[发明专利]用于补偿光学装置精度偏移的真空密封装置及安装方法

说明书

本发明涉及具有光学设备精度和密封双重安装要求的航天器或载人登月舱，具体涉及一种真空密封装置。一种用于补偿光学装置精度偏移的真空密封装置，它包括：安装基座、弹性补偿器以及密封罩；安装基座分为连接筒A、连接筒B；连接筒B的最大端用于安装红外地球敏感器，最小端与连接筒A对接，在对接处设有非金属隔热垫；弹性补偿器套接在连接筒A的外部，随舱内压力波动进行弹性调整；每层弹性补偿器内部与连接筒A外壁之间设有一个抗外压失稳钢圈；密封罩为一端大一端小的缩口筒状结构，其侧壁设有安装法兰；密封罩套接在连接筒B的外部，并通过其小端与连接筒A一端的连接凸台密封连接。本发明顺利解决了无整流罩有密封要求的卫星舱外红外地球敏感器的安装问题。

技术领域

本发明涉及具有光学设备精度和密封双重安装要求的航天器或载人登月舱，具体涉及一种真空密封装置。

背景技术

实践十号科学实验卫星是专门用于“微重力科学和空间生命科学”空间实验研究的返回式卫星，采用两台红外地球敏感器获取卫星姿态信息进行在轨姿态捕捉和控制。红外地球敏感器是航天器姿态控制系统中广泛使用不可缺少的光电姿态敏感器，对精度要求高，其偏差一般控制在百分之一度的量级，才能满足姿态控制的精准要求，而除了红外地球敏感器自身精度外，为敏感器提供安装基座的装置的精度也是卫星得以实现姿态精准控制的关键因素之一。对于大多数无密封要求的低轨道或高轨道卫星如遥感卫星、资源卫星等，红外地球敏感器安装在结构板上，当整流罩抛离、卫星入轨后，敏感器的工作位置直接开敞暴露于外太空，工作环境不受舱压变化等载荷的干扰，容易获得良好的精度。而实践十号卫星的红外地球敏感器是安装在有密封要求的密封舱舱外，则需要考虑以下几个关键点：一是由于实践十号卫星发射时无整流罩，依靠星体外表面作为弹头发射升空，需保证卫星外表面尽可能无凸起物，因此需在密封舱的侧壁为红外地球敏感器设计单独的凹舱，既能为敏感器提供一个可靠的安装基座，又能与密封舱舱内环境隔离，保证敏感器安装后暴露在真空环境，且不影响密封舱的密封性能；二是密封舱在轨时内部留有型号任务所必须的大气压力，而舱内气体的温度冷热交变会使舱压产生波动变化，导致薄壁蒙皮结构的舱壁和凹舱随气压波动发生膨胀或收缩变形，影响红外地球敏感器工作精度。因此需要设计一种装置，既能实现与密封舱的密封隔离，保证密封舱的可靠密封，又能为红外地球敏感器提供牢固的安装基体，还能消除舱压变化带来的精度偏移。

发明内容

本发明的目的是：提供一种真空密封装置，既能满足在轨密封要求，又能消除舱压变化会导致的光学精度偏移。

本发明的技术方案是：一种用于补偿光学装置精度偏移的真空密封装置，它包括：安装基座、弹性补偿器以及密封罩；

安装基座由螺栓连接的连接筒A、连接筒B组成；连接筒A为两端设有连接凸台的圆筒结构，连接筒B为三级收缩的阶梯圆筒结构；连接筒B的最大端用于安装红外地球敏感器，最小端用于与连接筒A对接，在对接处设有非金属隔热垫；

弹性补偿器采用橡胶材料，具有多层结构，随舱内压力波动进行弹性调整；弹性补偿器套接在连接筒A的外部，与连接筒A两端的连接凸台密封连接；每层弹性补偿器内部与连接筒A外壁之间设有一个抗外压失稳钢圈；

密封罩为一端大一端小的缩口筒状结构，其侧壁设有安装法兰；密封罩套接在连接筒B的外部，并通过其小端与连接筒A一端的连接凸台密封连接。

本发明的另一个技术方案是：一种用于补偿光学装置精度偏移的真空密封装置的安装方法，它基于如上所述的一种用于补偿光学装置精度偏移的真空密封装置，包括以下步骤：

A.将密封罩焊接在密封舱舱壁预设的蒙皮翻边上，经过X光检测和焊缝气密检查，保证满足使用焊缝要求；

B.将连接筒A与密封舱的主梁进行舱外连接到位；将弹性补偿器套装到连接筒A上进行连接，并设置抗外压失稳钢圈，连接前需对接触面净化处理以确保密封；

C.将步骤B中安装完成的部件进行在密封舱内的组装；