可伸缩轨道舱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可伸缩轨道舱，包括内舱(1)、中舱(2)、外舱(3)。其由运载火箭发射升空过程中，该可伸缩轨道舱处于收缩状态，其体积大致等于外舱(3)的体积。入轨后该可伸缩轨道舱向外伸展，供宇航员生活或工作的空间显著增大；采用多重密封措施，能确保舱内宇航员的安全。构建相同规模空间站，发射可伸缩轨道舱可减少发射次数，节省发射经费，节省人力物力。该可伸缩轨道舱向外伸展过程中，宇航员无须出舱，操作程序简单，强度小，时间短，无须携带配件，需要携带的工具少。
【专利说明】
可伸缩轨道舱
技术领域
[0001] 本发明涉及一种可伸缩轨道舱，尤其是其升空与空间站对接后其有效容积可增大 的可伸缩轨道舱。
【背景技术】
[0002] 当前由运载火箭发射的与空间站对接的轨道舱只一个舱，一个舱的容积有限，不 能供较多宇航员生活和科学实验。为了扩大空间站的规模，须多次发射。多次发射，既不经 济，又消耗大批科技人员的大量时间、精力和心血，运载火箭的效益未能最大发挥。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种在太空中有效容积可增大、操作程序简易、 火箭发射效益高、安全可靠的可伸缩轨道舱。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0005] -种可伸缩轨道舱，其由运载火箭发射到太空与公知空间站对接后，长期留驻空 中，供宇航员生活或工作。
[0006] 可伸缩轨道舱由内舱、中舱、外舱构成。
[0007] 可伸缩轨道舱的内舱由公知内舱中段、公知内舱前锥段、公知内舱对接机械装置 固紧结合为整体，且这三构件的轴线重合。该内舱中段的外圆周表面的同一圆周上均匀分 布有η个内舱螺栓孔，该内舱螺栓孔接近该内舱中段的后端，其沿径向贯穿该内舱中段的筒 壁。所述η为大于2的整数，下同。该内舱螺栓孔与内侧的内舱螺帽孔相通，该内舱螺帽孔从 该内舱中段的内圆周表面上沿径向向外凹进该内舱中段的筒壁中，其轴线与对应的该内舱 螺栓孔的轴线重合，其内径大于该内舱螺栓孔的内径。带螺帽螺栓，其直径等于或略小于该 内舱螺栓孔的内径，其外端从内向外穿过该内舱螺栓孔后从该内舱中段的外圆周表面露出 且其内端的螺帽可以潜藏于该内舱螺帽孔中。环形内舱密封胆槽，其从该内舱中段的外圆 周表面沿径向向内凹进该内舱中段筒壁中，其圆环状槽底面的轴线与该内舱中段的轴线重 合，其纵向断面为矩形。该内舱中段上有多个内舱密封胆槽，最后面一个该内舱密封胆槽位 于该内舱螺栓孔的前方且接近该内舱螺栓孔，相邻两个该内舱密封胆槽的轴向距离尽量小 但须满足下文相关要求。每个该内舱密封胆槽上有一个内舱气管孔，该内舱气管孔从该内 舱密封胆槽的槽底沿径向贯穿该内舱中段的筒壁，该内舱中段上的全部该内舱气管孔均位 于同一个该内舱螺栓孔的正前方。该内舱气管孔与内侧的内舱气管螺母孔相通，该内舱气 管螺母孔从该内舱中段的内圆周表面沿径向凹进该内舱中段筒壁中，其轴线与该内舱气管 孔的轴线重合，其内径大于该内舱气管孔的内径。每个该内舱密封胆槽内有一个由弹性柔 软材料制作的内舱密封胆，该内舱密封胆的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其环绕在 该内舱密封胆槽的槽底面上，其内圆周表面与该内舱密封胆槽的槽底面紧密接触，其内圆 周表面沿径向向内伸出一个内舱密封胆气管，该内舱密封胆气管的内腔与该内舱密封胆的 胆腔相通，其开口端通过该内舱气管孔后露出在该内舱气管螺母孔中，位于该内舱气管螺 母孔中的内舱气管螺母将该内舱密封胆气管旋紧固定在该内舱气管孔中。公知气门嘴的出 气端从该内舱密封胆气管的开口端伸进该内舱密封胆气管中，公知气门嘴螺母将该气门嘴 压紧固定在该内舱密封胆气管上，但该气门嘴的进气端不会从该内舱中段的内圆周表面露 出。公知公用打气机与该气门嘴的进气端连接，通过该气门嘴向该内舱密封胆打入气体后 该内舱密封胆的体积膨胀，打入的气体不会泄出，但若将该气门嘴螺母旋松，打入的气体便 会通过该内舱密封胆气管自动泄出。该内舱中段的外圆周表面上均匀分布有η个沿轴向的 内舱定位直槽，该内舱定位直槽沿径向向内凹进该内舱中段的筒壁中，其横断面为矩形，其 后端面为圆弧面且接近在前的该内舱密封胆槽，其前端面为圆弧面且接近该内舱中段的前 端。
[0008]可伸缩轨道舱上中舱的中舱中段为圆筒状，其套装于内舱上内舱中段外，其轴线 与该内舱中段的轴线重合，其内圆周表面与该内舱中段的外圆周表面活动接触，其轴向长 度等于该内舱中段的轴向长度。该中舱中段的外圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中 舱螺栓孔，该中舱螺栓孔接近该中舱中段的后端，其沿径向贯穿该中舱中段的筒壁。该中舱 螺栓孔与内侧的中舱螺帽孔相通，该中舱螺帽孔从该中舱中段的内圆周表面上沿径向凹进 该中舱中段的筒壁中，其轴线与对应的该中舱螺栓孔的轴线重合，其内径大于该中舱螺栓 孔的内径。带螺帽螺栓，其直径等于或略小于该中舱螺栓孔的内径，其外端从内向外穿过该 中舱螺栓孔后从该中舱中段的外圆周表面露出且其内端的螺帽可以潜藏于该中舱螺帽孔 中。环形中舱密封胆槽，其从该中舱中段的外圆周表面沿径向向内凹进该中舱中段筒壁中， 其圆环状槽底面的轴线与该内舱中段的轴线重合，其纵向断面为矩形。该中舱中段上有多 个中舱密封胆槽，最后面一个该中舱密封胆槽位于该中舱螺栓孔的前方且接近该中舱螺栓 孔，相邻两个该中舱密封胆槽的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求。每个该中舱密封 胆槽上有一个中舱气管孔，该中舱气管孔从该中舱密封胆槽的槽底沿径向贯穿该中舱中段 的筒壁，该中舱中段上的全部该中舱气管孔均位于同一个该中舱螺栓孔的正前方。该中舱 气管孔与内侧的中舱气管螺母孔相通，该中舱气管螺母孔从该中舱中段的内圆周表面沿径 向凹进该中舱中段的筒壁中，其轴线与该中舱气管孔的轴线重合，其内径大于该中舱气管 孔的内径。每个该中舱密封胆槽内有一个由弹性柔软材料制作的中舱密封胆，该中舱密封 胆的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其环绕在该中舱密封胆槽的槽底面上，其内圆周 表面与该中舱密封胆槽的槽底面紧密接触，其内圆周表面上沿径向向内伸出一个中舱密封 胆气管，该中舱密封胆气管的内腔与该中舱密封胆的胆腔相通，其开口端通过该中舱气管 孔后露出在该中舱气管螺母孔中，位于该中舱气管螺母孔中的中舱气管螺母将该中舱密封 胆气管旋紧固定在该中舱气管孔中。公知气门嘴的出气端从该中舱密封胆气管的开口端伸 进该中舱密封胆气管中，公知气门嘴螺母将该气门嘴压紧固定在该中舱密封胆气管上，但 该气门嘴的进气端不会从该中舱中段的内圆周表面露出。公知公用打气机与该气门嘴的进 气端连接并通过该气门嘴向该中舱密封胆打入气体后该中舱密封胆的体积膨胀，打入的气 体不会泄出，但若将该气门嘴螺母旋松，打入的气体便会通过该中舱密封胆气管自动泄出。 该中舱中段的外圆周表面上均匀分布有η个沿轴向的中舱定位直槽，该中舱定位直槽，其沿 径向向内凹进该中舱中段的筒壁中，其横断面为矩形，其后端面为圆弧面且接近在前的该 中舱密封胆槽，其前端面为圆弧面且接近该中舱中段的前端。该中舱中段的内圆周表面的 同一圆周上均匀分布有η个中舱前螺纹孔，该中舱前螺纹孔位于该中舱中段的腰部与前端 之间，其沿径向向外深入该中舱中段的筒壁中，但没有贯穿该中舱中段的筒壁。该中舱前螺 纹孔内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓上的螺纹啮合。该中舱中段的内圆周表面的同一圆周 上均匀分布有η个中舱后螺纹孔，该中舱后螺纹孔接近该中舱中段的后端，其沿径向向外深 入该中舱中段的筒壁中，但没有贯穿该中舱中段的筒壁。该中舱后螺纹孔内有螺纹，该螺纹 与带螺帽螺栓上的螺纹啮合。η个该中舱前螺纹孔之一与η个该中舱后螺纹孔之一在该可伸 缩轨道舱横断面上的投影重叠且与该内舱上η个内舱螺栓孔之一的投影在同一径向上。该 中舱中段的外圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱定位螺纹孔，该中舱定位螺纹孔 沿径向贯穿该中舱中段的筒壁，其接近该中舱中段的前端。无螺帽的中舱定位螺栓由外向 部分和内向部分组成，该外向部分的螺纹与该中舱定位螺纹孔内的螺纹啮合，该外向部分 固紧安装在该中舱定位螺纹孔中，该内向部分为无螺纹圆柱体，该无螺纹圆柱体的直径等 于该内舱上内舱定位直槽的宽度，该无螺纹圆柱体位于该内舱定位直槽中且其端面与该内 舱定位直槽的槽底面活动接触。该中舱定位螺纹孔、该中舱螺栓孔、该内舱螺栓孔在该可伸 缩轨道舱横断面上的投影不在同一径向上。该内舱中段充分收缩在该中舱中段中时，该内 舱中段的前端面与该中舱中段的前端面齐平，该内舱定位直槽的前端面与相应位置的该中 舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该内舱螺栓孔的轴线与对应的该中舱后螺 纹孔的轴线刚好重合。该内舱中段从该中舱中段中向前充分伸出时，该内舱定位直槽的后 端面与相应位置的该中舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该内舱螺栓孔的轴 线与对应的该中舱前螺纹孔的轴线刚好重合。
