一種返回艙緩沖座椅、返回艙和航天器的制作方法

本發明涉及航天器零部件，具體而言，涉及一種返回艙緩沖座椅、返回艙和航天器。

背景技術：

1、在載人航天技術中，載人航天器可分為推進艙、軌道艙和返回艙三部分。其中，返回艙又稱座艙，在航天器上升過程中作為宇航員的駕駛工具使用，而在宇航員返回地球時作為宇航員返回工具使用。

2、在宇航員乘坐返回艙返回時，為了提升著陸的安全性，通常會使用降落傘或反推力系統降低返回艙的沖擊力，但是，返回艙著陸時依然會產生較大的沖擊力，尤其是降落傘或反推力系統故障而使得返回艙以硬著陸的方式著地時，極易對宇航員造成傷害。

3、因此，返回艙內宇航員乘坐的座椅一般會設置有緩沖結構，但是，現有的緩沖座椅的緩沖結構較為復雜，拆裝維護較為不便，且緩沖結構在航天器往返太空的過程中由于環境變化等原因易出現結構損傷，造成緩沖性能降低。

技術實現思路

1、本發明解決的問題是如何在保證返回艙緩沖座椅的緩沖性能的同時，提升拆裝維護便捷性。

2、為解決上述問題，本發明提供一種返回艙緩沖座椅、返回艙和航天器。

3、第一方面，本發明提供了一種返回艙緩沖座椅，包括：

4、座椅本體，所述座椅本體具有相背離的第一端和第二端，所述座椅本體用于安裝在返回艙的艙體的內部；

5、懸掛結構，所述懸掛結構的上端鉸接于所述艙體內，所述懸掛結構的下端與所述第一端鉸接；

6、緩沖單元件，所述緩沖單元件安裝在所述艙體的內部，所述緩沖單元件包括第一磁性件和第二磁性件，所述第一磁性件位于所述第二磁性件的上方，且與所述第二磁性件相斥，所述第二端位于所述第一磁性件的上方，且與所述第一磁性件相抵。

7、可選地，所述第一磁性件的上端的磁性和下端的磁性相反，所述第二磁性件的上端的磁性和下端的磁性相反，所述第一磁性件的下端的磁性和所述第二磁性件的上端的磁性相同，所述第二磁性件上設有通孔，所述第一磁性件用于受壓穿過所述通孔。

8、可選地，所述緩沖單元件具有多個，多個所述緩沖單元件沿上下方向依次排布，最上方所述緩沖單元件的所述第一磁性件與所述第二端相抵，相鄰兩個所述緩沖單元件中，下方的所述緩沖單元件的第一磁性件與上方的所述緩沖單元件相抵；多個所述緩沖單元件的數量由預設公式確定，所述預設公式為：

9、

10、其中，所述s為所述緩沖單元件的數量，且為整數值，所述m為宇航員體重，所述m為航天服的重量。

11、可選地，所述緩沖單元件還包括支座、支桿和外殼，所述外殼為中空結構，所述外殼的內部設有導向腔，所述第二磁性件固定在所述導向腔內，所述第一磁性件位于所述導向腔內，且與穿入所述外殼內的所述支桿連接，位于所述外殼外部的所述支座與所述支桿連接，所述支座用于受力驅動所述支桿移動。

12、可選地，所述返回艙緩沖座椅還包括導向筒，所述導向筒為中空結構，所述緩沖單元件位于所述導向筒內，所述導向筒的徑向側壁上設有滑槽，所述第二端經所述滑槽穿入所述導向筒內，且與所述滑槽滑動連接，所述滑槽呈直線設置并由所述導向筒的上端延伸至所述導向筒的下端。

13、可選地，所述緩沖單元件還包括復位驅動件，所述復位驅動件位于所述第二磁性件背離所述第一磁性件的一側，在所述第一磁性件受壓穿過所述通孔后，所述復位驅動件用于驅動所述第一磁性件朝向所述通孔移動并穿入所述通孔。

14、可選地，所述復位驅動件包括氣囊、氣瓶和開關，所述氣囊安裝在所述第二磁性件背離所述第一磁性件的一側，所述氣瓶的輸出端與所述氣囊連通，且安裝在所述艙體內，所述開關安裝在所述座椅本體上，用于控制所述氣瓶的輸出端開啟或閉合。

