CN102145755A - 一种零重力悬挂式展开试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及卫星等航天器的太阳电池阵和天线展开试验用装置，所要解决的技术问题在于提供一种零重力悬挂式展开试验装置，克服现有技术中气浮式展开试验装置的不足，解决卫星太阳电池阵和天线在地面重力环境下模拟环境轨道的零重力状态的问题。其特征在于：所述装置包括支承系统[1]、导轨系统[2]、吊挂系统[3]。支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架。导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架。导轨系统[2]安装在水平框架下方。吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件。本发明解决了卫星太阳电池阵和天线在地面重力环境下模拟环境轨道的零重力状态等问题，取得了结构简单、使用方便、适应性强等有益效果。

Description

一种零重力悬挂式展开试验装置
技术领域
本发明涉及卫星等航天器的地面支持设备，具体涉及一种卫星等航天器的太阳电池阵和天线展开试验用的零重力悬挂式展开试验装置。
背景技术
在卫星等航天器研制过程中，太阳电池阵和天线展开试验是一项基本的必不可少的试验内容。由于航天器在轨道运行时处于失重状态，因此太阳电池阵和天线在地面进行展开试验时模拟轨道环境的零重力状态称为试验成败的一个关键因素。同时，太阳电池阵和天线的展开运动轨迹也是试验地面支持设备考虑的一个重要因素。
目前，太阳电池阵和天线展开试验较多采用气浮式展开试验装置。气浮式展开试验装置整体移动不便、精度调校困难；需要配置资源多，如配气柜、洁净气源等，使用上受到诸多限制；展开过程不可靠，存在展开过程易倾倒导致产品受损的安全隐患等。因此，在实际使用过程中存在一定的局限性。
目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内类似的资料。
发明内容
为了克服现有技术中气浮式展开试验装置整体移动不便、精度调校困难、配置资源众多、使用受到限制、展开过程存在安全隐患等不足，解决了卫星太阳电池阵和天线在地面重力环境下模拟环境轨道的零重力状态等问题，本发明的目的在于提供一种零重力悬挂式展开试验装置。本发明提供了一种零重力悬挂式展开试验装置，用来解决上述技术问题。
为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种零重力悬挂式展开试验装置，其特征在于：所述装置包括：支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架；导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架，导轨系统[2]安装在水平框架下方；吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件，吊挂系统[3]安装在横向导轨下方。
上述支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架。框架由不锈钢圆管和不锈钢球形接头组成网架形状。立柱框架的底部安装四个带刹车的万向轮和定位升降螺栓，使整个网架在水平方向自由移动，并可调节整个网架的高低和水平位置。
上述导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架。纵向导轨沿水平框架铺开。横向导轨通过安装有微型轴承的导轨吊架挂在纵向导轨上，并可沿着纵向导轨前后自由地移动。
上述吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件。管形测力计、连接件及其吊挂物通过安装有滚动轴承的吊架可在横向导轨上作横向自由移动。管形测力计用于计量吊挂物的重量；连接件实现与吊挂物的连接，采用尼龙材料制作镶套保证电绝缘；连接件与吊挂物的相对水平位置可以调节，以使吊挂系统的位置基本上通过吊挂物的重心。
本发明零重力悬挂式展开试验装置，由于对支承系统、导轨系统、吊挂系统等进行了优化设计，并可对关键零件如导轨等进行了特定选材采用冷轧抛光等专门工艺生产。因此，悬挂式展开试验装置结构简单可靠，整体移动灵活，装拆快捷简洁，精度调校方便，跨距大而稳固，取得了使用方便、适应性强等有益效果，应用前景广泛。
附图说明
图1为本发明零重力悬挂式展开试验装置的结构示意图；
图2为本发明零重力悬挂式展开试验装置的局部示意图。
图中标记为：1.支承系统、2.导轨系统、3.吊挂系统。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的优选实施例。
本发明的零重力悬挂式展开试验装置由支承系统、导轨系统、吊挂系统等组成，采用不锈钢圆管和球形接头形成的网架结构作为支承系统，采用不锈钢圆管冷轧并抛光制成导轨系统，采用管形测力计作为吊挂系统来平衡吊挂物的重量，从而在地面形成了零重力的模拟环境，用于航天器太阳电池阵和天线的展开试验。
附图是本发明零重力悬挂式展开试验装置的一个较佳实施例的结构示意图。如图1、2所示，该装置包括：
支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架；导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架，导轨系统[2]安装在水平框架下方；吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件，吊挂系统[3]安装在横向导轨下方。
上述支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架。框架由不锈钢圆管和不锈钢球形接头组成网架形状。网架组成后形成长8000mm、宽4000mm、高4000mm的净空间，满足展开试验的要求；立柱框架的底部安装四个带刹车的万向轮和定位升降螺栓，使整个网架在水平方向自由移动，并可调节整个网架的高低和水平位置。
上述导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架。纵向导轨沿水平框架铺开。横向导轨通过安装有微型轴承的导轨吊架挂在纵向导轨上，并可沿着纵向导轨前后自由地移动。导轨采用不锈钢圆管冷轧并抛光制成，表面粗糙度优于0.4，其滚动摩擦系数小于0.1。长导轨由两根拼接而成。导轨的水平度经装调后优于0.2mm。
上述吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件。管形测力计、连接件及其吊挂物通过安装有滚动轴承的吊架可在横向导轨上作横向自由移动。管形测力计用于计量吊挂物的重量，精度等级为二级，工作测力规定允差为±2％。连接件实现与吊挂物的连接，采用尼龙材料制作镶套保证电绝缘。连接件与吊挂物的相对水平位置可以调节，以使吊挂系统的位置基本上通过吊挂物的重心。
经过卫星太阳电池阵和天线展开等试验证明，本发明零重力悬挂式展开试验装置达到了使用方便、适应性强的目的，结构简单可靠，整体移动灵活，装拆快捷简洁，精度调校方便，跨距大而稳固。该零重力悬挂式展开试验装置，较好地满足了航天器太阳电池阵和天线在地面进行展开试验所需的模拟轨道环境零重力状态的要求，对于航天器太阳电池阵和天线具有重大的意义。

Claims (3)

1.一种零重力悬挂式展开试验装置，其特征在于：所述装置主要包括支承系统[1]、导轨系统[2]、吊挂系统[3]；支承系统[1]包括四个立柱框架和一个水平框架；导轨系统[2]包括两根纵向导轨、若干横向导轨和导轨吊架，纵向导轨沿水平框架铺开，横向导轨通过安装有微型轴承的导轨吊架挂在纵向导轨上，并可沿着纵向导轨前后自由地移动；导轨系统[2]安装在水平框架下方；吊挂系统[3]包括滚动轴承架、管形测力计和连接件，吊挂系统[3]安装在横向导轨下方。
2.按照权利要求1所述的一种零重力悬挂式展开试验装置，其特征在于：所述支承系统[1]的立柱框架和水平框架均由不锈钢圆管和不锈钢球形接头组成网架形状；立柱框架的底部安装四个带刹车的万向轮和定位升降螺栓，使整个网架在水平方向自由移动，并可调节整个网架的高低和水平位置。
3.按照权利要求1或2所述的一种零重力悬挂式展开试验装置，其特征在于：所述吊挂系统[3]的管形测力计、连接件及其吊挂物通过安装有滚动轴承的吊架可在横向导轨上作横向自由移动；管形测力计用于计量吊挂物的重量；连接件实现与吊挂物的连接，采用尼龙材料制作镶套保证电绝缘；连接件与吊挂物的相对水平位置可以调节，以使吊挂系统的位置基本上通过吊挂物的重心。
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