[发明专利]用于空间目标光学特性试验的真空容器

说明书

本发明公开一种用于空间目标光学特性试验的真空容器，主体为一球罐，球罐由球壳板分区拼装而成，采用足球瓣式组合和橘瓣式组合；容器顶部连接太阳模拟器，侧面设设备进出大门，连接通光光程装置，容器上开设若干功能窗口，可实现外部辐射测量的等距离测量。本发明是大直径球形真空容器，直径18m，能够承载自重、内部热沉重量、其它罐内测量及其它附属设备的重量，容器既满足了空间光学环境建立、测量设备的安装、全尺寸试验件空间几何关系得建立，又保证了操作的合理性及结构的稳定性。

技术领域

本发明涉及空间环境模拟领域的大型真空低温环模容器，特别涉及用于空间目标光学特性试验的真空容器。

背景技术

空间目标在地面的光学特性模拟试验中，为模拟真空低温环境，需要大型真空容器。试验中需要对目标进行多角度的观测，测量窗口对应的角度关系应该特殊设计，否则会引起测量的误差；且要尽量保持测量设备到目标的距离一致性，这样才能获取准确的辐射测量结果；且由于试验环境要求真空、低温，有辐照，所以里、外都要加设很多辅助设备，要保证温度、光照等均匀一致；且为模拟远距离的光学特性测试，理想上也需要将容器做的尽量大，满足远程测量。

然而由于现行加工工艺等原因的限制，现有通用的设计一般只能采用一种长圆筒形的罐体，从距离上虽然能满足远程测试，但是却不能实现各个测量设备到测试目标的距离一致，也不能在360°全方位内等距离测量。

发明内容

因此，本发明提出了一种用于空间目标光学特性试验的真空容器，目的在于满足全尺寸试验环模和测量系统的环境及尺寸关系的需求，解决各个测量设备到测试目标的距离一致性问题，以及全方位观测问题，同时满足内部热沉以及测量机构的悬挂需求，实现真空环境的全方位条件一致，同时满足远距离测试需求和人员操作方便的需求。

因此，本发明的技术方案如下：一种用于空间目标光学特性试验的真空容器，其特征在于：所述容器为一球形容器，所述球形容器由球壳板分区拼装而成，分为上极区、上温带区、下温带区、下极区，其中各区也由若干小块球壳板拼装而成；

所述球形容器顶部设置有连接太阳模拟器的开口，在开口处设置口部法兰，所述口部法兰与太阳模拟器大门法兰对接，在口部法兰上表面设置密封凹槽，内填密封条，大门法兰为平面形式；

所述球形容器上开设若干功能窗口，按如下定义的坐标系设置：以容器球心为坐标系原点，X-Y平面位于赤道面内，X轴与侧门轴线重合或平行，正向指向侧门方向，Y轴与连接通光光程装置的轴线平行，正向指向通光光程控制装置，Z轴垂直于X-Y平面，正向向上，X-Y-Z三轴满足右手定则。

进一步地，所述上极区和下极区球壳板采用足球瓣式组合，上温带区、下温带区球壳板采用橘瓣式组合。

进一步地，所述上极区和下极区都由7块球壳板组成，上极区板宽12度，下极区板宽16度；所述上温带区和下温带区均由20块球壳板组成，板宽18度，下温带板长60度，上温带板长50度。

进一步地，所述球形容器顶部的口部法兰，采用如下工艺成型：钢板锻方——冷弯或机加工成弧段——去应力退火——加工基准面——弧段角度画线、去端头——机加工各个侧面——机加工焊接坡口——组焊成环——与罐口或大门焊接——现场精加工。

进一步地，所述球罐外围有接缝的地方，设置环向加强筋和纵向加强筋，连接构成T型加强筋。

进一步地，所述容器顶部口部法兰周边设置环向加强筋，在法兰与环向加强筋之间增加纵向加强筋连接。

进一步地，所述侧门法兰周边采用罐体环向加强筋与法兰环筋连接加强，同时在法兰环筋与罐体之间增加纵筋连接。

进一步地，所述容器接管采用厚壁管或凸缘，接管外壁安装环形补强板，并且接管中心横向设环向加强筋，纵向设立式筋板。