15、可選地，所述緩沖單元件還包括至少一個調節件，所述調節件位于所述第二磁性件背離所述第一磁性件的一側。

16、第二方面，本發明提供了一種返回艙，包括艙體和如上所述的返回艙緩沖座椅。

17、第三方面，本發明提供了一種航天器，包括如上所述的返回艙緩沖座椅，或者，包括如上所述的返回艙。

18、本發明的返回艙緩沖座椅的有益效果是：設置座椅本體、懸掛結構和緩沖單元件組成安裝在返回艙的艙體內的返回艙緩沖座椅，其中，座椅本體安裝在艙體內可供宇航員進行躺臥，對宇航員進行支撐，保證宇航員在艙體內穩定性；在此基礎上，座椅本體具有相背離的第一端和第二端，第一端與懸掛結構的下端鉸接，而懸掛結構的上端鉸接在艙體內，從而使得第一端被懸掛于艙體內，而第二端支撐在緩沖單元件上，這樣整個座椅本體就被支撐于艙體內，在返回艙著陸時，宇航員隨座椅本體移動而產生向下的沖擊力，該沖擊力經第二端下移傳遞至緩沖單元件上，緩沖單元件可通過變形對沖擊力進行吸收，進而實現返回艙緩沖座椅的緩沖作用，同時，設置第一磁性件和第二磁性件組成緩沖單元件，第一磁性件位于第二磁性件的上方，且與第二磁性件相斥，而第二端位于第一磁性件的上方，且與第一磁性件相抵，這樣在第二端受到向下的沖擊力時，第一磁性件能夠沿直線朝向第二磁性件移動，保證第一磁性件的移動穩定性，由于第一磁性件和第二磁性件相斥，因此，隨著第一緩沖件在沖擊力的作用下逐漸靠近第二磁性件，沖擊力做功而轉為存儲于第一磁性件和第二磁性件之間的勢能，繼而使得沖擊力可被緩沖單元件吸收，有效保證返回艙緩沖座椅的緩沖性能；與此同時，緩沖單元件利用第一磁性件和第二磁性件之間的磁性斥力即可實現緩沖效果，第一磁性件和第二磁性件不需要接觸，可有效避免結構疲勞的問題，且整個緩沖單元件的結構較為簡單，拆裝維護較為便捷，進而可有效提升返回艙緩沖座椅的拆裝維護便捷性。

技術特征：

1.一種返回艙緩沖座椅，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述第一磁性件(31)的上端的磁性和下端的磁性相反，所述第二磁性件(32)的上端的磁性和下端的磁性相反，所述第一磁性件(31)的下端的磁性和所述第二磁性件(32)的上端的磁性相同，所述第二磁性件(32)上設有通孔(321)，所述第一磁性件(31)用于受壓穿過所述通孔(321)。

3.根據權利要求1所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述緩沖單元件(3)具有多個，多個所述緩沖單元件(3)沿上下方向依次排布，最上方所述緩沖單元件(3)的所述第一磁性件(31)與所述第二端(12)相抵，相鄰兩個所述緩沖單元件(3)中，下方的所述緩沖單元件(3)的第一磁性件(31)與上方的所述緩沖單元件(3)相抵；多個所述緩沖單元件(3)的數量由預設公式確定，所述預設公式為：

4.根據權利要求1所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述緩沖單元件(3)還包括支座(33)、支桿(34)和外殼(35)，所述外殼(35)為中空結構，所述外殼(35)的內部設有導向腔(351)，所述第二磁性件(32)固定在所述導向腔(351)內，所述第一磁性件(31)位于所述導向腔(351)內，且與穿入所述外殼(35)內的所述支桿(34)連接，位于所述外殼(35)外部的所述支座(33)與所述支桿(34)連接，所述支座(33)用于受力驅動所述支桿(34)移動。

5.根據權利要求1所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，還包括導向筒(4)，所述導向筒(4)為中空結構，所述緩沖單元件(3)位于所述導向筒(4)內，所述導向筒(4)的徑向側壁上設有滑槽(41)，所述第二端(12)經所述滑槽(41)穿入所述導向筒(4)內，且與所述滑槽(41)滑動連接，所述滑槽(41)呈直線設置并由所述導向筒(4)的上端延伸至所述導向筒(4)的下端。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述緩沖單元件(3)還包括復位驅動件(36)，所述復位驅動件(36)位于所述第二磁性件(32)背離所述第一磁性件(31)的一側，在所述第一磁性件(31)受壓穿過所述通孔(321)后，所述復位驅動件(36)用于驅動所述第一磁性件(31)朝向所述通孔(321)移動并穿入所述通孔(321)。

7.根據權利要求6所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述復位驅動件(36)包括氣囊(361)、氣瓶(362)和開關(363)，所述氣囊(361)安裝在所述第二磁性件(32)背離所述第一磁性件(31)的一側，所述氣瓶(362)的輸出端與所述氣囊(361)連通，且安裝在所述艙體(5)內，所述開關(363)安裝在所述座椅本體(1)上，用于控制所述氣瓶(362)的輸出端開啟或閉合。

8.根據權利要求2至5中任一項所述的返回艙緩沖座椅，其特征在于，所述緩沖單元件(3)還包括至少一個調節件(37)，所述調節件(37)位于所述第二磁性件(32)背離所述第一磁性件(31)的一側。

9.一種返回艙，其特征在于，包括艙體(5)和如權利要求1至8任一項所述的返回艙緩沖座椅。

10.一種航天器，其特征在于，包括如權利要求1至8任一項所述的返回艙緩沖座椅，或者，包括如權利要求9所述的返回艙。

技術總結
本發明提供了一種返回艙緩沖座椅、返回艙和航天器，涉及航天器零部件技術領域，該返回艙緩沖座椅包括：座椅本體，座椅本體具有相背離的第一端和第二端，座椅本體用于安裝在返回艙的艙體的內部；懸掛結構，懸掛結構的上端鉸接于艙體內，懸掛結構的下端與第一端鉸接；緩沖單元件，緩沖單元件安裝在艙體的內部，緩沖單元件包括第一磁性件和第二磁性件，第一磁性件位于第二磁性件的上方，且與第二磁性件相斥，第二端位于第一磁性件的上方，且與第一磁性件相抵。該返回艙緩沖座椅的緩沖單元件利用第一磁性件和第二磁性件之間的磁性力，而且緩沖單元件的結構較為簡單，可在保證返回艙緩沖座椅的緩沖性能的同時，提升拆裝維護便捷性。

技術研發人員：陳帥,王兵,徐杰,連續,劉鑫,王迎珂,宋浩然
受保護的技術使用者：哈工大鄭州研究院
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14