[0009]上文所述"相邻两个该内舱密封胆槽的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求"， 以及所述"相邻两个该中舱密封胆槽的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求"，所述"下 文相关要求"是指：当内舱上的内舱中段充分收缩在中舱上的中舱中段中时，与该中舱密封 胆槽相通的中舱气管螺母孔的轴向位置须与该内舱上的内舱密封胆槽的轴向位置相互错 开。
[0010]可伸缩轨道舱的外舱由公知外舱中段、公知外舱后锥段、公知外舱对接机械装置 固紧结合为整体，且这三构件的轴线重合。该外舱中段套装于中舱上中舱中段外，其轴线与 该中舱中段的轴线重合，其内圆周表面与该中舱中段的外圆周表面活动接触，其轴向长度 等于该中舱中段的轴向长度。该外舱中段的内圆周表面的同一圆周上均匀分布η个外舱前 螺纹孔，该外舱前螺纹孔位于该外舱中段的腰部与前端之间，其沿径向向外深入该外舱中 段的筒壁中，但没有贯穿该外舱中段的筒壁。该外舱前螺纹孔内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺 栓上的螺纹啮合。该外舱中段的内圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个外舱后螺纹孔，该 外舱后螺纹孔接近该外舱中段的后端，其沿径向向外深入该外舱中段的筒壁中，但没有贯 穿该外舱中段的筒壁。该外舱后螺纹孔内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓上的螺纹啮合。η个 该外舱前螺纹孔之一与η个该外舱后螺纹孔之一在该可伸缩轨道舱横断面上的投影重叠且 与该中舱上η个中舱螺栓孔之一的投影在同一径向上。该外舱中段的外圆周表面的同一圆 周上均匀分布有η个外舱定位螺纹孔，该外舱定位螺纹孔沿径向贯穿该外舱中段的筒壁，其 接近该外舱中段的前端。无螺帽的外舱定位螺栓由外向部分和内向部分组成，该外向部分 的螺纹与该外舱定位螺纹孔内的螺纹啮合，该外向部分固紧安装在该外舱定位螺纹孔中， 该内向部分为无螺纹圆柱体，该无螺纹圆柱体的直径等于该中舱上中舱定位直槽的宽度， 该无螺纹圆柱体位于该中舱定位直槽中且其端面与该中舱定位直槽的槽底面活动接触。该 外舱定位螺纹孔、该中舱上的中舱定位螺纹孔、该中舱上的中舱螺栓孔、该内舱上的内舱螺 栓孔，在该可伸缩轨道舱横断面上的投影不在同一径向上。该中舱中段充分收缩在该外舱 中段内时，该中舱中段的前端面与该外舱中段的前端面齐平，该中舱定位直槽的前端面与 相应位置的该外舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该中舱螺栓孔的轴线与对 应的该外舱后螺纹孔的轴线刚好重合。该中舱中段从该外舱中段中向前充分伸出时，该中 舱定位直槽的后端面与相应位置的该外舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该 中舱螺栓孔的轴线与对应的该外舱前螺纹孔的轴线刚好重合。
[0011] 可伸缩轨道舱的组装程序是这样的：
[0012] 第一步，将内舱上内舱中段插入中舱上中舱中段的内腔中，使该中舱上的中舱定 位螺纹孔对准该内舱中段上的内舱定位直槽，然后向该中舱定位螺纹孔中旋入中舱定位螺 栓，当该中舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的端面与该内舱定位直槽的槽底面轻微接触时，将 该中舱定位螺栓与该中舱定位螺纹孔固紧结合，此时该中舱定位螺栓不从该中舱中段的外 圆周表面露出。
[0013] 第二步，将中舱上中舱中段插入外舱上外舱中段的内腔中，使该外舱上的外舱定 位螺纹孔对准该中舱中段上的中舱定位直槽，然后向该外舱定位螺纹孔中旋入外舱定位螺 栓，当该外舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的端面与该中舱定位直槽的槽底面轻微接触时，将 该外舱定位螺栓与该外舱定位螺纹孔固紧结合，此时该外舱定位螺栓不从该外舱中段的外 圆周表面露出。
[0014] 第三步，中舱上中舱中段的后端面与外舱上外舱中段的后端面对齐，内舱上的内 舱中段向前移开，η个带螺帽螺栓之一的外端穿过该中舱上的中舱螺栓孔后旋入该外舱上 的外舱后螺纹孔中，将该中舱与该外舱固紧结合为整体。打气机与该中舱上的气门嘴的进 气端连接并通过该气门嘴向该中舱上中舱密封胆打入气体，该中舱密封胆的体积膨胀后将 该中舱密封在该外舱中。
[0015] 第四步，内舱上内舱中段的后端面与中舱上中舱中段的后端面对齐，另η个带螺帽 螺栓之一的外端穿过该内舱上的内舱螺栓孔后旋入该中舱上的中舱后螺纹孔中，将该内舱 与该中舱固紧结合为整体。打气机与该内舱上的气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴向该 内舱上的内舱密封胆打入气体，该内舱密封胆的体积膨胀后将该内舱密封在该中舱中。
[0016] 第五步，将外舱上的外舱对接机械装置与公知推进舱上的公知推进舱对接机械装 置对接。完成上述安装后，宇航员可通过内舱上内舱对接机械装置上的公知舱门进驻内舱 内，然后关闭该舱门。这时该可伸缩轨道舱便可由运载火箭发射升空了。
[0017] 可伸缩轨道舱入轨后推进舱上的公知相关火箭点火，对该可伸缩轨道舱进行调姿 或助推，使内舱上的内舱对接机械装置与空间站上的公知空间站对接机械装置对接;接着 便是伸展该可伸缩轨道舱使之舱内空间增大，操作程序分为伸展准备、第一次伸展、第二次 伸展、构建生活或工作环境等程序。
[0018] 伸展准备：内舱内与可伸缩轨道舱伸展无关的宇航员，通过该内舱上内舱对接机 械装置上的舱门转移到空间站，然后关闭该舱门。留在该内舱内进行伸展操作的宇航员穿 戴好公知宇航服。
[0019] 第一次伸展:旋松内舱上的气门嘴螺母，将内舱密封胆内气体放出，与此同时可伸 缩轨道舱内空气也随之泄出。将该内舱上的带螺帽螺栓从中舱上的中舱后螺纹孔中旋出后 再从该内舱上的内舱螺栓孔中退出。在移动装置的推动下，该中舱相对该内舱沿轴向向后 缓慢滑动，当该中舱上的中舱定位螺栓的无螺纹圆柱体与该内舱上的内舱定位直槽的后端 面接触时，将该带螺帽螺栓的外端通过该内舱上的内舱螺栓孔，然后旋入该中舱上的中舱 前螺纹孔中，将该内舱与该中舱重新固紧结合为整体。打气机与该内舱上的气门嘴的进气 端连接并通过该气门嘴向该内舱密封胆重新打入气体，该内舱密封胆的体积膨胀后又将该 内舱密封在该中舱中。
[0020] 第二次伸展:旋松中舱上的气门嘴螺母，将该中舱上中舱密封胆内气体放出。将该 中舱上的带螺帽螺栓从外舱上的外舱后螺纹孔中旋出后再从该中舱上的中舱螺栓孔中退 出。在移动装置的推动下，该外舱相对该中舱沿轴向向后缓慢滑动，当该外舱上的外舱定位 螺栓的无螺纹圆柱体与该中舱上的中舱定位直槽的后端面接触时，将该带螺帽螺栓的外端 通过该中舱上的中舱螺栓孔，然后旋入该外舱上的外舱前螺纹孔中，将该中舱与该外舱重 新固紧结合为整体。打气机与该中舱上的气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴向该中舱密 封胆重新打入气体，该中舱密封胆的体积膨胀后又将该中舱密封在该外舱中。
[0021] 构建生活或工作环境:重新向可伸缩轨道舱内注入空气。
[0022]此后宇航员便可在可伸缩轨道舱内生活或工作了，但其内空间已扩大了许多。
[0023] 上文所述移动装置是推进舱上的公知反推火箭，当该反推火箭点火后，产生的推 力克服摩擦阻力，可使外舱相对中舱向后滑动，或使中舱相对内舱向后滑动。
[0024] 为延长可伸缩轨道舱的工作寿命，该可伸缩轨道舱上的内舱密封胆、中舱密封胆 在恶劣空间环境中须能较长时间不老化。
[0025] 为保障宇航员安全，可伸缩轨道舱内有宇航员生活或工作的空间中的构件，转角 处应采用圆角结构。
[0026] 可伸缩轨道舱在伸展过程中为了不损坏，推进舱上的反推火箭点火后产生的推力 的大小和点火时间须严格控制：
[0027]第一次伸展时，开始阶段推力略大于内舱作用于中舱的静摩擦力。该中舱相对该 内舱向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于该内舱作用于该中舱的滑动摩擦力。该中 舱上的中舱定位螺栓的无螺纹圆柱体与该内舱上的内舱定位直槽的后端面快要接触时，该 反推火箭停止工作，该中舱因惯性继续向后相对滑动一段后，该中舱定位螺栓的无螺纹圆 柱体与该内舱定位直槽的后端面接触时，该中舱与该内舱的相对速度刚好减小为零。
