CN107255480B - 用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，包含：光纤惯组底座，内部横向依次设置有第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一减振器，设置在第一腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；敏感器组件，固定安装在所述的第一减振器上；第二减振器，设置在第二腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；电路组件，固定安装在所述的第二减振器上。本发明采用分腔结构布局，装配工艺快速简单；且采用减振方式，提高抗振动、抗冲击的能力；具有体积小、重量轻、强度高的特点，适用于对重量尺寸有严格要求的运载火箭。

Description

用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组
技术领域
本发明涉及一种用于空间飞行器的光纤惯组，具体是指一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组
背景技术
随着航天技术的发展，对各类火箭、卫星等空间飞行器的重量、体积和功耗提出了越来越高的要求。光纤惯组作为运载火箭的核心配套单机，对其体积和载荷也提出了相应的要求。光纤惯组是运载火箭捷联惯导系统惯性测量装置，其主要功能是为运载火箭提供三向正交坐标轴的角速率全量信息及视速度全量信息。
随着运载火箭对导航精度和高可靠度的需求，光纤惯组中加入了越来越多的惯性器件，由最开始的3陀螺3加表衍生到4陀螺4加表，进而发展到5陀螺5加表。由此带来的问题是导致光纤惯组的体积越来越大，重量越来越重，难以满足现在运载火箭对体积小、重量轻、环境适应好的要求。
基于上述，本发明提出一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，有效解决现有技术中存在的缺陷和限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，采用分腔结构布局，装配工艺快速简单；且采用减振方式，提高抗振动、抗冲击的能力；具有体积小、重量轻、强度高的特点，适用于对重量尺寸有严格要求的运载火箭。
为实现上述目的，本发明提供一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，包含：光纤惯组底座，内部横向依次设置有第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一减振器，设置在第一腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；敏感器组件，固定安装在所述的第一减振器上；第二减振器，设置在第二腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；电路组件，固定安装在所述的第二减振器上。
所述的光纤惯组底座为方形镂空结构，且其上设置有多根加强筋。
所述的敏感器组件包含：敏感器支架，固定安装在所述的第一减振器上；多个光纤陀螺仪，分别固定安装在所述的敏感器支架上；多个石英加速度计，均通过加表支架固定安装在所述的敏感器支架上。
进一步，所述的光纤陀螺仪为5个，其中，3个光纤陀螺仪以正交方式固定安装在敏感器支架上，另外2个光纤陀螺仪以斜置方式安装在敏感器支架上。
进一步，所述的石英加速度计为5个，其中，3个石英加速度计以正交方式固定安装在加表支架上，另外2个石英加速度计以斜置方式安装在加表支架上；所述的加表支架固定安装在敏感器支架上。
所述的电路组件包含：电路支架，固定安装在所述的第二减振器上；温控板，通过温控板支架固定安装在所述的电路支架上；I/F板，通过I/F板支架固定安装在所述的电路支架上；接口板，通过接口板支架固定安装在所述的电路支架上；电路母板，通过螺钉固定安装在所述的电路支架上。
本发明所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组还具有一外形壳体结构，包含：顶板，固定安装在所述的光纤惯组底座的顶端；底板，固定安装在所述的光纤惯组底座的底端；接插件，固定安装在所述的光纤惯组底座上。
所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组还具有一电源组件，设置在光纤惯组底座的第三腔室内。
所述的电源组件包含：第一电源板，通过第一电源板支架固定安装在所述的光纤惯组底座上；第二电源板，通过第二电源板支架固定安装在所述的底板上。
所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组的全部元件均采用铝合金材料制成。
综上所述，本发明所提供的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、光纤惯组的内部采用分腔结构布局，分别在每个腔室内设置敏感器组件、电路组件和电源组件，使得装配工艺快速简单，易于装调和返修；
4、光纤惯组中的元件均采用了减振方式，有效提高其抗振动、抗冲击等力学环境的能力。
附图说明
图1为本发明中的石英加速度计的安装示意图；
图2为本发明中的敏感器组件的结构示意图；
图3为本发明中的电路组件的结构示意图；
图4为本发明中的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组的结构示意图；
图5为本发明中的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组的外形示意图。
具体实施方式
以下结合图1～图5，详细说明本发明的一个优选实施例。
如图4所示，为本发明所提供的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，包含：光纤惯组底座20，内部横向依次设置有第一腔室、第二腔室和第三腔室；第一减振器13，设置在第一腔室内，且通过螺钉固定安装在所述的光纤惯组底座20上；敏感器组件，通过螺钉固定安装在所述的第一减振器13上；第二减振器14，设置在第二腔室内，且通过螺钉固定安装在所述的光纤惯组底座20上；电路组件，通过螺钉固定安装在所述的第二减振器14上。
