CN103600856A - 航天器垂直被动式分离试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型航天器被动式分离试验设备，主要包括试验支架、试验吊具、连接绳索、滑轮组件、缓冲锁定机构、配重机构、拉力传感器。其中，试验支架通过螺栓与地面固定；滑轮组件固定在试验支架的水平横梁上；连接绳索串联有拉力传感器，一端连接试验吊具，另一端连接配重机构，连接绳索跨在滑轮组件上，并通过缓冲锁定机构。与现有技术相比，本发明能够满足大型航天器垂直被动式的零重力分离试验需求。

Description

航天器垂直被动式分离试验设备

技术领域

本发明属于航天器地面试验技术领域，具体来说，本发明涉及一种大型航天器被动式分离试验设备以满足大型航天器在地面的模拟零重力条件下的垂直分离试验需求。

背景技术

国内外航天器分离试验方法，主要分为：自由落体式和水平分离式2种。其中，如图1所示，为一种航天器自由落体式分离系统。试验前将航天器和适配器整体吊起，分离火工品（爆炸螺栓）起爆，适配器与航天器分离后自由落下，主要包括吊车1、吊具2、航天器3、包带组件4、适配器5、海绵垫6。

如图2所示，为一种航天器水平分离式系统，试验件分离方向与重力方向垂直，将试验件纵轴处于水平状态，并将被分离的两部分分别吊挂，按照时序进行解锁和分离，包括试验架1、悬吊机构2、保护装置3、时序控制装置4、引爆装置5、分离面6、试验件7和制动装置8。

目前的分离试验设备存在以下缺陷：1）某些航天器无法整体翻转为水平状态起吊，因为其缺乏相应的吊点，不具有将其吊装水平状态的可能，如果采用L型支架、工艺环等设备则大大增加试验件质量，使得分离速度等参数严重失真；2）试验件的安全性：航天器均为真实产品，如果采用自由落体方式，舱体回收难度很大，无法采用海绵等进行回收，也无法采用吊具进行回收；3）试验的有效性：无法获得准确分离速度，不能满足试验需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型地面试验装备，满足大型航天器垂直被动式的零重力分离试验需求。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：

一种航天器垂直被动式分离试验设备，包括试验支架、试验吊具、滑轮组件、缓冲锁定机构、连接绳索、拉力传感器及配重机构，其中，所述试验支架通过螺栓与地面固定，滑轮组件固定在试验支架的水平横梁上，用于安装连接绳索，连接绳索串联有拉力传感器，连接绳索一端连接试验吊具，另一端连接配重机构，连接绳索跨在滑轮组件上，并通过所述缓冲锁定机构。

进一步地，所述试验支架为桁架式悬臂结构。

进一步地，所述滑轮组件有两组。

进一步地，所述缓冲锁定机构由缓冲机构和锁定机构两部分组成。

进一步地，所述缓冲机构包括缓冲支架、缓冲器、固定挡块及螺钉，所述缓冲支架通过安装杆固定在试验支架上，所述固定挡块通过所述螺钉固定在缓冲支架上。

进一步地，所述锁定机构包括链条、逆止器和锁定机构升降部件，链条两端与连接绳索连接，所述逆止器安装在锁定机构升降部件上。

进一步地，所述锁定机构升降部件为涡轮蜗杆调节箱。

进一步地，所述配重机构包括配重块、运动导向装置和千斤顶，其中，所述千斤顶驱动所述配重块沿着运动导向装置移动。

进一步地，所述配重块为圆柱体，外表面设置滚动轴承，与运动导向装置适配。

进一步地，所述运动导向装置为梯形导向槽。

本发明具有如下的有益效果：

与现有技术中自由落体式、摆式的工艺装备相比，本发明的试验装备，能够满足大型航天器垂直被动式的零重力分离试验需求，具有准确的分离速度，便于回收航天器。

附图说明

图1是现有技术中包带解锁分离试验状态的示意图。

图2是现有技术中摆式分离试验状态的示意图。

图3是本发明的试验设备结构组成示意图。

图4为本发明的缓冲锁定机构的缓冲结构的示意图。

图5为本发明的缓冲锁定机构的锁定结构的示意图。

图6为本发明的配重机构的示意图。

图7为本发明的配重块的示意图。

具体实施方式

以下介绍的是作为本发明内容的具体实施方式，下面通过具体实施方式对本发明内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。