[0028]第二次伸展时，开始阶段推力略大于中舱作用于外舱的静摩擦力。该外舱相对该 中舱向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于该中舱作用于该外舱的滑动摩擦力。该外 舱上的外舱定位螺栓的无螺纹圆柱体与该中舱上的中舱定位直槽的后端面快要接触时，该 反推火箭停止工作，该外舱因惯性继续向后相对滑动一段后，该外舱定位螺栓的无螺纹圆 柱体与该中舱定位直槽的后端面接触时，该外舱与该中舱的相对速度刚好减小为零。
[0029] 由于摩擦力的大小不恒定，反推火箭可能需要多次点火且控制好点火的时间，不 断进行调节。
[0030] 根据需要，可伸缩轨道舱外舱上外舱中段的外圆周表面上可安装太阳能电池板。
[0031] 在可伸缩轨道舱的伸展过程中为了减小碰撞力，可采用以下缓冲结构：
[0032] 减小中舱上的中舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的直径，再在该无螺纹圆柱体上套一 个具有弹性的柔软外套，但该无螺纹圆柱体套上该外套后该外套的外径仍等于内舱上内舱 定位直槽的宽度。
[0033]减小外舱上的外舱定位螺栓的无螺纹圆柱体的直径，再在该无螺纹圆柱体上套一 个具有弹性的柔软外套，但该无螺纹圆柱体套上该外套后该外套的外径仍等于中舱上中舱 定位直槽的宽度。
[0034]采用这样的结构后，可伸缩轨道舱升空入轨后通过伸展，其有效容积显著增大，可 供较多宇航在其内生活或工作。构建相同规模空间站，相较单舱发射，发射可伸缩轨道舱可 减少发射次数，节省发射经费，节省人力物力，能让大量地面科研人员有更多时间从事科研 工作。该核心技术能够大大提高火箭的发射效益。
[0035] 采用这样的结构后，由于外舱与中舱之间有多个中舱密封胆密封，由于中舱与内 舱之间有多个内舱密封胆密封，多重密封意味多重保险。该核心技术可确保宇航员在可伸 缩轨道舱内的安全。
[0036] 采用这样的结构后，宇航员不必出舱，在可伸缩轨道舱内就能完成可伸缩轨道舱 的伸展，程序简单，强度不大，操作时间不长，需要携带的工具不多。
【附图说明】
[0037] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0038] 图1是可伸缩轨道舱处于收缩状态时的纵向剖面图，在该剖面图上有内舱螺栓孔、 中舱前螺纹孔、中舱后螺纹孔。
[0039] 图2是可伸缩轨道舱处于收缩状态时的纵向剖面图，在该剖面图上有中舱螺栓孔、 外舱前螺纹孔、外舱后螺纹孔。
[0040] 图3是可伸缩轨道舱处于收缩状态时的纵向剖面图，在该剖面图上有中舱定位螺 纹孔和内舱定位直槽。
[0041] 图4是可伸缩轨道舱处于收缩状态时的纵向剖面图，在该剖面图上有外舱定位螺 纹孔和中舱定位直槽。
[0042]图5是可伸缩轨道舱上的内舱螺栓孔、中舱前螺纹孔、中舱后螺纹孔、中舱螺栓孔、 外舱前螺纹孔、外舱后螺纹孔、中舱定位螺纹孔、内舱定位直槽、外舱定位螺纹孔、中舱定位 直槽在该可伸缩轨道舱的横断面上的投影图。
[0043] 图6是图1所示可伸缩轨道舱第一次伸展后的纵向剖面图。
[0044] 图7是图2所示可伸缩轨道舱第一次伸展后的纵向剖面图。
[0045] 图8是图1所示可伸缩轨道舱第二次伸展后的纵向剖面图。
[0046] 图9是图2所示可伸缩轨道舱第二次伸展后的纵向剖面图。
【具体实施方式】
[0047] -种可伸缩轨道舱，其由运载火箭发射到太空与公知空间站对接后，长期留驻空 中，供宇航员生活或工作。
[0048]如图1至图9各图所示，可伸缩轨道舱由内舱1、中舱2、外舱3构成。
[0049] 如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9各图所示，可伸缩轨道舱的内舱1由公知内 舱中段la、公知内舱前锥段6、公知内舱对接机械装置7固紧结合为整体，且这三构件的轴线 重合;如图1、图5、图6、图8各图所不，该内舱中段la的外圆周表面的同一圆周上均勾分布有 η个内舱螺栓孔ld，该内舱螺栓孔Id接近该内舱中段la的后端，其沿径向贯穿该内舱中段la 的筒壁;所述η为大于2的整数，下同；该内舱螺栓孔Id与内侧的内舱螺帽孔le相通，该内舱 螺帽孔le从该内舱中段la的内圆周表面上沿径向向外凹进该内舱中段la的筒壁中，其轴线 与对应的该内舱螺栓孔Id的轴线重合，其内径大于该内舱螺栓孔Id的内径;带螺帽螺栓9， 其直径等于或略小于该内舱螺栓孔Id的内径，其外端从内向外穿过该内舱螺栓孔Id后从该 内舱中段la的外圆周表面露出且其内端的螺帽可以潜藏于该内舱螺帽孔le中；环形内舱密 封胆槽lb，其从该内舱中段la的外圆周表面沿径向向内凹进该内舱中段la筒壁中，其圆环 状槽底面的轴线与该内舱中段la的轴线重合，其纵向断面为矩形;该内舱中段la上有多个 内舱密封胆槽lb，最后面一个该内舱密封胆槽lb位于该内舱螺栓孔Id的前方且接近该内舱 螺栓孔ld，相邻两个该内舱密封胆槽lb的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求;每个该 内舱密封胆槽lb上有一个内舱气管孔lk，该内舱气管孔lk从该内舱密封胆槽lb的槽底沿径 向贯穿该内舱中段la的筒壁，该内舱中段la上的全部该内舱气管孔lk均位于同一个该内舱 螺栓孔Id的正前方;该内舱气管孔lk与内侧的内舱气管螺母孔lc相通，该内舱气管螺母孔 lc从该内舱中段la的内圆周表面沿径向凹进该内舱中段la筒壁中，其轴线与该内舱气管孔 lk的轴线重合，其内径大于该内舱气管孔lk的内径;每个该内舱密封胆槽lb内有一个由弹 性柔软材料制作的内舱密封胆8，该内舱密封胆8的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其 环绕在该内舱密封胆槽lb的槽底面上，其内圆周表面与该内舱密封胆槽lb的槽底面紧密接 触，其内圆周表面沿径向向内伸出一个内舱密封胆气管8a;该内舱密封胆气管8a的内腔与 该内舱密封胆8的胆腔相通，其开口端通过该内舱气管孔lk后露出在该内舱气管螺母孔lc 中，位于该内舱气管螺母孔1 c中的内舱气管螺母8b将该内舱密封胆气管8a固定在该内舱气 管孔lk中；公知气门嘴的出气端从该内舱密封胆气管8a的开口端伸进该内舱密封胆气管8a 中，公知气门嘴螺母将该气门嘴压紧固定在该内舱密封胆气管8a上，但该气门嘴的进气端 不会从该内舱中段la的内圆周表面露出；公知公用打气机与该气门嘴的进气端连接，通过 该气门嘴向该内舱密封胆8打入气体后该内舱密封胆8的体积膨胀，打入的气体不会泄出， 但若将该气门嘴螺母旋松，打入的气体便会通过该内舱密封胆气管8a自动泄出；如图3、图5 所示，该内舱中段la的外圆周表面上均匀分布有η个沿轴向的内舱定位直槽lg，该内舱定位 直槽lg沿径向向内凹进该内舱中段la的筒壁中，其横断面为矩形，其后端面为圆弧面且接 近在前的该内舱密封胆槽lb，其前端面为圆弧面且接近该内舱中段la的前端。
[0050]说明：
[0051 ] 图1至图9各图中，均取n = 4;图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9各图中，内舱1上 内舱中段la的内舱密封胆槽lb为3个。
[0052]由于内舱密封胆8的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其上配件便为公知，因而 未作详细说明，如气门嘴与内舱密封胆气管8a的结构配合。
[0053]如图1至图9各图所示，可伸缩轨道舱上中舱2的中舱中段2a为圆筒状，其套装于内 舱1上内舱中段la外，其轴线与该内舱中段la的轴线重合，其内圆周表面与该内舱中段la的 外圆周表面活动接触，其轴向长度等于该内舱中段la的轴向长度;如图2、图5、图7、图9各图 所示，该中舱中段2a的外圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱螺栓孔2d，该中舱螺栓 孔2d接近该中舱中段2a的后端，其沿径向贯穿该中舱中段2a的筒壁;该中舱螺栓孔2d与内 侧的中舱螺帽孔2e相通，该中舱螺帽孔2e从该中舱中段2a的内圆周表面上沿径向凹进该中 舱中段2a的筒壁中，其轴线与对应的该中舱螺栓孔2d的轴线重合，其内径大于该中舱螺栓 孔2d的内径；带螺帽螺栓9,其直径等于或略小于该中舱螺栓孔2d的内径，其外端从内向外 穿过该中舱螺栓孔2d后从该中舱中段2a的外圆周表面露出且其内端的螺帽可以潜藏于该 中舱螺帽孔2e中；如图2、图7、图9各图所示，环形中舱密封胆槽2b，其从该中舱中段2a的外 圆周表面沿径向向内凹进该中舱中段2a筒壁中，其圆环状槽底面的轴线与该内舱中段la的 轴线重合，其纵向断面为矩形;该中舱中段2a上有多个中舱密封胆槽2b，最后面一个该中舱 密封胆槽2b位于该中舱螺栓孔2d的前方且接近该中舱螺栓孔2d，相邻两个该中舱密封胆槽 2b的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求;每个该中舱密封胆槽2b上有一个中舱气管孔 2k，该中舱气管孔2k从该中舱密封胆槽2b的槽底沿径向贯穿该中舱中段2a的筒壁，该中舱 中段2a上的全部该中舱气管孔2k均位于同一个该中舱螺栓孔2d的正前方;该中舱气管孔2k 与内侧的中舱气管螺母孔2c相通，该中舱气管螺母孔2c从该中舱中段2a的内圆周表面沿径 