CN100372736C - 六自由度飞行器的模拟装置 - Google Patents

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Abstract

六自由度飞行器的模拟装置，它涉及一种飞行器的模拟装置。本发明的目的是为解决现有地面模拟设备，采用主动控制方式来模拟空间飞行器在太空失重下的六自由度漂浮状态，存在造价高、安全性差问题。本发明的模拟连接件(2)与小配重(1)固接并装在俯仰轴(6)的径向通孔(6-1)内，装在径向通孔(6-1)内的小配重(1)上装有两个轴承，俯仰轴(6)上装有第二轴承(4)和第三轴承(5)，第二轴承座(7-1)和第三轴承座(8-1)分别与上内支架(9)和下内支架(10)固接，吊丝(13)穿过两个滑轮并与上内支架(9)和大配重(15)固接，机架的下支撑板(18-2)与气足总成固接。本发明具有造价低，使用安全可靠的优点。

Description

六自由度飞行器的模拟装置
技术领域
本发明涉及一种飞行器的模拟装置。
背景技术
随着我国航天技术的进一步发展，需要有一种地面设备能够模拟空间飞行器(例如卫星)在太空失重环境下的六自由度漂浮状态，才可以模拟空间环境从事地面仿真试验。目前所使用的地面模拟设备主要采用主动控制方式，该模拟设备在完成飞行器的空间六自由度的漂浮运动的同时，存在造价高、安全性差的问题。
发明内容
本发明的目的是为解决现有的地面模拟设备，采用主动控制方式模拟空间飞行器在太空失重环境下的六自由度漂浮状态，存在造价高、安全性差问题而提供的一种采用被动浮动技术，并具有造价低，使用安全、可靠的六自由度飞行器的模拟装置。
本发明包括小配重、模拟连接件、轴承、第二轴承、第三轴承、俯仰轴、第二轴承座总成、第三轴承座总成、上内支架、下内支架、上滑杆、下滑杆、吊丝、滑轮、大配重、上定位架、下定位架、机架、气足总成；所述的气足总成由螺母19-1、连接件19-2和气足19-3组成，连接件19-2的上端穿过所述的下支撑板18-2并通过螺母19-1与下支撑板18-2固定连接，连接件19-2的下端面与气足19-3的上端面固定连接；模拟连接件的一端与小配重的一端固定连接并装在俯仰轴的径向通孔内，所述的模拟连接件的另一端设有接口，小配重上装有两个轴承，每个轴承固定装在俯仰轴的径向通孔内，俯仰轴的一端装在第二轴承内，第二轴承固定装在第二轴承座总成中的第二轴承座内，俯仰轴的另一端装在第三轴承内，第三轴承固定装在第三轴承座总成中的第三轴承座内，第二轴承座的顶端和第三轴承座的顶端分别与上内支架固定连接，第二轴承座的底端和第三轴承座的底端分别与下内支架固定连接，上滑杆的下端固定装在上内支架上，上滑杆的上端穿过与机架中的上支撑板固定连接的上定位架，下滑杆的上端固定装在下内支架上，下滑杆的下端穿过机架中的下支撑板和下定位架，下定位架的上端面与下支撑板的上端面固定连接，吊丝的一端穿过上定位架和上支撑板并与上内支架的上端固定连接，吊丝的另一端穿过两个滑轮与大配重固定连接，每个滑轮的下端与上支撑板的上端面固定连接，下支撑板与气足总成固定连接。
本发明具有以下有益效果：一、本发明采用被动浮动技术，即模仿飞行器在空间的漂浮运动，设定竖直方向为Z方向，设定水平方向为X、Y方向，将被模拟物体固定装在模拟连接件接口上。由于在该模拟装置中的小配重上装有轴承，通过调整配重使模拟连接件接口和配重力矩相等，使该模拟装置和模拟连接件接口获得了Y方向的转动自由度(即实现了该模拟装置和模拟连接件接口在Y方向的自由转动)；由于在该模拟装置中的俯仰轴上装有第二轴承和第三轴承，通过调整配重使模拟连接件接口和配重力矩相等，使该模拟装置和模拟连接件接口获得了X方向的转动自由度(即实现了该模拟装置和模拟连接件接口在X方向的自由转动)；由于穿过滑轮上的吊丝一端与该模拟装置中的上内支架固定连接，使上内支架通过吊丝被悬挂起来，一端与大配重固定连接，通过调整大配重使模拟连接件接口端质量和大配重质量相等，使该模拟装置和模拟连接件接口获得了Z方向的平动自由度(即实现了该模拟装置和模拟连接件接口在Z方向的自由平动)；由于该模拟装置的底部设置有气足，工作时，将气足放置在气浮平台上，在通气状态下，该模拟装置和模拟连接件接口获得了X、Y方向的平动自由度和Z方向的转动自由度(即实现了该模拟装置和模拟连接件接口在气浮平台上沿X、Y方向的自由平动和沿Z方向的自由转动)。二、本发明具有造价低，使用安全、可靠的优点，该模拟装置不仅可应用于航空航天领域中，同时还可将其推广到工农业生产的其他领域中。
