具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

如图1所示，根据本发明提供的一种航天器用复合材料氙气贮箱，包括金属内衬1、抗失稳粘结层2、纤维缠绕层3、安装平台4、裙座胶结层5、裙座法兰6以及法兰复合缠绕层7。

贮箱包括金属内衬1、粘结层2、纤维缠绕层3、安装平台4、裙座胶结层5、裙座法兰6以及法兰复合缠绕层7，其中，所述粘结层2涂抹和粘接在金属内衬1外表面，所述纤维缠绕层3缠绕在粘结层2外表面，所述安装平台4缠绕在纤维缠绕层3外表面，在所述安装平台4外表面与所述裙座法兰6内表面之间设置有裙座胶结层5，通过所述裙座法兰6胶结后，在安装平台4与所述裙座法兰6之间插入锁紧销8锁固，在所述裙座法兰6外表面缠绕法兰复合缠绕层7。例如，金属内衬1采用焊接或无焊缝结构，内表面进行研磨抛光处理，降低贮箱内表面吸附水汽及杂质气体的吸附能力。金属内衬1缠绕前，在外表面敷设抗失稳粘结层2并固化，之后进行纤维缠绕层3、安装平台4的缠绕、固化，裙座法兰6采用金属材料或复合材料制成，通过胶接、锁紧销8、缠绕的方式固定在贮箱壳体上。

根据本发明的一个实施例，所述贮箱贮存介质为氙气。

根据本发明的一个实施例，所述金属内衬1为铝合金无缝结构、铝合金焊接结构或钛合金焊接结构，其壳体壁厚与壳体内径比不大于0.002，壳体内表面进行研磨抛光处理，表面粗糙度优于0.2μm；壳体外表面采用喷砂处理，以便增强抗失稳粘结层2与金属内衬1结合能力。

根据本发明的一个实施例，所述粘结层2为采用抗失稳材料，由粘接剂和胶膜组成，胶膜裁减成条状，每条尺寸300mm～600mm×20mm～40mm，呈放射状布置，上、下半球各设置16条，空余位置涂刷粘接剂。在抗失稳粘结层的外表面缠绕、固化纤维缠绕层、安装平台，纤维缠绕层的设计应适应贮箱工作压力的需求。

根据本发明的一个实施例，所述安装平台4位于贮箱赤道面偏下方，安装平台4外径尺寸依据裙座法兰6的内径尺寸配合加工，并保证两者间隙控制在0.3mm～0.5mm之间，安装平台4设置有限位平台，以提高贮箱轴向过载能力。

根据本发明的一个实施例，所述裙座法兰6呈圆环形，采用金属或复合材料结构；裙座法兰6上开设有收紧槽61、溢胶孔62、锯齿槽63、锁紧孔64以及安装支耳65；

其中，所述收紧槽61便于法兰复合缠绕层7充分收紧裙座法兰6；所述溢胶孔62用于观察裙座胶结层5是否充分涂覆于安装平台4与裙座法兰6之间；所述锯齿槽63用于固定法兰复合缠绕层；所述锁紧孔64用于插入锁紧销8；所述安装支耳65用于复合材料氙气贮箱与航天器的安装连接；裙座法兰6内表面采用激光刻蚀技术，使之密布深度在5μm～10μm的井字槽，用于增强裙座法兰6与裙座胶结层5之间的粘结强度。

根据本发明的一个实施例，所述安装平台与裙座法兰之间设有裙座胶结层，胶结后插入24根锁紧销，锁紧销与安装平台、裙座法兰之间为过盈配合，并采用防松胶防松。

根据本发明的一个实施例，所述法兰复合缠绕层7覆盖在裙座法兰6外，采用缠绕角为88°～90°的环向缠绕层，厚度在1mm～3mm之间。

例如，如图2所示，安装平台4位于贮箱赤道面偏下方，安装平台4外径尺寸依据裙座法兰6的内径尺寸配合加工，并保证两者间隙控制在0.3mm～0.5mm之间，安装平台4设置有限位平台，以提高贮箱轴向过载能力。安装平台4与裙座法兰6之间设有裙座胶结层5，胶结后插入24根锁紧销8锁固。法兰复合缠绕层7覆盖在裙座法兰6外，采用缠绕角为88°～90°的环向缠绕层，厚度在1mm～3mm之间。

如图3所示，裙座法兰6上开设有收紧槽61、溢胶孔62、锯齿槽63、锁紧孔64以及用于安装的18个花瓣型安装支耳65，裙座法兰6内表面采用激光刻蚀技术，使之密布深度在5μm～10μm的井字槽。

根据本发明提供的一种航天器用复合材料氙气贮箱制作方法，包括如下步骤：

步骤S1：金属内衬为铝合金无缝结构、铝合金焊接结构或钛合金焊接结构，常用材料为铝合金5A06、2219、6061；钛合金TA1、TA2、TC4等，其壳体壁厚与壳体内径比不大于0.002。

步骤S2：金属内衬内表面进行研磨抛光处理，金属内衬装入研磨颗粒，研磨颗粒具有磁性、且颗粒直径不大于2mm，研磨颗粒在研磨机高速旋转带动下，对内壁进行抛光处理，抛光处理后金属内衬内表面粗糙度优于0.2μm。

步骤S3：金属内衬外表面进行喷砂处理。

步骤S4：将胶膜裁减成条状，每条尺寸300mm～600mm)×20mm～40mm)，撕去胶膜表面的隔离纸后粘在金属内衬外表面，胶膜呈放射状布置，上、下半球各设置16条，在空余位置涂刷粘接剂。

步骤S5：采用湿法缠绕工艺在金属内衬外表面形成纤维缠绕层、安装平台毛坯，并进行固化。

步骤S6：在固化后的安装平台毛坯上进行机械加工，安装平台外径尺寸依据裙座法兰的内径尺寸配合加工，并保证两者间隙控制在0.3mm～0.5mm之间，加工出限位平台和锁紧孔。

步骤S7：裙座法兰呈圆环形，可采用金属或复合材料结构。裙座法兰上开设有收紧槽、溢胶孔、锯齿槽、锁紧孔以及用于安装的18个花瓣型安装支耳，裙座法兰内表面采用激光刻蚀技术，使之密布深度在5μm～10μm的井字槽。

步骤S8：裙座法兰内表面涂上粘结剂后套装于安装平台上，套装过程严格控制裙座法兰与安装平台之间的间隙，溢胶孔中粘结剂均匀溢出，从而保证裙座胶结层填充均匀。

步骤S9：向锁紧孔中插入24根锁紧销，锁紧销与安装平台、裙座法兰之间为过盈配合，并采用防松胶防松。

步骤S10：在裙座法兰外采用湿法缠绕工艺缠绕法兰复合缠绕层，其采用缠绕角为88°～90°的环向缠绕层，厚度在1mm～3mm之间。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。