[发明专利]一种空间低温贮箱多重复合绝热层

说明书

本申请涉及空间贮存技术领域，具体而言，涉及一种空间低温贮箱多重复合绝热层，包括箱体以及壳体，壳体与箱体之间依次设置有纤维缠绕复合层、泡沫绝热层、绝热渐变密度层、蒸汽冷却屏组件以及防辐射遮挡屏。本申请在满足重量和外形尺寸等技术指标的前提下，最大限度的减少了空间低温贮箱的漏热现象，实现了低蒸发损耗或零蒸发宇航长期在轨的服役要求，采用了薄壁壳体复合材料结构、优化的变密度多层绝热结构以及主动换热式蒸汽冷却屏技术，具有绝热效果好、轻质量、低功耗、高效率等优点，满足航天系统对于质量控制、性能指标以及可靠度的高要求。

技术领域

本申请涉及空间贮存技术领域，具体而言，涉及一种空间低温贮箱多重复合绝热层。

背景技术

在卫星、飞船航天推进领域，相比常温推进剂，采用低温推进剂具有高比冲、体积小、占空比大、推进剂携带量大等优点，在化学推进方面，采用液氢、液氧等低温推进剂替代甲基肼、四氧化二氮等常温推进剂，在电推进方面，采用液氙、液氪等低温推进剂替代常温高压氙气、氪气等常温气体推进剂，以满足高性能、高可靠的航天器任务需求。

航天器在空间飞行时会受到太阳辐射、地球红外辐射、行星反照、黑背景等空间热环境的影响，通过辐射会使空间低温贮箱发生漏热，并且航天器在地面、发射、在轨、变轨等不同阶段的还会存在低温存储的问题，此外低温贮箱在航天器飞行过程中还存在对流换热、固体导热和辐射换热等不同漏热机理的低温存储问题。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种空间低温贮箱多重复合绝热层，最大限度的降低空间低温贮箱漏热的问题，满足在地面、发射阶段较低蒸发率指标的要求以及在轨、变轨阶段零蒸发指标的要求。

为了实现上述目的，本申请提供了一种空间低温贮箱多重复合绝热层，包括箱体以及壳体，壳体与箱体之间依次设置有纤维缠绕复合层、泡沫绝热层、绝热渐变密度层、蒸汽冷却屏组件以及防辐射遮挡屏。

进一步的，壳体为金属内衬壳体，包括上封头、筒体以及下封头。

进一步的，壳体的材料为钛合金或者铝合金。

进一步的，纤维缠绕复合层包括环向纤维缠绕复合层以及螺旋纤维缠绕复合层。

进一步的，纤维缠绕复合层由纤维和树脂组成，其中：纤维的拉伸强度≥4500MPa，模量≥200GPa，延伸率≥1.7％；树脂的拉伸强度≥70MPa，延伸率≥1.8％。

进一步的，泡沫绝热层包括缓冲粘结层、主体泡沫层、密封加固层以及防热反射屏。

进一步的，主体泡沫层的材料为聚氨酯泡沫，密度为29～47kg/m³。

进一步的，绝热渐变密度层包括低密度层区、中低密度层区、中密度层区、中高密度层区以及高密度层区，每个密度层区均由间隔层和防辐射层组成。

进一步的，蒸汽冷却屏组件包括铝合金屏罩、分布式冷管、循环泵、制冷机以及氦气瓶。

进一步的，防辐射遮挡屏为超薄壁全金属光屏。

本发明提供的一种空间低温贮箱多重复合绝热层，具有以下有益效果：

本申请在满足重量和外形尺寸等技术指标的前提下，最大限度的减少了空间低温贮箱的漏热现象，实现了低蒸发损耗或零蒸发宇航长期在轨的服役要求，采用了薄壁壳体复合材料结构、优化的变密度多层绝热结构以及主动换热式蒸汽冷却屏技术，具有绝热效果好、轻质量、低功耗、高效率等优点，满足航天系统对于质量控制、性能指标以及可靠度的高要求。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：