如图3所示，本发明的航天器垂直被动式分离试验设备，包括试验支架1、试验吊具2、滑轮组件4、缓冲锁定机构、连接绳索6、拉力传感器7及配重机构8，所述试验支架1为桁架式悬臂结构，通过螺栓与地面固定，滑轮组件4固定在试验支架的水平横梁上，滑轮用于安装连接绳索6，并为连接绳索6提供小摩擦阻力的支撑，滑轮可采用滚动轴承，连接绳索6串联有拉力传感器7，连接绳索6一端连接试验吊具2，另一端连接配重机构8，连接绳索6跨在滑轮组件4上，并通过所述缓冲锁定机构，所述缓冲锁定机构由缓冲机构3和锁定机构5两部分组成，连接绳索6选用钢丝绳或柔性高强度纤维绳索。

如图4所示，所述缓冲机构3包括缓冲支架31，缓冲器32，固定挡块33及螺钉34，所述缓冲支架31通过两根安装杆固定在试验支架1上，所述固定挡块33通过所述螺钉34固定在缓冲支架31上，可根据需要进行拆装，缓冲器32可采用koba缓冲器。

如图5所示，锁定机构5包括：链条51，两端与连接绳索6连接，选用外导式齿形链；逆止器52，链轮与链条51匹配选择，内齿采用千斤和千斤簧方式单向锁定；锁定机构升降部件53，为逆止器52提供接口，并能采用涡轮蜗杆调节箱使得逆止器52上下调节。

如图6和图7所示，配重机构8包括：可调整质量的配重块81，所述配重块采用圆柱体，材料为钢材，配重块81上安装有4个滚动轴承82，配重块81底面设计有螺钉孔，为配重调整块安装使用，配重块81顶面安装有卸扣，供连接绳索6连接所用，也可供吊车起吊用；运动导向装置83，采用2条梯形导向槽，与配重物体上的4个滚动轴承82适配，并留有间隙，使得轴承与梯形槽只有滚动阻力，避免滑动阻力；千斤顶84，可设置两台，并配套有若干垫块，可交替使用千斤顶84提升配重块81。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以根据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航天器垂直被动式分离试验设备，其特征在于，包括试验支架（1）、试验吊具（2）、滑轮组件（4）、缓冲锁定机构、连接绳索（6）、拉力传感器（7）及配重机构（8），其中，所述试验支架（1）通过螺栓与地面固定，滑轮组件（4）固定在试验支架的水平横梁上，用于安装连接绳索（6），连接绳索（6）串联有拉力传感器（7），连接绳索（6）一端连接试验吊具（2），另一端连接配重机构（8），连接绳索（6）跨在滑轮组件（4）上，并通过所述缓冲锁定机构。

2.如权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述试验支架（1）为桁架式悬臂结构。

3.如权利要求1或2所述的试验设备，其特征在于，所述滑轮组件（4）有两组。

4.如权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述缓冲锁定机构由缓冲机构（3）和锁定机构（5）两部分组成。

5.如权利要求4所述的试验设备，其特征在于，所述缓冲机构（3）包括缓冲支架（31），缓冲器（32），固定挡块（33）及螺钉（34），所述缓冲支架（31）通过安装杆固定在试验支架（1）上，所述固定挡块（33）通过所述螺钉（34）固定在缓冲支架（31）上。

6.如权利要求4或5所述的试验设备，其特征在于，所述锁定机构（5）包括链条（51）、逆止器（52）和锁定机构升降部件（53），链条（51）两端与连接绳索（6）连接，所述逆止器（52）安装在锁定机构升降部件（53）上。

7.如权利要求6所述的试验设备，其特征在于，所述锁定机构升降部件（53）为蜗轮蜗杆调节箱。

8.如权利要求1所述的试验设备，其特征在于，所述配重机构（8）包括配重块（81）、运动导向装置（83）和千斤顶（84），其中，所述千斤顶（84）驱动所述配重块（81）沿着运动导向装置（83）移动。

9.如权利要求8所述的试验设备，其特征在于，所述配重块（81）为圆柱体，外表面设置滚动轴承（82），与运动导向装置（83）适配。

10.如权利要求8或9所述的试验设备，其特征在于，所述运动导向装置（83）为梯形导向槽。

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