一种航天器防尘罩及其制作方法和使用方法

1.本发明涉及航天技术领域，特别是涉及一种航天器防尘罩及其制作方法和使用方法。


背景技术：

2.目前航天遥感器已广泛应用于地球资源普查、地形测绘、海洋研究、气象预报等多个领域。大多数的航天器，尤其是高精度的光学遥感器，对仪器内部多余物和灰尘等的要求非常严格，需要在地面研制过程中进行严格控制，一般通过安装防尘罩的方式进行防护。在一般场合，可以采用整体式的具有一定刚度的防尘罩，便于安装且防护能力强；在发射准备阶段，当航天器安装到卫星平台上后，由于航天器一般会被卫星平台包围，如果再使用整体式的刚性防尘罩，需要在卫星平台上预留很大的拆卸口，而且由于操作空间很小，使得防尘罩的拆卸非常困难，如果防尘罩不能顺利拆下，将导致发射延期等严重后果。


技术实现要素：

3.本发明的一目的是，提供一种航天器防尘罩及其制作方法和使用方法，所述航天器防尘罩结构简单，制作简单，具有良好的密封性能和防尘性能，而且拆装方便，仅需很小拆卸口即可自卫星中拆卸出来。
4.本发明在一方面提供了一种航天器防尘罩，所述航天器防尘罩为由一体式柔性材料裁制成的细窄长条形螺旋盘绕式结构，所述航天器防尘罩具有安装状态和展开状态，在所述安装状态，所述航天器防尘罩被盘绕紧后过盈配合安装于航天器的入光口；在所述展开状态，所述航天器防尘罩被展开而形成所述细窄长条形结构。
5.在本发明的一实施例中，所述柔性材料为海绵。
6.在本发明的一实施例中，所述防尘罩的直径比航天器的入光口直径大6～10mm，从而可以过盈配合的方式固定在航天器入光口处。
7.在本发明的一实施例中，所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处设置有牵引绳，所述牵引绳用于被拉拽而切换所述螺旋盘绕结构的展开状态。
8.本发明在另一方面还提供了所述航天器防尘罩的制作方法，包括步骤：
9.将一体式的柔性材料裁制为圆盘结构；
10.将所述圆盘结构裁制为细窄长条形结构；以及
11.将所述细窄长条形结构盘绕形成螺旋盘绕结构，得到所述航天器防尘罩。
12.在本发明的一实施例中，所述航天器防尘罩的制作方法还包括步骤：将一根牵引绳安装在所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处。
13.本发明在另一方面还提供了所述航天器防尘罩的使用方法，包括步骤：
14.将航天器防尘罩安装于航天器的入光口，使得所述航天器防尘罩以呈螺旋盘绕结构的状态过盈配合安装于所述航天器的入光口；和
15.拉拽所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处的牵引绳，使得所述螺旋盘绕结构自其圆盘
中心处一层层向外展开并自所述航天器的入光口拆卸出来。
16.本发明的所述航天器防尘罩为由细窄长条形结构盘绕形成的螺旋盘绕结构，结构简单、制作简单；而且所述航天器防尘罩能够实现可压缩预紧安装，适用于航天器的星上防尘，具有良好的密封性能和防尘性能；另外所述航天器防尘罩还能够实现伸展式拆卸形成柔性的细窄长条形结构，因此拆装方便，仅需很小拆卸口即可自卫星中拆卸出来。
17.本发明的所述航天器防尘罩采用整体圆盘无缝裁剪的方式制得，可以保证裁剪后的结构在缠绕紧后实现很好的密封，同时借助海绵的弹性，通过过盈配合安装到航天器的入光口处，借助适当的压缩力可以进一步保证所述航天器防尘罩的密封性，同时由于所述航天器防尘罩采用了整体裁剪形式，借助海绵的弹性，保证了其展开过程的顺畅性。
18.本发明的所述航天器防尘罩通过拉拽圆盘中心处的牵引绳即可切换至展开状态，切换方式简单方便，在所述航天器防尘罩展开的同时还能够将可能落在所述航天器防尘罩上的多余物带至航天器外部，保证多余物不会进入航天器内。
19.本发明的所述航天器防尘罩被切换至展开状态后是一个柔性的细窄长条形结构而且可以被压缩，因此仅需在卫星上预留很小的拆卸口，且无需观察所述航天器防尘罩在卫星内部的状态，通过牵引绳即可将柔性的细窄长条形结构从卫星舱板上预留的很小的拆卸口中拆卸出来。
20.通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
21.图1为本发明的一优选实施例的所述航天器防尘罩的结构示意图，其示意了所述航天器防尘罩的安装状态；
22.图2为图1所示的所述航天器防尘罩切换至展开状态时的结构示意图。
23.附图标号说明：航天器防尘罩10；细窄长条形结构11；螺旋盘绕结构12；牵引绳13。
