明:本专利不含政治因素,以下资料引用部分报道)。

“美国航空航天局地面工程师在2006年7月2日晚进行检查时发现,发现号航天飞机外贮箱顶部附近一个支架的保温泡沫材料中出现了长约12.7厘米、深约3毫米的裂缝。事后,美国航空航天局官员进行了紧急磋商,看能否在最短时间内修复裂缝,以及是否取消计划于7月4日进行的发射,但最终还是决定按原定时间发射。”

美国技术发达控制严格在初装时不会出现任何问题,之所以出现以上情况:应该是泡沫材料有问题,泡沫热胀冷缩,是温差造成裂缝,这种情况升空后温差更大更加严重,有更大的隐患。

“又是保温泡沫材料在捣乱,它已成为航天飞机难以治愈的巨大心病。在2003年哥伦比亚号发射时,外贮箱上的一块重约700克的保温泡沫材料脱落,致使机翼上出现了一个小洞,最终导致哥伦比亚号灾难的发生,7名机组人员全部丧生。自此,外贮箱保温泡沫材料的脱落已成为困扰美国航空航天局一个永远的心痛。”

这种情况应该是温差变化过大、过快(时间太短)泡沫在彭胀状态下快速冷缩后失控造成的。

“在2005年航天飞机STS-114进行首次复飞前,美国航空航天局曾对外贮箱采取了以下几项改进措施:改进了保温泡沫材料的安装方式,提高了保温材料敷设工艺的标准,并重新培训了为外贮箱喷涂保温泡沫材料的技术工人,提高了他们的操作工艺技能,减少了泡沫材料中的空隙。工程师们和经考核合格的技术工人小组用了1年半的时间才完成了对外贮箱外包层进行的改装工作,尤其是在外贮箱上安装了调温装置,如加热器,而不是仅靠泡沫材料来防止冰的形成。”

“但首次复飞的结果表明,美国航空航天局为航天飞机所做的改进措施极不理想,因为虽然发射时其外贮箱表面的保温泡沫材料脱落物数量确实大大减少了,不过尺寸仍比较大,有4块脱落的保温泡沫材料的尺寸超过了美国航空航天局的安全标准,有1块甚至接近造成哥伦比亚号航天飞机失事的泡沫材料大小,质量达400多克,幸亏它没有击中轨道器。”

中国也出现保温泡沫材料脱落现象。

据报道一旦泡沫击中轨道器就酿成航天惨剧!

航天事业主要的是靠技术改进,不能靠幸运!

“从技术上讲,保温泡沫材料的脱落确实已经成为航天飞机的顽疾,而且在短期内很难解决。美国航空航天局表示,要想在航天飞机升空时不产生任何泡沫碎块,已被证明过于困难和昂贵,但应把泡沫碎块控制在40克以内。”

其实所用经费并不多,美国技术根本没达到,是典型的国际空白!

泡沫的弱点是:在升空时容易酿成惨剧,在升空后受热胀冷缩的影响产生裂缝造成更大隐患,因为泡沫材料中有气孔在保温方面也有一定的局限性。

中国在低温发射时也用过棉被盖、灯头烤等幸运技术。

发明的内容

1、发明的目的:改进保温材料防止航天惨剧发生,改善低温发射条件,提供氢氧燃烧条件,保护航天人员和器械设施,促进航事业发展。

2、技术解决方案:本专利的液体保温提供适合于航天要求的永久性无缝覆盖、不脱落、抗冻、保温、保护航天人员和器械设施的技术(能防腐)。

根据航天条件解决方案如下:70度、80度、90度。

①号液体航天保温制剂配方:

保温基础是70度。

以下是(克/100克水)为单位。

碳酸钾                150克/100克水

起保温作用,是金属防腐剂,具有高度稳定性。

蔗糖                  8克/100克水

是辅助保温剂,主要形成密实保温层并保护金属。

苯甲酸钠              8克/100克水

是金属保护剂,主要保护钢铁及合金,起辅助保温作用。

葡萄糖                2克/100克水

是有色金属保护剂,主要保护铜及合金。

硫脲                  2克/100克水

是有色金属保护剂,主要保护铝及合金。

PH值为:7(中性)

②号液体航天保温制剂配方:

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