向凹进该中舱中段2a的筒壁中，其轴线与该中舱气管孔2k的轴线重合，其内径大于该中舱 气管孔2k的内径;每个该中舱密封胆槽2b内有一个由弹性柔软材料制作的中舱密封胆12， 该中舱密封胆12的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其环绕在该中舱密封胆槽2b的槽底 面上，其内圆周表面与该中舱密封胆槽2b的槽底面紧密接触，其内圆周表面上沿径向向内 伸出一个中舱密封胆气管12a，该中舱密封胆气管12a的内腔与该中舱密封胆12的胆腔相 通，其开口端通过该中舱气管孔2k后露出在该中舱气管螺母孔2c中，位于该中舱气管螺母 孔2c中的中舱气管螺母12b将该中舱密封胆气管12a固定在该中舱气管孔2k中；公知气门嘴 的出气端从该中舱密封胆气管12a的开口端伸进该中舱密封胆气管12a中，公知气门嘴螺母 将该气门嘴压紧固定在该中舱密封胆气管12a上，但该气门嘴的进气端不会从该中舱中段 2a的内圆周表面露出；公知公用打气机与该气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴向该中舱 密封胆12打入气体后该中舱密封胆12的体积膨胀，打入的气体不会泄出，但若将该气门嘴 螺母旋松，打入的气体便会通过该中舱密封胆气管12a自动泄出；如图4所示，该中舱中段2a 的外圆周表面上均匀分布有η个沿轴向的中舱定位直槽2g;该中舱定位直槽2g，其沿径向向 内凹进该中舱中段2a的筒壁中，其横断面为矩形，其后端面为圆弧面且接近在前的该中舱 密封胆槽2b，其前端面为圆弧面且接近该中舱中段2a的前端；如图1、图5、图6、图8各图所 示，该中舱中段2a的内圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱前螺纹孔2h，该中舱前螺 纹孔2h位于该中舱中段2a的腰部与前端之间，其沿径向向外深入该中舱中段2a的筒壁中， 但没有贯穿该中舱中段2a的筒壁;该中舱前螺纹孔2h内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓9上的 螺纹啮合;该中舱中段2a的内圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱后螺纹孔2i，该中 舱后螺纹孔2i接近该中舱中段2a的后端，其沿径向向外深入该中舱中段2a的筒壁中，但没 有贯穿该中舱中段2a的筒壁;该中舱后螺纹孔2i内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓9上的螺纹 啮合;η个该中舱前螺纹孔2h之一与η个该中舱后螺纹孔2i之一在该可伸缩轨道舱横断面上 的投影重叠且与该内舱1上η个内舱螺栓孔Id之一的投影在同一径向上；如图3、图5所示，该 中舱中段2a的外圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱定位螺纹孔2f，该中舱定位螺 纹孔2f沿径向贯穿该中舱中段2a的筒壁，其接近该中舱中段2a的前端;无螺帽的中舱定位 螺栓14由外向部分和内向部分组成，该外向部分的螺纹与该中舱定位螺纹孔2f内的螺纹啮 合，该外向部分固紧安装在该中舱定位螺纹孔2f中，该内向部分为无螺纹圆柱体，该无螺纹 圆柱体的直径等于该内舱1上内舱定位直槽lg的宽度，该无螺纹圆柱体位于该内舱定位直 槽lg中且其端面与该内舱定位直槽lg的槽底面活动接触；如图5所示，该中舱定位螺纹孔 2f、该中舱螺栓孔2d、该内舱螺栓孔Id在该可伸缩轨道舱横断面上的投影不在同一径向上； 如图1、图3各图所示，该内舱中段la充分收缩在该中舱中段2a中时，该内舱中段la的前端面 与该中舱中段2a的前端面齐平，该内舱定位直槽lg的前端面与相应位置的该中舱定位螺栓 14的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该内舱螺栓孔Id的轴线与对应的该中舱后螺纹孔2i 的轴线刚好重合;如图3、图6、图8各图所示，该内舱中段la从该中舱中段2a中向前充分伸出 时，该内舱定位直槽lg的后端面与相应位置的该中舱定位螺栓14的无螺纹圆柱体的圆柱面 吻合接触，该内舱螺栓孔1 d的轴线与对应的该中舱前螺纹孔2h的轴线刚好重合。
[0054]说明：
[0055] 图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9各图中，中舱2上中舱中段2a的中舱密封胆槽 2b为3个。
[0056] 由于中舱密封胆12的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，其上配件便为公知，因 而未作详细说明，如气门嘴与中舱密封胆气管12a之间的结构配合。
[0057] 上文所述"相邻两个该内舱密封胆槽lb的轴向距离尽量小但须满足下文相关要 求"，以及所述"相邻两个该中舱密封胆槽2b的轴向距离尽量小但须满足下文相关要求"，所 述"下文相关要求"是指:如图2所示，当内舱1上的内舱中段la充分收缩在中舱2上的中舱中 段2a中时，与该中舱密封胆槽2b相通的中舱气管螺母孔2c的轴向位置须与该内舱1上的内 舱密封胆槽1 b的轴向位置相互错开。
[0058] 如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8、图9各图所示，可伸缩轨道舱的外舱3由公知外 舱中段3a、公知外舱后锥段4、公知外舱对接机械装置5固紧结合为整体，且这三构件的轴线 重合;如图1至图9各图所示，该外舱中段3a套装于中舱2上中舱中段2a外，其轴线与该中舱 中段2a的轴线重合，其内圆周表面与该中舱中段2a的外圆周表面活动接触，其轴向长度等 于该中舱中段2a的轴向长度;如图2、图5、图7图9各图所示，该外舱中段3a的内圆周表面的 同一圆周上均匀分布η个外舱前螺纹孔3d，该外舱前螺纹孔3d位于该外舱中段3a的腰部与 前端之间，其沿径向向外深入该外舱中段3a的筒壁中，但没有贯穿该外舱中段3a的筒壁;该 外舱前螺纹孔3d内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓9上的螺纹啮合;该外舱中段3a的内圆周表 面的同一圆周上均匀分布有η个外舱后螺纹孔3e，该外舱后螺纹孔3e接近该外舱中段3a的 后端，其沿径向向外深入该外舱中段3a的筒壁中，但没有贯穿该外舱中段3a的筒壁;该外舱 后螺纹孔3e内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓9上的螺纹啮合;如图5所示，η个该外舱前螺纹 孔3d之一与η个该外舱后螺纹孔3e之一在该可伸缩轨道舱横断面上的投影重叠且与该中舱 2上η个中舱螺栓孔2d之一的投影在同一径向上；如图4、图5所示，该外舱中段3a的外圆周表 面的同一圆周上均匀分布有η个外舱定位螺纹孔3f，该外舱定位螺纹孔3f沿径向贯穿该外 舱中段3a的筒壁，其接近该外舱中段3a的前端;无螺帽的外舱定位螺栓13由外向部分和内 向部分组成，该外向部分的螺纹与该外舱定位螺纹孔3f内的螺纹啮合，该外向部分固紧安 装在该外舱定位螺纹孔3f中，该内向部分为无螺纹圆柱体，该无螺纹圆柱体的直径等于该 中舱2上中舱定位直槽2g的宽度，该无螺纹圆柱体位于该中舱定位直槽2g中且其端面与该 中舱定位直槽2g的槽底面活动接触;如图5所示，该外舱定位螺纹孔3f、该中舱2上的中舱定 位螺纹孔2f、该中舱2上的中舱螺栓孔2d、该内舱1上的内舱螺栓孔ld，在该可伸缩轨道舱横 断面上的投影不在同一径向上;如图2、图4、图7所示，该中舱中段2a充分收缩在该外舱中段 3a内时，该中舱中段2a的前端面与该外舱中段3a的前端面齐平，该中舱定位直槽2g的前端 面与相应位置的该外舱定位螺栓13的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该中舱螺栓孔2d的 轴线与对应的该外舱后螺纹孔3e的轴线刚好重合;如图4、图9所示，该中舱中段2a从该外舱 中段3a中向前充分伸出时，该中舱定位直槽2g的后端面与相应位置的该外舱定位螺栓13的 无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，该中舱螺栓孔2d的轴线与对应的该外舱前螺纹孔3d的轴 线刚好重合。
[0059] 可伸缩轨道舱的组装程序是这样的：
[0060] 第一步，如图3所示，将内舱1上内舱中段la插入中舱2上中舱中段2a的内腔中，使 该中舱2上的中舱定位螺纹孔2f对准该内舱中段1 a上的内舱定位直槽1 g，然后向该中舱定 位螺纹孔2f中旋入中舱定位螺栓14,当该中舱定位螺栓14的无螺纹圆柱体的端面与该内舱 定位直槽lg的槽底面轻微接触时，将该中舱定位螺栓14与该中舱定位螺纹孔2f固紧结合， 此时该中舱定位螺栓14不从该中舱中段2a的外圆周表面露出；
[0061 ]第二步，如图4所示，将中舱2上中舱中段2a插入外舱3上外舱中段3a的内腔中，使 该外舱3上的外舱定位螺纹孔3f对准该中舱中段2a上的中舱定位直槽2g，然后向该外舱定 位螺纹孔3f中旋入外舱定位螺栓13，当该外舱定位螺栓13的无螺纹圆柱体的端面与该中舱 定位直槽2g的槽底面轻微接触时，将该外舱定位螺栓13与该外舱定位螺纹孔3f固紧结合， 此时该外舱定位螺栓13不从该外舱中段3a的外圆周表面露出；