具体实施方式
24.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、形变方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
25.本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
26.可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
27.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.本发明针对在航天器安装到卫星平台上后，采用传统的刚性防尘罩难以拆卸的问题，设计了一种便于在卫星上可拆卸式的航天器防尘罩，所述航天器防尘罩10为一种螺旋形的可压缩预紧和伸展式拆卸防尘罩。所述航天器防尘罩10既能够适用于一般场合，也能够适用于发射准备阶段的航天器的星上防尘，本发明对此不作限制。
29.如图1和图2所示，根据本发明的一优选实施例的所述航天器防尘罩10的具体结构被阐明。
30.具体地，所述航天器防尘罩10为由细窄长条形结构11盘绕形成的螺旋盘绕结构12，所述航天器防尘罩10具有安装状态和展开状态，在所述安装状态，所述航天器防尘罩10被盘绕形成所述螺旋盘绕结构12，且过盈配合安装于航天器的入光口，如图1所示；在所述展开状态，所述航天器防尘罩10被展开而形成所述细窄长条形结构11，如图2所示，以能够便于自卫星中拆卸出来。
31.可以理解的是，由于在发射准备阶段，航天器安装在卫星平台上且被卫星平台包围，而且由于轻量化设计要求，一般卫星舱板采用蜂窝铝板结构，这种板材的承载能力较为有限，因此一般不能在卫星舱板上预留很大的拆卸开口，开口的大小成为防尘罩设计的一个重要约束条件。
32.基于此，本发明采用弹性海绵等具有一定弹性和柔性的材料来制作所述航天器防尘罩10，首先采用海绵等一体式的柔性材料先裁制形成整体式圆盘，然后将整体式圆盘裁剪成所述细窄长条形结构11，通过将所述细窄长条形结构11紧密压缩盘旋得到所述螺旋盘绕式结构，如图1所示，即可得到所述航天器防尘罩10。也就是说，所述航天器防尘罩10为由一体式柔性材料制成的细窄长条形螺旋盘绕式结构。
33.应该理解的是，在本发明的一些实施例中，所述柔性材料不仅可以采用海绵，也可以采用其他柔性材料，本发明对此不作限制。
34.另外，本发明根据航天器的入光口大小来确定所述航天器防尘罩10的直径，由于需要过盈配合安装，所述航天器防尘罩10的直径应比航天器的入光口的直径大6～10mm，厚度与航天器相匹配。
35.特别地，本发明还在所述螺旋盘绕结构12的圆盘中心处设置有牵引绳13，所述牵引绳13用于被拉拽而切换所述螺旋盘绕结构12的展开状态。
36.也就是说，本发明在另一方面还提供了所述航天器防尘罩10的制作方法，包括步骤：
37.将一体式的柔性材料裁制为圆盘结构；
38.将所述圆盘结构裁制为细窄长条形结构11；以及
39.将所述细窄长条形结构11盘绕形成螺旋盘绕结构12，得到所述航天器防尘罩10。
40.进一步地，所述航天器防尘罩10的制作方法还包括步骤：将一根牵引绳13安装在所述螺旋盘绕结构12的圆盘中心处。
41.可以理解的是，由于所述航天器防尘罩10首先通过将一体式的柔性材料裁剪为圆盘结构，再将整体式的圆盘结构裁制为细窄长条形结构11，因此能够保证裁剪后的结构在
盘绕后得到的螺旋盘绕结构12为无缝结构，实现很好的密封，同时借助海绵的弹性，通过过盈配合安装到航天器的入光口处，借助适当的压缩力可以进一步保证所述航天器防尘罩10的密封性。同时由于所述航天器防尘罩10采用了整体裁剪形式，借助海绵的弹性，保证了其展开过程的顺畅性。
42.也就是说，所述航天器防尘罩10本身为一体式的柔性螺旋盘绕结构，可压缩预紧安装，安装方便的同时还能够实现良好的密封效果，以此能够保证航天器内部的洁净度。
43.而且，在所述航天器防尘罩10的圆盘中心处设计有一根拆卸用的牵引绳13，通过拽拉该牵引绳13就可以使所述航天器防尘罩10从圆盘中心处一层层的向外展开，切换方式简单方便，在拉拽所述航天器防尘罩10往外展开的同时，还可以将可能落在所述航天器防尘罩10上的多余物带至航天器外部，保证多余物不会进入航天器内，确保航天器内部的洁净度。
