[发明专利]一种航天器低冲击空间对接密封装置

说明书

一种航天器低冲击空间对接密封装置，包括目标飞行器对接密封结构和追踪飞行器对接密封结构，目标飞行器对接密封结构和追踪飞行器对接密封结构两者结构相同，均包括前置密封件、后置密封件、保持架、紧固件和平面法兰，保持架通过紧固件与平面法兰连接，保持架与平面法兰相接触的一侧安装有后置密封件，保持架用于对接的一侧安装有前置密封件。本发明能够满足空间对接飞行器低冲击对接系统对接面密封要求，具有低载荷、易对接、易分离、冗余密封以及反复使用的特性。

技术领域

本发明涉及一种航天器低冲击空间对接密封装置，适用于航天器新型低冲击空间对接系统对接面主密封，属于航天器空间对接领域。

背景技术

随着国际航天活动的深入发展，空间交会对接活动将越来越频繁，可靠性、规范性、经济性要求以及国际合作化程度也将越来越高，当前广泛使用的“异体同构周边式”等对接系统将无法满足多样化的空间任务需求，主要体现在两个方面：对接机制属于“硬对接”，追踪飞行器和目标飞行器空间对接接触时的撞击动能较大，不仅会引起航天器姿态发生大的变化，而且在航天器的某些接触部位还会产生较大的撞击载荷和局部变形，载荷太大会导致结构破坏，变形太大或发生塑性变形将导致机构无法分离；无法同时完成停泊和对接操作，不适应未来交会对接航天器需同时配置停泊机制和对接机制的发展要求。因此，包括我国在内的各航天大国均在研制具有低冲击、高可靠性、规范性、多功能性、轻质高效以及智能化等典型技术特征的新一代航天器空间对接系统，因其最大特点为柔性对接，对接接触过程撞击载荷较小，故将新一代航天器空间对接系统统称为低冲击对接系统 (具体结构形式各国均不相同)。

密封是航天器空间交会对接过程的主要环节之一，追踪飞行器和目标飞行器对齐拉紧后，两个对接系统进行密封、锁合并建立刚性连接，形成一个密封的输送通道。安装在两对接系统接口处的对接密封装置即是保证对接密封性能的主要部件，该装置除保证对接过程及完成后舱内空气等物质的极低泄漏外，还应在太空环境下具有低载荷、易对接、易分离、冗余密封以及反复使用等特性。

目前尚没有满足空间对接飞行器低冲击对接系统对接面密封要求的密封装置。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种航天器低冲击空间对接密封装置，能够满足空间对接飞行器低冲击对接系统对接面密封要求，具有低载荷、易对接、易分离、冗余密封以及反复使用的特性。

本发明的技术解决方案是：

一种航天器低冲击空间对接密封装置，包括目标飞行器对接密封结构和追踪飞行器对接密封结构，所述目标飞行器对接密封结构和追踪飞行器对接密封结构两者结构相同，均包括前置密封件、后置密封件、保持架、紧固件和平面法兰，保持架通过紧固件与平面法兰连接，保持架与平面法兰相接触的一侧安装有后置密封件，用于保证保持架与平面法兰之间的密封性能；保持架用于对接的一侧安装有前置密封件，用于保证对接密封面的密封性能；

所述目标飞行器对接密封结构的平面法兰安装在目标飞行器对接机构上，追踪飞行器对接密封结构的平面法兰安装在追踪目标飞行器对接机构上，保持架为环状结构，且与目标飞行器以及追踪飞行器待对接面尺寸相同。

所述前置密封件和后置密封件为横截面结构相同的密封圈结构。

所述前置密封件和后置密封件的横截面为“山”字型结构。

所述中间“|”形结构的宽度l₂与密封圈横截面宽度l₁的比例关系为“山”字型结构两侧凸起的高度h₂与中间“|”形结构高度h₁的比例关系为

所述“山”字型结构的中间“|”形结构为矩形、半圆形、复合形，所述复合形包括两种形式：

I、上半部分为圆弧，下半部分为矩形；