[0062]第三步，如图2所示，中舱2上中舱中段2a的后端面与外舱3上外舱中段3a的后端面 对齐，内舱1上的内舱中段1 a向前移开，η个带螺帽螺栓9之一的外端穿过该中舱2上的中舱 螺栓孔2d后旋入该外舱3上的外舱后螺纹孔3e中，将该中舱2与该外舱3固紧结合为整体;打 气机与该中舱2上的气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴向该中舱2上中舱密封胆12打入 气体，该中舱密封胆12的体积膨胀后将该中舱2密封在该外舱3中；
[0063] 第四步，如图1所示，内舱1上内舱中段la的后端面与中舱2上中舱中段2a的后端面 对齐，另η个带螺帽螺栓9之一的外端穿过该内舱1上的内舱螺栓孔Id后旋入该中舱2上的中 舱后螺纹孔2i中，将该内舱1与该中舱2固紧结合为整体;打气机与该内舱1上的气门嘴的进 气端连接并通过该气门嘴向该内舱1上的内舱密封胆8打入气体，该内舱密封胆8的体积膨 胀后将该内舱1密封在该中舱2中；
[0064] 第五步，如图1、图2、图3、图4各图所示，将外舱3上的外舱对接机械装置5与公知推 进舱10上的公知推进舱对接机械装置11对接;完成上述安装后，宇航员可通过内舱1上内舱 对接机械装置7上的公知舱门进驻内舱1内，然后关闭该舱门；这时该可伸缩轨道舱便可由 运载火箭发射升空了。
[0065] 可伸缩轨道舱入轨后推进舱10上的公知相关火箭点火，对该可伸缩轨道舱进行调 姿或助推，使内舱1上的内舱对接机械装置7与空间站上的公知空间站对接机械装置对接； 接着便是伸展该可伸缩轨道舱使之舱内空间增大，操作程序分为伸展准备、第一次伸展、第 二次伸展、构建生活或工作环境等程序；
[0066] 伸展准备：内舱1内与可伸缩轨道舱伸展无关的宇航员，通过该内舱1上内舱对接 机械装置7上的舱门转移到空间站，然后关闭该舱门；留在该内舱1内进行伸展操作的宇航 员穿戴好公知宇航服；
[0067] 第一次伸展:如图1所示，旋松内舱1上的气门嘴螺母，将内舱密封胆8内气体放出， 与此同时可伸缩轨道舱内空气也随之泄出；将该内舱1上的带螺帽螺栓9从中舱2上的中舱 后螺纹孔2i中旋出后再从该内舱1上的内舱螺栓孔Id中退出；在移动装置的推动下，该中舱 2相对该内舱1沿轴向向后缓慢滑动，如图3所示，当该中舱2上的中舱定位螺栓14的无螺纹 圆柱体与该内舱1上的内舱定位直槽1 g的后端面接触时，如图6所示将该带螺帽螺栓9的外 端通过该内舱1上的内舱螺栓孔ld，然后旋入该中舱2上的中舱前螺纹孔2h中，将该内舱1与 该中舱2重新固紧结合为整体;打气机与该内舱1上的气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴 向该内舱密封胆8重新打入气体，该内舱密封胆8的体积膨胀后又将该内舱1密封在该中舱2 中；
[0068] 第二次伸展：如图7所示，旋松中舱2上的气门嘴螺母，将该中舱2上中舱密封胆12 内气体放出；将该中舱2上的带螺帽螺栓9从外舱3上的外舱后螺纹孔3e中旋出后再从该中 舱2上的中舱螺栓孔2d中退出；在移动装置的推动下，该外舱3相对该中舱2沿轴向向后缓慢 滑动，如图4所示，当该外舱3上的外舱定位螺栓13的无螺纹圆柱体与该中舱2上的中舱定位 直槽2g的后端面接触时，如图9所示，将该带螺帽螺栓9的外端通过该中舱2上的中舱螺栓孔 2d，然后旋入该外舱3上的外舱前螺纹孔3d中，将该中舱2与该外舱3重新固紧结合为整体； 打气机与该中舱2上的气门嘴的进气端连接并通过该气门嘴向该中舱密封胆12重新打入气 体，该中舱密封胆12的体积膨胀后又将该中舱2密封在该外舱3中；
[0069] 构建生活或工作环境:如图8、图9所示，重新向可伸缩轨道舱内注入空气；
[0070] 此后宇航员便可在可伸缩轨道舱内生活或工作了，但其内空间已扩大了许多。
[0071] 上文所述移动装置是推进舱10上的公知反推火箭，当该反推火箭点火后，产生的 推力克服摩擦阻力，可使外舱3相对中舱2向后滑动，或使中舱2相对内舱1向后滑动。
[0072] 为延长可伸缩轨道舱的工作寿命，该可伸缩轨道舱上的内舱密封胆8、中舱密封胆 12在恶劣空间环境中须能较长时间不老化。
[0073] 如图8、图9各图所示，为保障宇航员安全，可伸缩轨道舱内有宇航员生活或工作的 空间中的构件，转角处应采用圆角结构。
[0074] 可伸缩轨道舱在伸展过程中为了不损坏，推进舱10上的反推火箭点火后产生的推 力的大小和点火时间须严格控制：
[0075]第一次伸展时，开始阶段推力略大于内舱1作用于中舱2的静摩擦力;该中舱2相对 该内舱1向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于该内舱1作用于该中舱2的滑动摩擦力； 该中舱2上的中舱定位螺栓14的无螺纹圆柱体与该内舱1上的内舱定位直槽1 g的后端面快 要接触时，该反推火箭停止工作，该中舱2因惯性继续向后相对滑动一段后，该中舱定位螺 栓14的无螺纹圆柱体与该内舱定位直槽lg的后端面接触时，该中舱2与该内舱1的相对速度 刚好减小为零；
[0076]第二次伸展时，开始阶段推力略大于中舱2作用于外舱3的静摩擦力;该外舱3相对 该中舱2向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于该中舱2作用于该外舱3的滑动摩擦力； 该外舱3上的外舱定位螺栓13的无螺纹圆柱体与该中舱2上的中舱定位直槽2g的后端面快 要接触时，该反推火箭停止工作，该外舱3因惯性继续向后相对滑动一段后，该外舱定位螺 栓13的无螺纹圆柱体与该中舱定位直槽2g的后端面接触时，该外舱3与该中舱2的相对速度 刚好减小为零；
[0077]由于摩擦力的大小不恒定，反推火箭可能需要多次点火且控制好点火的时间，不 断进行调节。
[0078] 根据需要，可伸缩轨道舱外舱3上外舱中段3a的外圆周表面上可安装太阳能电池 板。
[0079] 在可伸缩轨道舱的伸展过程中为了减小碰撞力，可采用以下缓冲结构：
[0080] 如图3、图5各图所示，减小中舱2上的中舱定位螺栓14的无螺纹圆柱体的直径，再 在该无螺纹圆柱体上套一个具有弹性的柔软外套，如图5所示，但该无螺纹圆柱体套上该外 套后该外套的外径仍等于内舱1上的内舱定位直槽lg的宽度；
[0081] 如图4、图5所示，减小外舱3上的外舱定位螺栓13的无螺纹圆柱体的直径，再在该 无螺纹圆柱体上套一个具有弹性的柔软外套，如图5所示，但该无螺纹圆柱体套上该外套后 该外套的外径仍等于中舱2上的中舱定位直槽2g的宽度。
[0082] 说明：
[0083]下面说明本发明的设计意图。了解了设计意图，便掌握了技术要领和制造要求。 [0084] 一.可伸缩轨道舱由内舱1、中舱2、外舱2组成，发射升空过程中三舱处于收缩状 态，入轨与空间站对接后其上结构保障其通过伸展可扩大内部空间。
[0085] 二.虽然内舱1上内舱密封胆8的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，但二者的使 用目的不同。自行车轮胎内胆充气后将外胎撑起来，在骑行中利用其弹性对碰撞起缓冲作 用;该内舱密封胆8充气后，利用其弹性和柔软性将内舱1上内舱中段la的外圆周表面与中 舱2上中舱中段2a的内圆周表面之间的间隙阻断，起可靠密封作用。二者的相对位置有区 另IJ。自行车轮胎内胆上的气管、气管螺母、气门嘴进气端和气门嘴螺母都露在外面；内舱密 封胆8上的内舱密封胆气管8a、内舱气管螺母8b、气门嘴、气门嘴螺母都隐藏在内舱中段la 筒壁的孔中，设计的意图是使这些配件不妨碍可伸缩轨道舱内宇航员的活动。内舱密封胆8 内没有气体时其为扁平状，利用其弹性使之收缩在内舱密封胆槽lb内，因而不会妨碍内舱 中段la与中舱2上中舱中段2a在伸展过程中的相对滑动。
[0086] 虽然中舱2上中舱密封胆12的结构与自行车轮胎内胆的结构相同，但二者的使用 目的不同。自行车轮胎内胆充气后将外胎撑起来，在骑行中利用其弹性对碰撞起缓冲作用； 中舱密封胆12充气后，利用其弹性和柔软性将中舱2上中舱中段2a的外圆周表面与外舱3上 外舱中段3a的内圆周表面之间的间隙阻断，起可靠密封作用。二者的相对位置有区别，自行 车轮胎内胆上的气管、气管螺母、气门嘴进气端和气门嘴螺母都露在外面；中舱密封胆12上 的中舱密封胆气管12a、中舱气管螺母12b、气门嘴、气门嘴螺母都隐藏在中舱中段2a的筒壁 中，设计的意图是使该外舱中段3a的内圆周表面与该中舱中段2a的外圆周表面能够接触且 在伸展过程中二者能沿轴向相对滑动，中舱密封胆12内没有气体时其为扁平状且收缩在中 舱密封胆槽2b内，因而不会妨碍外舱中段3a与中舱2上中舱中段2a在伸展过程中的相对滑 动。
[0087] 内舱1上的多个内舱密封胆8，中舱2上的多个中舱密封胆12，均起多重密封作用， 多重密封便是多重保险。此设计的意图是为了确保可伸缩轨道舱内宇航员的安全。
[0088] 内舱密封胆8或中舱密封胆12的质量决定可伸缩轨道舱的工作年限。在所在空间 环境中其弹性和柔软性须保持十年以上不失效且其结构不损坏。