附图说明
图1是本发明的整体结构外观图，图2是本发明的主视结构图，图3是图1的A-A向剖视图，图4是图1的左视图，图5是图1的右视图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5说明本实施方式，本实施方式由小配重1、模拟连接件2、轴承3、第二轴承4、第三轴承5、俯仰轴6、第二轴承座总成、第三轴承座总成、上内支架9、下内支架10、上滑杆11、下滑杆12、吊丝13、滑轮14、大配重15、上定位架16、下定位架17、机架、气足总成、螺钉23组成；模拟连接件2的一端与小配重1的一端通过螺钉23固定连接并装在俯仰轴6的径向通孔6-1内，所述的模拟连接件2的另一端设有接口2-1；小配重1上装有两个轴承，每个轴承3的外环固定装在俯仰轴6的径向通孔6-1内，俯仰轴6的一端装在第二轴承4内，第二轴承4的外环固定装在第二轴承座总成中的第二轴承座7-1内，俯仰轴6的另一端装在第三轴承5内，第三轴承5的外环固定装在第三轴承座总成中的第三轴承座8-1内，第二轴承座7-1的顶端和第三轴承座8-1的顶端分别与上内支架9固定连接，第二轴承座7-1的底端和第三轴承座8-1的底端分别与下内支架10固定连接，上滑杆11的下端固定装在上内支架9上，上滑杆11的上端穿过上定位架16，上定位架16固定装在机架中的上支撑板18-1的上端面上，下滑杆12的上端固定装在下内支架10上，下滑杆12的下端穿过机架中的下支撑板18-2和下定位架17，下定位架17的上端面与下支撑板18-2的上端面固定连接，吊丝13的一端穿过上定位架16和上支撑板18-1并与上内支架9的上端固定连接，吊丝13的另一端穿过两个滑轮与大配重15固定连接，每个滑轮14的下端与上支撑板18-1的上端面固定连接，下支撑板18-2与气足总成固定连接；所述的第二轴承座总成由第二轴承座7-1和第二轴承盖7-2组成，第二轴承盖7-2装在所述的俯仰轴6的一端轴头上并与第二轴承座7-1固定连接；所述的第三轴承座总成由第三轴承座8-1和第三轴承盖8-2组成，第三轴承盖8-2装在所述的俯仰轴6的另一端轴头上并与第三轴承座8-1固定连接；所述的机架由上支撑板18-1、下支撑板18-2和四根支撑柱组成，每根支撑柱18-3的上端穿过上支撑板18-1并与上支撑板18-1固定连接，每根支撑柱18-3的下端穿过下支撑板18-2并与下支撑板18-2固定连接。
具体实施方式二：结合图2、图3说明本实施方式，本实施方式的小配重1上设有螺纹孔1-1。在小配重1上设有螺纹孔1-1，可进行微调，使固定有被模拟物体的模拟连接件2的接口2-1与小配重1达到平衡状态。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有第一砝码20；所述的第一砝码20与所述的模拟连接件2固定连接。可根据配平的需要添加第一砝码20。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有第二砝码21；所述的第二砝码21与所述的模拟连接件2固定连接。可根据配平的需要单独添加第二砝码21，也可以与第一砝码20同时使用。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式还增加有第三砝码22；所述的第三砝码22与所述的模拟连接件2固定连接。可根据配平的需要，单独添加第三砝码22，也可以与第一砝码20或第二砝码21同时添加。

