專利名稱：液體航天保溫的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是液體航天保溫技術，主要是改進航天保溫材料和方法，代替泡沫， 有效防止航天慘劇，改善低溫發(fā)射條件，提供氫氧燃燒條件，保護航天人員和器械設施，促 進航天事業(yè)發(fā)展。
背景技術：
目前眾所周知的航天保溫在航天領域是重中之重！自航天有史以來各國(航天 國)科學家都在探索保溫技術，已經(jīng)有幾十年的歷史成為制約航天發(fā)展的一大難題，有報 道稱之為航天軟肋。目前航天保溫材料的弱點(聲明本專利不含政治因素，以下資料引用部分報 道)?！懊绹娇蘸教炀值孛婀こ處熢?006年7月2日晚進行檢查時發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)號航天飛 機外貯箱頂部附近一個支架的保溫泡沫材料中出現(xiàn)了長約12. 7厘米、深約3毫米的裂縫。 事后，美國航空航天局官員進行了緊急磋商，看能否在最短時間內(nèi)修復裂縫，以及是否取消 計劃于7月4日進行的發(fā)射，但最終還是決定按原定時間發(fā)射。”美國技術發(fā)達控制嚴格在初裝時不會出現(xiàn)任何問題，之所以出現(xiàn)以上情況應該 是泡沫材料有問題，泡沫熱脹冷縮，是溫差造成裂縫，這種情況升空后溫差更大更加嚴重， 有更大的隱患?！坝质潜嘏菽牧显趽v亂，它已成為航天飛機難以治愈的巨大心病。在2003年 哥倫比亞號發(fā)射時，外貯箱上的一塊重約700克的保溫泡沫材料脫落，致使機翼上出現(xiàn)了 一個小洞，最終導致哥倫比亞號災難的發(fā)生，7名機組人員全部喪生。自此，外貯箱保溫泡沫 材料的脫落已成為困擾美國航空航天局一個永遠的心痛?！边@種情況應該是溫差變化過大、過快(時間太短)泡沫在彭脹狀態(tài)下快速冷縮后 失控造成的。“在2005年航天飛機STS-114進行首次復飛前，美國航空航天局曾對外貯箱采取 了以下幾項改進措施改進了保溫泡沫材料的安裝方式，提高了保溫材料敷設工藝的標準， 并重新培訓了為外貯箱噴涂保溫泡沫材料的技術工人，提高了他們的操作工藝技能，減少 了泡沫材料中的空隙。工程師們和經(jīng)考核合格的技術工人小組用了1年半的時間才完成了 對外貯箱外包層進行的改裝工作，尤其是在外貯箱上安裝了調(diào)溫裝置，如加熱器，而不是僅 靠泡沫材料來防止冰的形成?！薄暗状螐惋w的結(jié)果表明，美國航空航天局為航天飛機所做的改進措施極不理想， 因為雖然發(fā)射時其外貯箱表面的保溫泡沫材料脫落物數(shù)量確實大大減少了，不過尺寸仍比 較大，有4塊脫落的保溫泡沫材料的尺寸超過了美國航空航天局的安全標準，有1塊甚至接 近造成哥倫比亞號航天飛機失事的泡沫材料大小，質(zhì)量達400多克，幸虧它沒有擊中軌道 中國也出現(xiàn)保溫泡沫材料脫落現(xiàn)象。
據(jù)報道一旦泡沫擊中軌道器就釀成航天慘劇！航天事業(yè)主要的是靠技術改進，不能靠幸運！“從技術上講，保溫泡沫材料的脫落確實已經(jīng)成為航天飛機的頑疾，而且在短期內(nèi) 很難解決。美國航空航天局表示，要想在航天飛機升空時不產(chǎn)生任何泡沫碎塊，已被證明過 于困難和昂貴，但應把泡沫碎塊控制在40克以內(nèi)?！逼鋵嵥媒?jīng)費并不多，美國技術根本沒達到，是典型的國際空白！泡沫的弱點是在升空時容易釀成慘劇，在升空后受熱脹冷縮的影響產(chǎn)生裂縫造 成更大隱患，因為泡沫材料中有氣孔在保溫方面也有一定的局限性。中國在低溫發(fā)射時也用過棉被蓋、燈頭烤等幸運技術。發(fā)明的內(nèi)容1、發(fā)明的目的改進保溫材料防止航天慘劇發(fā)生，改善低溫發(fā)射條件，提供氫氧燃 燒條件，保護航天人員和器械設施，促進航事業(yè)發(fā)展。2、技術解決方案本專利的液體保溫提供適合于航天要求的永久性無縫覆蓋、不 脫落、抗凍、保溫、保護航天人員和器械設施的技術(能防腐)。根據(jù)航天條件解決方案如下70度、80度、90度。
