02组合后即为图4所示的整圆，很好实现了对舷窗玻璃2的遮挡。采用6片构型为优选后的结果，兼顾了机构传动的复杂性和打开/关闭占用空间小的因素。若采用少于6片的构型，如采用4片构型会增大挡板基座801的设计尺寸，挡板基座801的外径需要提高20% ;若采用多于6片，如采用8片的构型会增加相应滑销803的数量，使传动机构变得更加复杂。
[0034]挡板基座801上开有六个均布的沟槽，滑销803的一端固定在大齿轮11上，滑销803穿过翅片802上的滑槽，滑销803的另一端在挡板基座801的相应沟槽内滑动，翅片802进行旋转时，滑销803对翅片802进行导向和限位。
[0035]主基座I的四周均布有耳片，增强带16与主基座I的连接形式为销钉结构，增强带16的一端通过销轴17固定在耳片上，另一端与航天器柔性充气舱的舱壁蒙皮上的增强带连接在一起。
[0036]现有技术中通常将舷窗和舷窗的挡板组件分离，两种独立安装，占用的空间较大，且挡板组件又称为舷窗保护装置多为摆动式结构。现有技术在柔性充气舱上使用时难度较大，且不易安装固定。本发明所述的舷窗装置采用了一体化设计，且挡板组件采用转动式结构。既能应用在传统的刚性舱上，又能应用在柔性充气舱上，且舷窗与充气舱蒙皮的连接为分离形式，即蒙皮气密层12和蒙皮增强带16分别与主基座I连接，成功解决了刚柔连接的设计难题。
[0037]舷窗装置安装在柔性充气舱上的示意图如图3所示，下面结合图1、图4和图5说明本发明的工作过程。
[0038]常规模式下，舷窗装置为常闭状态，即挡板组件8为关闭状态，如图4所示。当需要打开舷窗时，航天员手动操作控制轴组件9的控制轴901转动，控制轴901带动小齿轮10转动，小齿轮10带动大齿轮11转动，大齿轮11转动过程中驱动滑销803滑动，滑销803带动翅片802绕撑杆804的轴线转动，6个翅片802同步动作，打开后的状态如图5所示。当需要关闭挡板组件8时，手动操作控制轴组件9相反方向转动即可。
[0039]控制轴901的两端可根据需要设计成手动驱动或电动驱动，可以实现在两侧都能打开和关闭舷窗装置。
[0040]实施例:
[0041]现有航天器上通常设置通径180mm和通径400mm的舷窗，为了安装固定上述观察窗和舷窗保护装置，所需的安装尺寸通常大于3倍的舷窗通径。本发明采用舷窗及舷窗挡板(又称为舷窗保护装置)一体化设计，占用的安装尺寸不大于2倍的舷窗通径，且在舷窗上设置了用于安装连接的结构，如图3所示，尤其适用于柔性充气舱的舷窗固定。本发明对于通径180mm的观察窗，安装最大尺寸不大于360mm，对于400mm的舷窗，安装最大尺寸不大于800mm。本发明的舷窗装置可以根据舷窗的大小进行等比例缩放，结构形式和传动原理相同。本发明所述的传动结构通过控制轴组件传递到小齿轮上，通过小齿轮与大齿轮的啮合控制翅片开闭。小齿轮与大齿轮的传动比优选后为1:3，能有效实现输入驱动力的放大效果，使得控制轴组件(手动或电动驱动)的驱动力很小，一般不大于6N.m的操作力矩。
[0042]如图3所示，以通径400mm的舷窗安装到柔性充气舱上为例，柔性充气舱的气密层通过压紧法兰被压紧在主基座上，两者之间通过两道密封圈进行密封，柔性充气舱的增强层(又称增强带)与舷窗上预留的增强带连接，实现了舷窗与柔性充气舱的紧密连接密封结构。
【主权项】
1.一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于包括:主基座(I)、舷窗上盖(2)、舷窗玻璃(3)、挡板组件(8)、控制轴组件(9)、小齿轮(10)、大齿轮(11)、第五密封圈(13)、第六密封圈(14)和压紧法兰(15); 主基座(I)为所述舷窗装置的主结构，为板状结构，中心开有圆形观察窗，舷窗上盖(2)将舷窗玻璃(3)压紧安装在主基座(I)上，舷窗玻璃(3)与主基座(I)上的圆形观察口相匹配，主基座(I)上有对应第五密封圈(13)和第六密封圈(14)的凹槽，压紧法兰(15)通过第五密封圈(13)和第六密封圈(14)将航天器柔性充气舱的舱壁蒙皮压紧在主基座(I)上，实现所述舷窗装置与航天器柔性充气舱之间的密封； 控制轴组件(9)从主基座(I)上的预留轴孔之中穿过，控制轴组件(9)位于主基座(I)下方的一端连接有小齿轮(10)，小齿轮(10)与大齿轮(11)啮合，控制轴组件(9)带动小齿轮(10)转动，小齿轮(10)带动大齿轮(11)转动，从而使得挡板组件(8)动作，实现主基座(I)中间观察窗的开闭。