[0089] 三.中舱2上的中舱定位螺栓14与内舱1上的内舱定位直槽lg要有可靠配合，才能 使该中舱2相对该内舱1只能沿轴向在有限范围内滑动，不能相对转动，不能沿径向相对移 动，不会彼此分离。
[0090] 外舱3上的外舱定位螺栓13与中舱2上的中舱定位直槽2g要有可靠配合，才能使该 外舱3相对该中舱2只能沿轴向在有限范围内滑动，不能相对转动，不能沿径向相对移动，不 会彼此分离。
[0091] 四.中舱2上的中舱定位螺栓14与内舱1上的内舱定位直槽lg的前端面接触时，该 内舱1上内舱螺栓孔Id的轴线与该中舱2上中舱后螺纹孔2i的轴线刚好重合;该中舱定位螺 栓14与该内舱定位直槽lg的后端面接触时，该内舱螺栓孔Id轴线与该中舱2上中舱前螺纹 孔2h的轴线刚好重合;此设计的目的是为了使组装或伸展顺利、快速。
[0092] 外舱3上的外舱定位螺栓13与中舱2上的中舱定位直槽2g的前端面接触时，该中舱 2上中舱螺栓孔2d的轴线与该外舱3上外舱后螺纹孔3e的轴线刚好重合;该外舱定位螺栓13 与该中舱定位直槽2g的后端面接触时，该中舱螺栓孔2d的轴线与该外舱3上外舱前螺纹孔 3d的轴线刚好重合。此设计的目的也是为了使组装或伸展顺利、快速。
[0093] 五.内舱1上的内舱气管孔1 k均位于该内舱1上同一个内舱螺栓孔Id的正前方，中 舱2上的中舱气管孔2k均位于该中舱2上同一个中舱螺栓孔2d的正前方。此设计的目的是为 了使组装或伸展方便、快速。
[0094]六.内舱1上相邻两个内舱密封胆槽lb的轴向距离尽量小，中舱2上相邻两个中舱 密封胆槽2b的轴向距离尽量小。此设计的目的是使可伸缩轨道舱伸展后舱内空间尽量大。
[0095]七.当内舱1上的内舱中段la充分收缩在中舱2上的中舱中段2a中时，与中舱2上中 舱密封胆槽2b相通的中舱气管螺母孔2c的轴向位置须与该内舱1上的内舱密封胆槽lb的轴 向位置相互错开。此设计的目的是为了让该内舱1上内舱密封胆8充气后的密封作用不失 效。
[0096] 八.中舱2上的中舱前螺纹孔2h、中舱后螺纹孔2i深入该中舱2上中舱中段2a的筒 壁中但不贯穿；外舱3上的外舱前螺纹孔3d、外舱后螺纹孔3e深入该外舱3上外舱中段3a的 筒壁中但不贯穿。此设计的目的是为了防止可伸缩轨道舱内空气外泄。
[0097]九.中舱2上的中舱定位螺栓14与中舱定位螺纹孔2f须固紧结合且其不从该中舱 中段2a的外圆周表面露出；外舱3上的外舱定位螺栓13与外舱定位螺纹孔3f须固紧结合且 其不从该外舱中段3a的外圆周表面露出。此设计的意图：其一，防止该中舱定位螺栓14或该 外舱定位螺栓13因向外移动而失去定位作用或在伸展时解体;其二，防止该中舱定位螺栓 14因向外移动导致伸展时阻碍该外舱3相对该中舱2滑动;其三，防止该中舱定位螺栓14因 向内移动导致伸展时阻碍该中舱2相对该内舱1滑动;其四，该外舱定位螺栓13从该外舱中 段3a的外圆周表面露出不利于可伸缩轨道舱的组装，又影响美观。
[0098]十.外舱3上外舱中段3a的外舱定位螺纹孔3f，中舱2上中舱中段2a的中舱定位螺 纹孔2f、中舱螺栓孔2d，内舱1上内舱中段la的内舱螺栓孔ld，在可伸缩轨道舱横断面上的 投影均不在同一径向上。此设计的目的是为了使该外舱中段3a、该中舱中段2a、该内舱中段 la受力分散、均匀。
[0099]十一。在伸展过程中，让可伸缩轨道舱内空气向外泄出是必要的。如果空气不泄 出，在伸展过程中由于舱外是真空，外舱3或中舱2在舱内空气压力作用下便会相对内舱1快 速向后运动，接着便是剧烈碰撞，导致结构破坏。空气泄出可排除这种剧烈碰撞。但由于舱 内没有空气，操作伸展工作的宇航员须穿戴宇航服，宇航服上的生命保障系统可保障其安 全。
[0100] 十二。下面谈谈可伸缩轨道舱的伸展效果。
[0101] 设外舱3上外舱中段3a的轴向长度为h = 5.0m、外径为d = 4.4m，该外舱中段3a、中 舱2上中舱中段2a、内舱1上内舱中段la的径向壁厚均为a = 0.15m，该中舱中段2a上最前面 一个中舱密封胆槽2b与该中舱中段2a后端的距离、该内舱中段la上最前面一个内舱密封胆 槽lb与该内舱中段la后端的距离均为b = 0.3m。
[0102] 利用公式
[0103]算得该外舱中段3a内空间的容积V3 = 66m3。
[0104] 利用公式
[0105]算得可伸缩轨道舱充分伸展后其上外舱中段3a、中舱中段2a、内舱中段la内部空 间的总容积V= 163.4m3，约为外舱中段3a内部空间容积的2.5倍。也就是说，为增大空间站 的规模，两次发射可伸缩轨道舱，可抵当五次发射只有一个舱的轨道舱。上面的数据表明， 可伸缩轨道舱具有现实实用价值。
[0106] 随着新的舱体材料的面世，舱壁的厚度有望大大减小。若可伸缩轨道舱由9个单舱 组成，舱壁的径向厚度减小为a' =0.05m，在最外单舱的轴向长度和外径不变以及各个单舱 的结构不变的情况下，
[0107] 利用公式
[0108] 算得最外单舱内部空间的容积为V外=72.6m3。
[0109] 利用公式
[0110] 算得可伸缩轨道舱充分伸展后其上内部空间的总容积ν'ιδΙΟπι3,约为最外单舱 内部空间容积的7倍。也就是说，为增大空间站的规模，一次发射可伸缩轨道舱，可抵当七次 发射只有一个舱的轨道舱。据此想象，当前的空间站和当前的轨道舱不必分别发射然后再 对接，可以合二而一一次发射便大功告成，若这样将节省巨额科研经费和巨大人力成本。据 此还可想象，将可伸缩轨道舱的应用扩展，其可替代当前载有宇航员的卫星，还可替代当前 考察行星的或深空探测的载有宇航员的宇宙飞船，只须将可伸缩轨道舱的名称改为"可伸 缩卫星"或"可伸缩飞船"。
[0111] 当然，根据可伸缩轨道舱的工作原理和核心技术，该可伸缩轨道舱可以由更多单 舱或较少单舱组成，或用该可伸缩轨道舱替代当前的载人卫星或载人宇宙飞船，这些变化 均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可伸缩轨道舱，其由运载火箭发射到太空与空间站对接后，长期留驻空中，供宇 航员生活或工作;其特征在于： 可伸缩轨道舱由内舱(1)、中舱(2)、外舱(3)构成； 可伸缩轨道舱的内舱（1)由内舱中段（la)、内舱前锥段(6)、内舱对接机械装置(7)固紧 结合为整体，且这三构件的轴线重合;所述内舱中段（la)的外圆周表面的同一圆周上均匀 分布有η个内舱螺栓孔(1 d )，所述内舱螺栓孔(1 d)接近所述内舱中段（1 a)的后端，其沿径向 贯穿所述内舱中段（la)的筒壁;所述η为大于2的整数，下同；所述内舱螺栓孔（Id)与内侧的 内舱螺帽孔(le)相通，所述内舱螺帽孔(le)从所述内舱中段（la)的内圆周表面上沿径向向 外凹进所述内舱中段（la)的筒壁中，其轴线与对应的所述内舱螺栓孔（Id)的轴线重合，其 内径大于所述内舱螺栓孔(Id)的内径;带螺帽螺栓(9)，其直径等于或略小于所述内舱螺栓 孔(Id)的内径，其外端从内向外穿过所述内舱螺栓孔(Id)后从所述内舱中段（la)的外圆周 表面露出且其内端的螺帽可以潜藏于所述内舱螺帽孔（le)中；环形内舱密封胆槽（lb)，其 从所述内舱中段（la)的外圆周表面沿径向向内凹进所述内舱中段(la)筒壁中，其圆环状槽 底面的轴线与所述内舱中段（la)的轴线重合，其纵向断面为矩形;所述内舱中段（la)上有 多个内舱密封胆槽(lb)，最后面一个所述内舱密封胆槽(lb)位于所述内舱螺栓孔(Id)的前 方且接近所述内舱螺栓孔(Id)，相邻两个所述内舱密封胆槽（lb)的轴向距离尽量小但须满 足下文相关要求;每个所述内舱密封胆槽（lb)上有一个内舱气管孔（Ik)，所述内舱气管孔 (Ik)从所述内舱密封胆槽(lb)的槽底沿径向贯穿所述内舱中段(la)的筒壁，所述内舱中段 (la)上的全部所述内舱气管孔（Ik)均位于同一个所述内舱螺栓孔(Id)的正前方;所述内舱 气管孔(lk)与内侧的内舱气管螺母孔（lc)相通，所述内舱气管螺母孔(lc)从所述内舱中段 (la) 的内圆周表面沿径向凹进所述内舱中段(la)筒壁中，其轴线与所述内舱气管孔（Ik)的 轴线重合，其内径大于所述内舱气管孔（lk)的内径;每个所述内舱密封胆槽（lb)内有一个 由弹性柔软材料制作的内舱密封胆(8 )，所述内舱密封胆(8)的结构与自行车轮胎内胆的结 构相同，其环绕在所述内舱密封胆槽（lb)的槽底面上，其内圆周表面与所述内舱密封胆槽 (lb) 的槽底面紧密接触，其内圆周表面沿径向向内伸出一个内舱密封胆气管(8a);所述内 舱密封胆气管(8a)的内腔与所述内舱密封胆(8)的胆腔相通，其开口端通过所述内舱气管 孔(lk)后露出在所述内舱气管螺母孔（lc)中，位于所述内舱气管螺母孔(lc)中的内舱气管 螺母(8b)将所述内舱密封胆气管(8a)固定在所述内舱气管孔(lk)中；气门嘴的出气端从所 述内舱密封胆气管(8a)的开口端伸进所述内舱密封胆气管(8a)中，气门嘴螺母将所述气门 嘴压紧固定在所述内舱密封胆气管（8a)上，但所述气门嘴的进气端不会从所述内舱中段 (la)的内圆周表面露出；打气机与所述气门嘴的进气端连接，通过所述气门嘴向所述内舱 密封胆(8)打入气体后所述内舱密封胆(8)的体积膨胀，打入的气体不会泄出，但若将所述 