所述的光纤惯组底座20为方形镂空结构，具有四个侧面，且其上设置有多根加强筋。
如图2所示，所述的敏感器组件包含：敏感器支架3，通过螺钉固定安装在所述的第一减振器13上；多个光纤陀螺仪4，分别通过螺钉固定安装在所述的敏感器支架3上；多个石英加速度计1，均通过加表支架2固定安装在所述的敏感器支架3上。
进一步，所述的光纤陀螺仪4为5个，其中，3个光纤陀螺仪4以正交方式固定安装在敏感器支架3上，另外2个光纤陀螺仪4以斜置方式安装在敏感器支架3上。
如图1所示，所述的石英加速度计1为5个，其中，3个石英加速度计1以正交方式固定安装在加表支架2上，另外2个石英加速度计1以斜置方式安装在加表支架2上；如图2所示，所述的加表支架2通过螺钉固定安装在敏感器支架3上。
如图3所示，所述的电路组件包含：电路支架6，通过螺钉固定安装在所述的第二减振器14上；温控板5，通过温控板支架7固定安装在所述的电路支架6上；I/F(电流/频率)板8，通过I/F板支架9固定安装在所述的电路支架6上；接口板11，通过接口板支架12固定安装在所述的电路支架6上；电路母板10，通过螺钉固定安装在所述的电路支架6上。
本实施例中，所述的温控板支架7通过螺钉固定安装在电路支架6上，而所述的温控板5则通过螺钉固定安装在温控板支架7上；所述的I/F板支架9通过螺钉固定安装在电路支架6上，而所述的I/F板8则通过螺钉固定安装在I/F板支架9上；所述的接口板支架12螺钉固定安装在电路支架6上，而所述的接口板11螺钉固定安装在接口板支架12上。
如图5所示，所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组还具有一外形壳体结构，包含：顶板19，设置在所述的光纤惯组底座20的顶端，且通过螺钉与该光纤惯组底座20固定连接；底板21，设置在所述的光纤惯组底座20的底端，且通过螺钉与该光纤惯组底座20固定连接；接插件22，通过螺钉固定安装在所述的光纤惯组底座20上。
如图4所示，所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组还具有一电源组件，设置在光纤惯组底座20的第三腔室内。
所述的电源组件包含：第一电源板16，通过第一电源板支架15固定安装在所述的光纤惯组底座20上；第二电源板18，通过第二电源板支架17固定安装在所述的底板21上。
本实施例中，所述的第一电源板支架15通过螺钉固定安装在光纤惯组底座20上，而所述的第一电源板16则通过螺钉固定安装在第一电源板支架15上；所述的第二电源板支架17通过螺钉固定安装在底板21上，而所述的第二电源板18则通过螺钉固定安装在第二电源板支架17上。
所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组的全部元件均采用铝合金材料制成。
综上所述，本发明所提供的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
1、光纤惯组的内部采用分腔结构布局，分别在每个腔室内设置敏感器组件、电路组件和电源组件，使得装配工艺快速简单，易于装调和返修；
2、光纤惯组中需要加工的元件数量少，元件结构简单，加工成本低，可大批量生产；
3、光纤惯组具有体积小、重量轻、强度高的特点，可适用于对重量尺寸有严格要求的运载火箭；
4、光纤惯组中的元件均采用了减振方式，有效提高其抗振动、抗冲击等力学环境的能力。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，其特征在于，采用分腔结构，对光纤惯组中的元件均采用减振方式，包含：
光纤惯组底座，内部横向依次设置有第一腔室、第二腔室和第三腔室；
第一减振器，设置在第一腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；
敏感器组件，固定安装在所述的第一减振器上；
第二减振器，设置在第二腔室内，且固定安装在所述的光纤惯组底座上；
电路组件，固定安装在所述的第二减振器上；
电源组件，设置在光纤惯组底座的第三腔室内；
其中，所述的敏感器组件包含：
敏感器支架，固定安装在所述的第一减振器上；
多个光纤陀螺仪，分别固定安装在所述的敏感器支架上；
多个石英加速度计，均通过加表支架固定安装在所述的敏感器支架上；
所述的光纤陀螺仪为5个；其中，3个光纤陀螺仪以正交方式固定安装在敏感器支架上，另外2个光纤陀螺仪以斜置方式安装在敏感器支架上；
所述的石英加速度计为5个；其中，3个石英加速度计以正交方式固定安装在加表支架上，另外2个石英加速度计以斜置方式安装在加表支架上；所述的加表支架固定安装在敏感器支架上；
所述的电路组件包含：
电路支架，固定安装在所述的第二减振器上；
温控板，通过温控板支架固定安装在所述的电路支架上；
I/F板，通过I/F板支架固定安装在所述的电路支架上；
接口板，通过接口板支架固定安装在所述的电路支架上；
电路母板，通过螺钉固定安装在所述的电路支架上。
2.如权利要求1所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，其特征在于，所述的光纤惯组底座为方形镂空结构，且其上设置有多根加强筋。
3.如权利要求1所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，其特征在于，还具有一外形壳体结构，包含：
顶板，固定安装在所述的光纤惯组底座的顶端；
底板，固定安装在所述的光纤惯组底座的底端；
接插件，固定安装在所述的光纤惯组底座上。
4.如权利要求3所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，其特征在于，所述的电源组件包含：
第一电源板，通过第一电源板支架固定安装在所述的光纤惯组底座上；
第二电源板，通过第二电源板支架固定安装在所述的底板上。
5.如权利要求1所述的用于运载火箭的轻型分腔式高强度的光纤惯组，其特征在于，所述的光纤惯组的全部元件均采用铝合金材料制成。
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