2.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:所述控制轴组件(9)包括控制轴(901)、密封垫(902)、轴架(903)、密封垫压套(904)和顶丝(905); 控制轴(901)安装在主基座(I)的轴孔内，轴系上按照从上到下的顺序依次为轴架(903)、密封垫(902)、密封垫压套(904)、密封垫(902)、密封垫压套(904)、密封垫(902)、密封垫压套(904)、密封垫(902)、顶丝(905)和小齿轮(10);控制轴(901)与主基座(I)的轴孔之间通过密封垫(902)实现动密封。3.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:所述档板组件(8)包括挡板基座(801)、翅片(802)、滑销(803)和撑杆(804); 挡板基座(801)通过固定在其上的6个均布的撑杆(804)与主基座(I)固定连接，6个翅片(802)均为类扇形结构，每个翅片(802)圆弧外部均有一个连接片，该连接片与撑杆(804)连接，使得翅片(802)以对应的撑杆(804)为圆心进行旋转； 挡板基座(801)上开有六个均布的沟槽，滑销(803)的一端固定在大齿轮(11)上，滑销(803)穿过翅片(802)上的滑槽，滑销(803)的另一端在挡板基座(801)的相应沟槽内滑动，翅片(802)进行旋转时，滑销(803)对翅片(802)进行导向和限位。4.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:还包括第一密封圈(4)、第二密封圈(5)、第三密封圈(6)和第四密封圈(7); 舷窗上盖(2)与舷窗玻璃(3)之间通过第一密封圈(4)进行密封，舷窗玻璃(3)的底面与主基座(I)之间通过第四密封圈(7)进行密封，舷窗玻璃(3)的侧壁与主基座(I)之间通过第二密封圈(5)进行密封，舷窗上盖(2)与主基座(I)之间通过第三密封圈(6)进行密封。5.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:第五密封圈(13)和第六密封圈(14)同心安装且第五密封圈(13)的直径小于第六密封圈(14)的直径。6.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:还包括增强带(16)和销轴(17)，主基座(I)的四周均布安装耳片，增强带(16)的一端通过销轴(17)固定在耳片上，另一端与航天器柔性充气舱的舱壁蒙皮上的增强带连接在一起。7.根据权利要求1所述的一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，其特征在于:所述舷窗玻璃(3)的厚度大于等于40mm。
【专利摘要】一种用于航天器柔性充气舱的舷窗装置，舷窗装置自带档板组件、控制档板的控制轴组件和与柔性充气舱蒙皮连接的刚柔连接组件，具体包括主基座、舷窗上盖、舷窗玻璃、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、第四密封圈、挡板组件、控制轴组件、小齿轮、大齿轮、气密层、第五密封圈、第六密封圈、压紧法兰、增强带和销轴。挡板组件、控制轴组件和舷窗装置为整体式结构，在舷窗装置上预留了与柔性充气舱蒙皮连接的接口确保舷窗直接安装到柔性充气舱。挡板组件为旋转开闭结构，开闭过程中占用空间体积小；且控制结构为齿轮传动形式，航天员手动即可实现开闭。
【IPC分类】B64C1/14, B64G1/22
【公开号】CN105059567
【申请号】CN201510492964
【发明人】王文龙, 从强, 史文华, 常洁, 成志忠, 闫亮
【申请人】北京空间飞行器总体设计部
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月12日