气门嘴螺母旋松，打入的气体便会通过所述内舱密封胆气管(8a)自动泄出；所述内舱中段 (1 a)的外圆周表面上均勾分布有η个沿轴向的内舱定位直槽（1 g )，所述内舱定位直槽（1 g) 沿径向向内凹进所述内舱中段（la)的筒壁中，其横断面为矩形，其后端面为圆弧面且接近 在前的所述内舱密封胆槽(lb)，其前端面为圆弧面且接近所述内舱中段(la)的前端； 可伸缩轨道舱上中舱(2)的中舱中段(2a)为圆筒状，其套装于内舱（1)上内舱中段（la) 外，其轴线与所述内舱中段（la)的轴线重合，其内圆周表面与所述内舱中段（la)的外圆周 表面活动接触，其轴向长度等于所述内舱中段（la)的轴向长度;所述中舱中段(2a)的外圆 周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱螺栓孔(2d)，所述中舱螺栓孔(2d)接近所述中舱 中段(2a)的后端，其沿径向贯穿所述中舱中段(2a)的筒壁;所述中舱螺栓孔(2d)与内侧的 中舱螺帽孔(2e)相通，所述中舱螺帽孔(2e)从所述中舱中段(2a)的内圆周表面上沿径向凹 进所述中舱中段(2a)的筒壁中，其轴线与对应的所述中舱螺栓孔(2d)的轴线重合，其内径 大于所述中舱螺栓孔(2d)的内径；带螺帽螺栓(9)，其直径等于或略小于所述中舱螺栓孔 (2d)的内径，其外端从内向外穿过所述中舱螺栓孔(2d)后从所述中舱中段(2a)的外圆周表 面露出且其内端的螺帽可以潜藏于所述中舱螺帽孔(2e)中；环形中舱密封胆槽(2b)，其从 所述中舱中段(2a)的外圆周表面沿径向向内凹进所述中舱中段(2a)筒壁中，其圆环状槽底 面的轴线与所述内舱中段（la)的轴线重合，其纵向断面为矩形;所述中舱中段(2a)上有多 个中舱密封胆槽(2b)，最后面一个所述中舱密封胆槽(2b)位于所述中舱螺栓孔(2d)的前方 且接近所述中舱螺栓孔(2d)，相邻两个所述中舱密封胆槽(2b)的轴向距离尽量小但须满足 下文相关要求；每个所述中舱密封胆槽（2b)上有一个中舱气管孔（2k)，所述中舱气管孔 (2k)从所述中舱密封胆槽(2b)的槽底沿径向贯穿所述中舱中段(2a)的筒壁，所述中舱中段 (2a)上的全部所述中舱气管孔(2k)均位于同一个所述中舱螺栓孔(2d)的正前方;所述中舱 气管孔(2k)与内侧的中舱气管螺母孔(2c)相通，所述中舱气管螺母孔(2c)从所述中舱中段 (2a)的内圆周表面沿径向凹进所述中舱中段(2a)的筒壁中，其轴线与所述中舱气管孔(2k) 的轴线重合，其内径大于所述中舱气管孔(2k)的内径;每个所述中舱密封胆槽(2b)内有一 个由弹性柔软材料制作的中舱密封胆(12 )，所述中舱密封胆（12)的结构与自行车轮胎内胆 的结构相同，其环绕在所述中舱密封胆槽(2b)的槽底面上，其内圆周表面与所述中舱密封 胆槽(2b)的槽底面紧密接触，其内圆周表面上沿径向向内伸出一个中舱密封胆气管（12a); 所述中舱密封胆气管（12a)的内腔与所述中舱密封胆（12)的胆腔相通，其开口端通过所述 中舱气管孔(2k)后露出在所述中舱气管螺母孔(2c)中，位于所述中舱气管螺母孔(2c)中的 中舱气管螺母(12b)将所述中舱密封胆气管（12a)固定在所述中舱气管孔(2k)中；气门嘴的 出气端从所述中舱密封胆气管（12a)的开口端伸进所述中舱密封胆气管（12a)中，气门嘴螺 母将所述气门嘴压紧固定在所述中舱密封胆气管（12a)上，但所述气门嘴的进气端不会从 所述中舱中段(2a)的内圆周表面露出；打气机与所述气门嘴的进气端连接并通过所述气门 嘴向所述中舱密封胆(12)打入气体后所述中舱密封胆(12)的体积膨胀，打入的气体不会泄 出，但若将所述气门嘴螺母旋松，打入的气体便会通过所述中舱密封胆气管（12a)自动泄 出;所述中舱中段(2a)的外圆周表面上均匀分布有η个沿轴向的中舱定位直槽(2g);所述中 舱定位直槽(2g)，其沿径向向内凹进所述中舱中段(2a)的筒壁中，其横断面为矩形，其后端 面为圆弧面且接近在前的所述中舱密封胆槽(2b)，其前端面为圆弧面且接近所述中舱中段 (2a)的前端;所述中舱中段(2a)的内圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱前螺纹孔 (2h)，所述中舱前螺纹孔(2h)位于所述中舱中段(2a)的腰部与前端之间，其沿径向向外深 入所述中舱中段(2a)的筒壁中，但没有贯穿所述中舱中段(2a)的筒壁;所述中舱前螺纹孔 (2h)内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓(9)上的螺纹啮合;所述中舱中段(2a)的内圆周表面的 同一圆周上均匀分布有η个中舱后螺纹孔(2i)，所述中舱后螺纹孔(2i)接近所述中舱中段 (2a)的后端，其沿径向向外深入所述中舱中段（2a)的筒壁中，但没有贯穿所述中舱中段 (2a)的筒壁;所述中舱后螺纹孔(2i)内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓(9)上的螺纹啮合;η个 所述中舱前螺纹孔(2h)之一与η个所述中舱后螺纹孔(2i)之一在所述可伸缩轨道舱横断面 上的投影重叠且与所述内舱（1)上η个内舱螺栓孔（Id)之一的投影在同一径向上;所述中舱 中段(2a)的外圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个中舱定位螺纹孔(2f)，所述中舱定位 螺纹孔(2f)沿径向贯穿所述中舱中段(2a)的筒壁，其接近所述中舱中段(2a)的前端;无螺 帽的中舱定位螺栓(14)由外向部分和内向部分组成，所述外向部分的螺纹与所述中舱定位 螺纹孔(2f)内的螺纹啮合，所述外向部分固紧安装在该中舱定位螺纹孔(2f)中，所述内向 部分为无螺纹圆柱体，所述无螺纹圆柱体的直径等于所述内舱（1)上内舱定位直槽（lg)的 宽度，所述无螺纹圆柱体位于所述内舱定位直槽（lg)中且其端面与所述内舱定位直槽(lg) 的槽底面活动接触;所述中舱定位螺纹孔(2f )、所述中舱螺栓孔(2d )、所述内舱螺栓孔(1 d) 在所述可伸缩轨道舱横断面上的投影不在同一径向上;所述内舱中段（la)充分收缩在所述 中舱中段(2a)中时，所述内舱中段（la)的前端面与所述中舱中段(2a)的前端面齐平，所述 内舱定位直槽（lg)的前端面与相应位置的所述中舱定位螺栓（14)的无螺纹圆柱体的圆柱 面吻合接触，所述内舱螺栓孔（Id)的轴线与对应的所述中舱后螺纹孔(2i)的轴线刚好重 合;所述内舱中段（la)从所述中舱中段(2a)中向前充分伸出时，所述内舱定位直槽（lg)的 后端面与相应位置的所述中舱定位螺栓(14)的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，所述内舱 螺栓孔(Id)的轴线与对应的所述中舱前螺纹孔(2h)的轴线刚好重合； 上文所述"相邻两个所述内舱密封胆槽（lb)的轴向距离尽量小但须满足下文相关要 求"，以及所述"相邻两个所述中舱密封胆槽（2b)的轴向距离尽量小但须满足下文相关要 求"，所述"下文相关要求"是指：当内舱⑴上的内舱中段(la)充分收缩在中舱⑵上的中舱 中段(2a)中时，与所述中舱密封胆槽(2b)相通的中舱气管螺母孔(2c)的轴向位置须与所述 内舱(1)上的内舱密封胆槽(1 b)的轴向位置相互错开； 可伸缩轨道舱的外舱(3)由外舱中段(3a)、外舱后锥段(4)、外舱对接机械装置(5)固紧 结合为整体，且这三构件的轴线重合;所述外舱中段（3a)套装于中舱（2)上中舱中段（2a) 外，其轴线与所述中舱中段(2a)的轴线重合，其内圆周表面与所述中舱中段(2a)的外圆周 表面活动接触，其轴向长度等于所述中舱中段(2a)的轴向长度;所述外舱中段(3a)的内圆 周表面的同一圆周上均匀分布η个外舱前螺纹孔(3d)，所述外舱前螺纹孔(3d)位于所述外 舱中段(3a)的腰部与前端之间，其沿径向向外深入所述外舱中段(3a)的筒壁中，但没有贯 穿所述外舱中段(3a)的筒壁;所述外舱前螺纹孔(3d)内有螺纹，该螺纹与带螺帽螺栓(9)上 的螺纹啮合;所述外舱中段(3a)的内圆周表面的同一圆周上均匀分布有η个外舱后螺纹孔 (3e)，所述外舱后螺纹孔(3e)接近所述外舱中段(3a)的后端，其沿径向向外深入所述外舱 中段(3a)的筒壁中，但没有贯穿所述外舱中段(3a)的筒壁;所述外舱后螺纹孔(3e)内有螺 纹，该螺纹与带螺帽螺栓(9)上的螺纹啮合;η个所述外舱前螺纹孔(3d)之一与η个所述外舱 后螺纹孔(3e)之一在所述可伸缩轨道舱横断面上的投影重叠且与所述中舱（2)上η个中舱 螺栓孔(2d)之一的投影在同一径向上;所述外舱中段(3a)的外圆周表面的同一圆周上均匀 分布有η个外舱定位螺纹孔(3f)，所述外舱定位螺纹孔(3f)沿径向贯穿所述外舱中段(3a) 的筒壁，其接近所述外舱中段(3a)的前端;无螺帽的外舱定位螺栓（13)由外向部分和内向 部分组成，所述外向部分的螺纹与所述外舱定位螺纹孔(3f)内的螺纹啮合，所述外向部分 固紧安装在该外舱定位螺纹孔(3f)中，所述内向部分为无螺纹圆柱体，所述无螺纹圆柱体 的直径等于所述中舱(2)上中舱定位直槽(2g)的宽度，所述无螺纹圆柱体位于所述中舱定 