Claims (8)

1.一种六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于它包括小配重(1)、模拟连接件(2)、轴承(3)、第二轴承(4)、第三轴承(5)、俯仰轴(6)、第二轴承座总成、第三轴承座总成、上内支架(9)、下内支架(10)、上滑杆(11)、下滑杆(12)、吊丝(13)、滑轮(14)、大配重(15)、上定位架(16)、下定位架(17)、机架、气足总成；所述的气足总成由螺母(19-1)、连接件(19-2)和气足(19-3)组成；连接件(19-2)的上端穿过所述的下支撑板(18-2)并通过螺母(19-1)与下支撑板(18-2)固定连接，连接件(19-2)的下端面与气足(19-3)的上端面固定连接；模拟连接件(2)的一端与小配重(1)的一端固定连接并装在俯仰轴(6)的径向通孔(6-1)内，所述的模拟连接件(2)的另一端设有接口(2-1)，小配重(1)上装有两个轴承，每个轴承(3)固定装在俯仰轴(6)的径向通孔(6-1)内，俯仰轴(6)的一端装在第二轴承(4)内，第二轴承(4)固定装在第二轴承座总成中的第二轴承座(7-1)内，俯仰轴(6)的另一端装在第三轴承(5)内，第三轴承(5)固定装在第三轴承座总成中的第三轴承座(8-1)内，第二轴承座(7-1)的顶端和第三轴承座(8-1)的顶端分别与上内支架(9)固定连接，第二轴承座(7-1)的底端和第三轴承座(8-1)的底端分别与下内支架(10)固定连接，上滑杆(11)的下端固定装在上内支架(9)上，上滑杆(11)的上端穿过与机架中的上支撑板(18-1)固定连接的上定位架(16)，下滑杆(12)的上端固定装在下内支架(10)上，下滑杆(12)的下端穿过机架中的下支撑板(18-2)和下定位架(17)，下定位架(17)的上端面与下支撑板(18-2)的上端面固定连接，吊丝(13)的一端穿过上定位架(16)和上支撑板(18-1)并与上内支架(9)的上端固定连接，吊丝(13)的另一端穿过两个滑轮与大配重(15)固定连接，每个滑轮(14)的下端与上支撑板(18-1)的上端面固定连接，下支撑板(18-2)与气足总成固定连接。
2.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于所述的第二轴承座总成由第二轴承座(7-1)和第二轴承盖(7-2)组成；第二轴承盖(7-2)装在所述的俯仰轴(6)的一端轴头上并与第二轴承座(7-1)固定连接。
3.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于所述的第三轴承座总成由第三轴承座(8-1)和第三轴承盖(8-2)组成；第三轴承盖(8-2)装在所述的俯仰轴(6)的另一端轴头上并与第三轴承座(8-1)固定连接。
4.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于所述的机架由上支撑板(18-1)、下支撑板(18-2)和四根支撑柱组成；每根支撑柱(18-3)的上端穿过上支撑板(18-1)并与上支撑板(18-1)固定连接，每根支撑柱(18-3)的下端穿过下支撑板(18-2)并与下支撑板(18-2)固定连接。
5.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于所述的小配重(1)上设有螺纹孔(1-1)。
6.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于它还包括第一砝码(20)；第一砝码(20)与所述的模拟连接件(2)固定连接。
7.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于它还包括第二砝码(21)；第二砝码(21)与所述的模拟连接件(2)固定连接。
8.根据权利要求1所述的六自由度飞行器的模拟装置，其特征在于它还包括第三砝码(22)；第三砝码(22)与所述的模拟连接件(2)固定连接。
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