[实用新型]载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳

说明书

技术领域

本实用新型属于钢丝绳,特别涉及一种载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳。

背景技术

钢丝绳许多种类，以适应不同作业环境，每种作业环境都有其特殊的要求。太空中环境不同于地球环境，辐射强度很高，对航天飞船对接机构用钢丝绳提出了特殊的性能要求，如承载能力、伸长率、耐磨性、耐弯曲疲劳性等。现有钢丝绳因结构选择和内在质量问题，导致使用寿命只有十几次至几十次，远未载人航天工程提出的使用100次后不允许出现断丝的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳。此钢丝绳可以满足载人航天飞船空间对接机构使用钢丝绳的技术指标要求。可在要在-50℃～+50℃环境温度中正常工作。钢丝绳整绳破断拉力≥17KN，伸长率≤0.95%，在3～6KN的张力下进行100次疲劳弯曲试验后无断丝。钢丝绳剪断后，直径增大量应≤0.4㎜。施加80%公称载荷并保持5秒钟的条件下，钢丝绳没有断丝。产品应满足锁系（多把对接锁）相互间的空载同步性≤1°，负载同步性≤3°，保证对接机构连接密封性能和分离角速度。

本实用新型的技术方案是：

一种载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳，其特征在于：本钢丝绳由7个股组成，其中有1个中心股，中心股外有6个外层股。钢丝绳中每一股都是由19根钢丝组成，在1根中心钢丝外，缠绕内、外2层钢丝。每层钢丝数量均为9根，其中内层钢丝较细，外层钢丝较粗，且位于内层两相邻钢丝的沟槽内。

所述不锈钢丝采用06Cr19Ni10（304）不锈钢材质。

本实用新型效果、特点及优点是：

本载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳，其工作载荷大、受力复杂、耐疲劳性能要求高。

该不锈钢丝绳的使用工况对钢丝绳的韧性和耐疲劳性能具有较高要求，其所承受的载荷在公称载荷的17.6%（3KN）和35.3%（6KN）间反复变化，并受两个导向轮的摩擦，而YB/T5197-2005《航空用钢丝绳》进行疲劳试验时钢丝绳所承受载荷仅为公称破断拉力的2％左右。

采用创新的6×19S+IWS结构

本钢丝绳直径为4.8㎜，6×19S+IWS这种全新结构，满足载人航天飞船空间对接机构的使用工况，保证了钢丝绳的各项性能特别是耐疲劳性能。经长期测试合格后，该产品随神州飞船成功实现与天宫一号的交汇对接。

附图说明

图1是载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳的断面结构示意图

图中：1中心股、2外层股、3中心钢丝、4内层钢丝、5外层钢丝。

具体实施方式

如图所示的载人航天飞船空间对接机构专用不锈钢丝绳，本钢丝绳由7个股组成，其中有1个中心股，中心股外有6个外层股。钢丝绳中每一股都是由19根钢丝组成，在1根中心钢丝外，缠绕内、外2层钢丝。每层钢丝数量均为9根，其中内层钢丝较细，外层钢丝较粗，且位于内层两相邻钢丝的沟槽内。

所述不锈钢丝采用06Cr19Ni10（304）不锈钢材质。

结构规格

产品结构规格为6×19S+IWS-4.8，断面结构见图1。

本产品说明

钢丝绳绳径为4.8㎜，采用0Cr18Ni9（304）不锈钢材质，要在-50℃～+50℃环境温度中正常工作。钢丝绳整绳破断拉力≥17KN，伸长率≤0.95%，在3～6KN的张力下进行100次疲劳弯曲试验后无断丝。钢丝绳剪断后，直径增大量应≤0.4㎜。施加80%公称载荷并保持5秒钟的条件下，钢丝绳不能有断丝。产品应满足锁系（多把对接锁）相互间的空载同步性≤1°，负载同步性≤3°，保证对接机构连接密封性能和分离角速度。

产品特点、优点和效果

（1）本产品使用环境特殊

该产品随飞船在宇宙空间使用，其使用环境与常规产品有很大区别，对产品质量和工艺稳定性提出了极高的要求。能够生产出在外太空复杂环境中正常工作的产品。

（2）工作载荷大、受力复杂、耐疲劳性能要求高

该产品的使用工况对钢丝绳的韧性和耐疲劳性能具有较高要求，其所承受的载荷在公称载荷的17.6%（3KN）和35.3%（6KN）间反复变化，并受两个导向轮的摩擦，而YB/T5197-2005《航空用钢丝绳》进行疲劳试验时钢丝绳所承受载荷仅为公称破断拉力的2％左右。

（3）针对小规格采用创新线接触结构

钢丝绳直径为4.8㎜。根据该产品的使用工况，创造性地设计出6×19S+IWS这种全新结构，保证了产品的各项性能特别是耐疲劳性能。经长期测试合格后，该产品随神八、神九、神十飞船成功实现与天宫一号的交汇对接。