位直槽(2g)中且其端面与所述中舱定位直槽(2g)的槽底面活动接触;所述外舱定位螺纹孔 (3f)、所述中舱(2)上的中舱定位螺纹孔(2f)、所述中舱(2)上的中舱螺栓孔(2d)、所述内舱 (1) 上的内舱螺栓孔（Id)，在所述可伸缩轨道舱横断面上的投影不在同一径向上;所述中舱 中段(2a)充分收缩在所述外舱中段(3a)内时，所述中舱中段(2a)的前端面与所述外舱中段 (3a)的前端面齐平，所述中舱定位直槽(2g)的前端面与相应位置的所述外舱定位螺栓(13) 的无螺纹圆柱体的圆柱面吻合接触，所述中舱螺栓孔(2d)的轴线与对应的所述外舱后螺纹 孔(3e)的轴线刚好重合;所述中舱中段(2a)从所述外舱中段(3a)中向前充分伸出时，所述 中舱定位直槽(2g)的后端面与相应位置的所述外舱定位螺栓（13)的无螺纹圆柱体的圆柱 面吻合接触，所述中舱螺栓孔(2d)的轴线与对应的所述外舱前螺纹孔(3d)的轴线刚好重 合； 可伸缩轨道舱的组装程序是这样的： 第一步，将内舱⑴上内舱中段（la)插入中舱⑵上中舱中段(2a)的内腔中，使所述中 舱(2)上的中舱定位螺纹孔(2f)对准所述内舱中段（la)上的内舱定位直槽（lg)，然后向所 述中舱定位螺纹孔(2f)中旋入中舱定位螺栓(14)，当所述中舱定位螺栓(14)的无螺纹圆柱 体的端面与所述内舱定位直槽(lg)的槽底面轻微接触时，将所述中舱定位螺栓(14)与所述 中舱定位螺纹孔(2f)固紧结合，此时所述中舱定位螺栓(14)不从所述中舱中段(2a)的外圆 周表面露出； 第二步，将中舱(2)上中舱中段(2a)插入外舱(3)上外舱中段(3a)的内腔中，使所述外 舱(3)上的外舱定位螺纹孔(3f)对准所述中舱中段(2a)上的中舱定位直槽(2g)，然后向所 述外舱定位螺纹孔(3f)中旋入外舱定位螺栓(13)，当所述外舱定位螺栓(13)的无螺纹圆柱 体的端面与所述中舱定位直槽(2g)的槽底面轻微接触时，将所述外舱定位螺栓(13)与所述 外舱定位螺纹孔(3f)固紧结合，此时所述外舱定位螺栓(13)不从所述外舱中段(3a)的外圆 周表面露出； 第三步，中舱(2)上中舱中段(2a)的后端面与外舱(3)上外舱中段(3a)的后端面对齐， 内舱(1)上的内舱中段（la)向前移开，η个带螺帽螺栓(9)之一的外端穿过所述中舱(2)上的 中舱螺栓孔(2d)后旋入所述外舱⑶上的外舱后螺纹孔(3e)中，将所述中舱(2)与所述外舱 (3)固紧结合为整体;打气机与所述中舱(2)上的气门嘴的进气端连接并通过所述气门嘴向 所述中舱(2)上中舱密封胆（12)打入气体，所述中舱密封胆（12)的体积膨胀后将所述中舱 (2) 密封在所述外舱(3)中； 第四步，内舱（1)上内舱中段（la)的后端面与中舱(2)上中舱中段(2a)的后端面对齐， 另η个带螺帽螺栓(9)之一的外端穿过所述内舱（1)上的内舱螺栓孔（Id)后旋入所述中舱 (2)上的中舱后螺纹孔(2i)中，将所述内舱(1)与所述中舱(2)固紧结合为整体;打气机与所 述内舱（1)上的气门嘴的进气端连接并通过所述气门嘴向所述内舱(1)上的内舱密封胆(8) 打入气体，所述内舱密封胆(8)的体积膨胀后将所述内舱(1)密封在所述中舱(2)中； 第五步，将外舱(3)上的外舱对接机械装置(5)与推进舱（10)上的推进舱对接机械装置 (11)对接;完成上述安装后，宇航员可通过内舱（1)上内舱对接机械装置(7)上的舱门进驻 所述内舱(1)内，然后关闭所述舱门；这时所述可伸缩轨道舱便可由运载火箭发射升空了； 可伸缩轨道舱入轨后推进舱（10)上的相关火箭点火，对所述可伸缩轨道舱进行调姿或 助推，使内舱（1)上的内舱对接机械装置(7)与空间站上的空间站对接机械装置对接;接着 便是伸展所述可伸缩轨道舱使之舱内空间增大，操作程序分为伸展准备、第一次伸展、第二 次伸展、构建生活或工作环境等程序； 伸展准备：内舱（1)内与可伸缩轨道舱伸展无关的宇航员，通过所述内舱（1)上内舱对 接机械装置(7)上的舱门转移到空间站，然后关闭所述舱门；留在所述内舱（1)内进行伸展 操作的宇航员穿戴好宇航服； 第一次伸展:旋松内舱（1)上的气门嘴螺母，将内舱密封胆(8)内气体放出，与此同时可 伸缩轨道舱内空气也随之泄出；将所述内舱（1)上的带螺帽螺栓(9)从中舱(2)上的中舱后 螺纹孔(2i)中旋出后再从所述内舱(1)上的内舱螺栓孔(Id)中退出；在移动装置的推动下， 所述中舱（2)相对所述内舱（1)沿轴向向后缓慢滑动，当所述中舱（2)上的中舱定位螺栓 (14)的无螺纹圆柱体与所述内舱（1)上的内舱定位直槽（lg)的后端面接触时，将所述带螺 帽螺栓(9)的外端通过所述内舱（1)上的内舱螺栓孔（Id)，然后旋入所述中舱(2)上的中舱 前螺纹孔(2h)中，将所述内舱（1)与所述中舱(2)重新固紧结合为整体;打气机与所述内舱 (1) 上的气门嘴的进气端连接并通过所述气门嘴向所述内舱密封胆(8)重新打入气体，所述 内舱密封胆(8)的体积膨胀后又将所述内舱(1)密封在所述中舱(2)中； 第二次伸展:旋松中舱(2)上的气门嘴螺母，将所述中舱(2)上中舱密封胆（12)内气体 放出；将所述中舱(2)上的带螺帽螺栓(9)从外舱(3)上的外舱后螺纹孔(3e)中旋出后再从 所述中舱(2)上的中舱螺栓孔(2d)中退出；在移动装置的推动下，所述外舱(3)相对所述中 舱(2)沿轴向向后缓慢滑动，当所述外舱(3)上的外舱定位螺栓(13)的无螺纹圆柱体与所述 中舱(2)上的中舱定位直槽(2g)的后端面接触时，将所述带螺帽螺栓(9)的外端通过所述中 舱(2)上的中舱螺栓孔(2d)，然后旋入所述外舱(3)上的外舱前螺纹孔(3d)中，将所述中舱 (2) 与所述外舱(3)重新固紧结合为整体;打气机与所述中舱(2)上的气门嘴的进气端连接 并通过所述气门嘴向所述中舱密封胆(12)重新打入气体，所述中舱密封胆(12)的体积膨胀 后又将所述中舱(2)密封在所述外舱(3)中； 构建生活或工作环境:重新向可伸缩轨道舱内注入空气； 此后宇航员便可在可伸缩轨道舱内生活或工作了，但其内空间已扩大了许多； 上文所述移动装置是推进舱（10)上的反推火箭，当所述反推火箭点火后，产生的推力 克服摩擦阻力，可使外舱⑶相对中舱⑵向后滑动，或使中舱⑵相对内舱(1)向后滑动。2. 按照权利要求1所述可伸缩轨道舱，其特征在于： 为延长可伸缩轨道舱的工作寿命，所述可伸缩轨道舱上的内舱密封胆(8)、中舱密封胆 (12)在恶劣空间环境中须能较长时间不老化。3. 按照权利要求1所述可伸缩轨道舱，其特征在于： 为保障宇航员安全，所述可伸缩轨道舱内有宇航员生活或工作的空间中的构件，转角 处应采用圆角结构。4. 按照权利要求1所述可伸缩轨道舱，其特征在于： 可伸缩轨道舱在伸展过程中为了不损坏，推进舱（10)上的反推火箭点火后产生的推力 的大小和点火时间须严格控制： 第一次伸展时，开始阶段推力略大于内舱（1)作用于中舱(2)的静摩擦力;所述中舱(2) 相对所述内舱(1)向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于所述内舱(1)作用于所述中舱 (2)的滑动摩擦力;所述中舱(2)上的中舱定位螺栓（14)的无螺纹圆柱体与所述内舱（1)上 的内舱定位直槽（lg)的后端面快要接触时，所述反推火箭停止工作，所述中舱(2)因惯性继 续向后相对滑动一段后，所述中舱定位螺栓(14)的无螺纹圆柱体与所述内舱定位直槽(lg) 的后端面接触时，所述中舱(2)与所述内舱(1)的相对速度刚好减小为零； 第二次伸展时，开始阶段推力略大于中舱(2)作用于外舱(3)的静摩擦力;所述外舱(3) 相对所述中舱(2)向后缓慢滑动时，将推力的大小调节到等于所述中舱(2)作用于所述外舱 (3)的滑动摩擦力;所述外舱(3)上的外舱定位螺栓（13)的无螺纹圆柱体与所述中舱(2)上 的中舱定位直槽(2g)的后端面快要接触时，所述反推火箭停止工作，所述外舱(3)因惯性继 续向后相对滑动一段后，所述外舱定位螺栓(13)的无螺纹圆柱体与所述中舱定位直槽(2g) 的后端面接触时，所述外舱(3)与所述中舱(2)的相对速度刚好减小为零； 由于摩擦力的大小不恒定，反推火箭可能需要多次点火且控制好点火的时间，不断进 行调节。5. 按照权利要求1所述可伸缩轨道舱，其特征在于： 根据需要，可伸缩轨道舱外舱（3)上外舱中段（3a)的外圆周表面上可安装太阳能电池 板。6. 按照权利要求1所述可伸缩轨道舱，其特征在于： 在可伸缩轨道舱的伸展过程中为了减小碰撞力，可采用以下缓冲结构： 减小中舱(2)上的中舱定位螺栓（14)的无螺纹圆柱体的直径，再在所述无螺纹圆柱体 上套一个具有弹性的柔软外套，但所述无螺纹圆柱体套上所述外套后该外套的外径仍等于 内舱(1)上的内舱定位直槽(lg)的宽度； 减小外舱(3)上的外舱定位螺栓（13)的无螺纹圆柱体的直径，再在所述无螺纹圆柱体 上套一个具有弹性的柔软外套，但所述无螺纹圆柱体套上所述外套后该外套的外径仍等于 中舱(2)上的中舱定位直槽(2g)的宽度。
【文档编号】B64G1/12GK105857641SQ201610343164
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】李新亚
【申请人】李新亚