①號液體航天保溫制劑配方保溫基礎是70度。以下是(克/100克水)為單位。碳酸鉀150克/100克水起保溫作用，是金屬防腐劑，具有高度穩(wěn)定性。蔗糖8克/100克水是輔助保溫劑，主要形成密實保溫層并保護金屬。苯甲酸鈉8克/100克水是金屬保護劑，主要保護鋼鐵及合金，起輔助保溫作用。葡萄糖2克/100克水是有色金屬保護劑，主要保護銅及合金。硫脲2克/100克水是有色金屬保護劑，主要保護鋁及合金。PH值為7(中性)②號液體航天保溫制劑配方保溫基礎是80度。以下是(克/100克水)為單位。碳酸鉀175克/100克水起保溫作用，是金屬防腐劑，具有高度穩(wěn)定性。蔗糖8克/100克水是輔助保溫劑，主要形成密實保溫層并保護金屬。苯甲酸鈉8克/100克水是金屬保護劑，主要保護鋼鐵及合金，起輔助保溫作用。葡萄糖2克/100克水
是有色金屬保護劑，主要保護銅及合金。硫脲2克/100克水是有色金屬保護劑，主要保護鋁及合金。PH值為7(中性)③號液體航天保溫制劑配方保溫基礎是90度。以下是(克/100克水)為單位。碳酸鉀200克/100克水起保溫作用，是金屬防腐劑，具有高度穩(wěn)定性。蔗糖8克/100克水是輔助保溫劑，主要形成密實保溫層并保護金屬。苯甲酸鈉8克/100克水是金屬保護劑，主要保護鋼鐵及合金，起輔助保溫作用。葡萄糖2克/100克水是有色金屬保護劑，主要保護銅及合金。硫脲2克/100克水是有色金屬保護劑，主要保護鋁及合金。PH值為7(中性)注配方中的碳酸鉀(1克/100克)抗凍數(shù)值是-20度，所以本專利配方中的含量能滿足航天抗凍及要求。為什么能保溫？只有達到70度、80度、90度時才會散熱，外層越冷保溫層越密實 保溫效果就越好。本專利設計溫度是70度、80度、90度可根據(jù)不同的溫度要求調(diào)整成分含量，達到 更廣泛的要求。一般情況下厚度是從5厘米 80厘米可以根據(jù)抗凍要求調(diào)整厚度，達到更廣泛的 要求。本專利同時應用于在溫度變化條件下需要保溫的各種機械及設施。3、技術效果改進的液體包溫材料能恒久滿足航天保溫、抗凍要求，無縫覆蓋、不 脫落、防止航天慘劇發(fā)生、改善低溫發(fā)射條件、提供氫氧燃燒條件、保護航天人員和器械設 施(能防腐)，促進航天事業(yè)發(fā)展。有效航天飛行條件是上限溫度700度、下限溫度-273. 15度，本專利適合高低溫 變化，上限1000度(高出指標300度)、下限-無限制，因低溫只能使配方成份發(fā)生物理變 化(形狀變化)溫度越低保溫層就越密實保溫效果就越好。
具體實施例方式把配方中的碳酸鉀用適量蒸餾水配制、用酸液調(diào)成中性(PH值7)，在100度的條 件下合成、拌均，按設計裝入容器中即可，要復查防止低溫變化。本專利與現(xiàn)有的航天技術 結(jié)合會更有效。市場中的材料有差距，配方中的成分含量可以合理調(diào)整。
權(quán)利要求
1.液體航天保溫，其特征是用于航天保溫的液體技術、制劑、方法。
2.液體航天保溫技術同時應用于在溫度變化條件下需要保溫的各種機械及設施。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是液體航天保溫技術，主要是改進航天保溫材料和方法，代替泡沫，有效防止航天慘劇，改善低溫發(fā)射條件，提供氫氧燃燒條件，保護航天人員和器械設施，促進航天事業(yè)發(fā)展。
文檔編號F16L59/02GK102095047SQ20091025561
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者周慶國 申請人:周慶國