44.另外，所述航天器防尘罩10被切换至展开状态后是一个柔性的细窄长条形结构11而且可以被压缩，因此仅需在卫星上预留很小的拆卸口，且无需观察所述航天器防尘罩10在卫星内部的状态，通过牵引绳13即可将柔性的细窄长条形结构11从卫星舱板上预留的很小的拆卸口中拆卸出来。
45.也就是说，由于所述航天器防尘罩10采用了整体裁剪方案，而且结构简单，安装方便，利用海绵的弹性和柔软，拆卸顺畅，可以在卫星舱外在无法观察内部情况的条件下，通过卫星舱板上的小开口就可以实现拆卸，在特殊场景下具有很好的应用优势。
46.值得一提的是，所述航天器防尘罩10适于应用在空间光学遥感器中，本发明对所述航天器防尘罩10的应用不作限制。
47.可以理解的是，本发明在另一方面还提供了所述航天器防尘罩10的使用方法，包括步骤：
48.将所述航天器防尘罩10安装于航天器的入光口，使得所述航天器防尘罩10以呈螺旋盘绕结构12的状态过盈配合安装于航天器的入光口；和
49.拉拽所述螺旋盘绕结构12的圆盘中心处的牵引绳13，使得所述螺旋盘绕结构12自其圆盘中心处一层层向外展开并自所述航天器的入光口拆卸出来。
50.本发明提供的所述航天器防尘罩10为一种螺旋形可压缩与便于拆卸式航天器防尘罩，目前已成功应用于现有型号的空间遥感器中，顺利实现了防尘罩在卫星平台上的拆卸，保证了空间遥感器内部的洁净度，保证了航天器的顺利发射和成功在轨应用。
51.总的来讲，本发明提供了一种结构简单，制作简单，具有良好的密封性能和防尘性能，而且拆装方便，仅需很小拆卸口即可自卫星中拆卸出来的所述航天器防尘罩10及其制作方法和使用方法，所述航天器防尘罩10适用于发射准备阶段的航天器的星上防尘，有利于保证航天器的顺利发射和成功在轨应用。
52.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范
围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种航天器防尘罩，其特征在于，所述航天器防尘罩为由一体式柔性材料裁制成的细窄长条形螺旋盘绕式结构，所述航天器防尘罩具有安装状态和展开状态，在所述安装状态，所述航天器防尘罩被盘绕紧后过盈配合安装于航天器的入光口；在所述展开状态，所述航天器防尘罩被展开而形成所述细窄长条形结构。2.根据权利要求2所述的航天器防尘罩，其特征在于，所述柔性材料为海绵。3.根据权利要求1所述的航天器防尘罩，其特征在于，所述防尘罩的直径比航天器的入光口直径大6～10mm，从而可以过盈配合的方式固定在航天器入光口处。4.根据权利要求1至3中任一项所述的航天器防尘罩，其特征在于，所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处设置有牵引绳，所述牵引绳用于被拉拽而切换所述螺旋盘绕结构的展开状态。5.根据权利要求1至4中任一项所述的航天器防尘罩的制作方法，其特征在于，包括步骤：将一体式的柔性材料裁制为圆盘结构；将所述圆盘结构裁制为细窄长条形结构；以及将所述细窄长条形结构盘绕形成螺旋盘绕结构，得到所述航天器防尘罩。6.根据权利要求5所述的航天器防尘罩的制作方法，其特征在于，所述航天器防尘罩的制作方法还包括步骤：将一根牵引绳安装在所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处。7.根据权利要求1至4中任一项所述的航天器防尘罩的使用方法，其特征在于，包括步骤：将航天器防尘罩安装于航天器的入光口，使得所述航天器防尘罩以呈螺旋盘绕结构的状态过盈配合安装于所述航天器的入光口；拉拽所述螺旋盘绕结构的圆盘中心处的牵引绳，使得所述螺旋盘绕结构自其圆盘中心处一层层向外展开并自所述航天器的入光口拆卸出来。

技术总结
本发明涉及一种航天器防尘罩及其制作方法和使用方法，所述航天器防尘罩为由细窄长条形结构盘绕形成的螺旋盘绕结构，所述航天器防尘罩具有安装状态和展开状态，在所述安装状态，所述航天器防尘罩被盘绕形成所述螺旋盘绕结构，且过盈配合安装于航天器的入光口；在所述展开状态，所述航天器防尘罩被展开而形成所述细窄长条形结构，所述航天器防尘罩采用整体裁剪形式制得，结构简单、制作简单，能够实现可压缩预紧安装，适用于航天器的星上防尘，具有良好的密封和防尘性能；所述航天器防尘罩还能够通过拉拽牵引绳而展开成柔性的细窄长条形结构，因此拆装方便，仅需很小拆卸口即可自卫星中拆卸出来。星中拆卸出来。星中拆卸出来。


技术研发人员：李宪斌 刘强 韩诚山 王书新
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25