CN109682631A - 一种可重复运载器平抛实验测试设备 - Google Patents

Abstract

一种可重复运载器平抛实验测试设备，它涉及一种可重复火箭跌落实验测试设备。本发明为了解决现有的实验设备完成火箭返回过程水平速度以及竖直速度的模拟，致使无法满足不同着陆工况的真实模拟的问题。本发明的牵引滑道安装在水平连接架的下端，直线运动导轨安装在牵引滑道的下端；多个导轮支撑板分别安装在水平连接架的左上端、左下端和右上端，导轮支撑板的外侧均安装有一个导轮支架，每个导轮支架上均安装有导轮，钢丝绳的一端与配重块连接，钢丝绳的另一端依次绕过多个导轮后与安装在牵引滑道内的牵引滑块连接，直线运动滑块滑动安装在直线运动导轨上，火箭着陆支撑机构固定连接在直线运动滑块的下端。本发明用于航空航天领域。

Description

一种可重复运载器平抛实验测试设备

技术领域

本发明涉及一种运载器平抛实验测试设备，具体涉及一种可重复运载器平抛实验测试设备，是一种基于平抛理论通过附加配重达到预定水平速度的机械设备，属于航空航天技术领域。

背景技术

随着我国军民融合政策的执行，目前可回收火箭研制处于社会的热点，通过研制可回收火箭着陆支撑机构，将大幅度降低发射成本，加快火箭发射的响应，可回收火箭返回过程通过着陆支撑机构完成火箭的软着陆，设计一种具有高可靠性的着陆支撑机构具有重要意义，当着陆支撑机构完成样机研制后，通过地面试验验证支撑机构的力学特性是否满足技术指标，试验设备需提供可回收火箭一定的水平初速度完成平抛运动。综上，现有的实验设备完成火箭返回过程水平速度以及竖直速度的模拟，致使无法满足不同着陆工况的真实模拟的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的实验设备完成火箭返回过程水平速度以及竖直速度的模拟，致使无法满足不同着陆工况的真实模拟的问题，进而提供一种可重复运载器平抛实验测试设备。

本发明的技术方案是：一种可重复运载器平抛实验测试设备，它包括支撑机架、平抛组件、钢丝绳、直线运动导轨、牵引滑块、直线运动滑块、火箭着陆支撑机构、牵引滑道和配重块，支撑机架包括水平连接架和多组支撑架，多组支撑架由左至右依次等间距排布，多组支撑架的上部通过水平连接架连接；牵引滑道安装在水平连接架的下端，直线运动导轨安装在牵引滑道的下端；平抛组件包括多个导轮支架、多个导轮和多个导轮支撑板，多个导轮支撑板分别安装在水平连接架的左上端、左下端和右上端，导轮支撑板的外侧均安装有一个导轮支架，每个导轮支架上均安装有导轮，钢丝绳的一端与配重块连接，钢丝绳的另一端依次绕过多个导轮后与安装在牵引滑道内的牵引滑块连接，直线运动滑块滑动安装在直线运动导轨上并与牵引滑块抵设，火箭着陆支撑机构固定连接在直线运动滑块的下端。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明通过施加配重，提供火箭水平加速度并完成水平加速运动，当火箭完成加速运动后，当火箭运动到导轨末端，完成平抛运动。进而实现对火箭返回过程水平速度以及竖直速度的模拟。

2、本发明通过外界施加配重提供火箭水平运动的加速度，通过不同配重的质量提供不同的加速度使得火箭在下落的初速度不同，通过调整竖直高度改变竖直方向落地速度，以满足不同工况下运动的模拟。

附图说明

图1是重复运载器平抛实验测试设备总装图。

图2是直线运动滑块总装图。

图3是重复运载器平抛实验测试设备侧视图。

图4是重复运载器平抛实验测试设备俯视图。

图5是牵引滑块的主视图。

图6是图5的俯视图。

图7是图5的侧视图。

图8是图1在A处的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的一种可重复运载器平抛实验测试设备，它包括支撑机架1、平抛组件、钢丝绳5、直线运动导轨6、牵引滑块7、直线运动滑块8、火箭着陆支撑机构9、牵引滑道13和配重块10，支撑机架1包括水平连接架1-1和多组支撑架1-2，多组支撑架1-2由左至右依次等间距排布，多组支撑架1-2的上部通过水平连接架1-1连接；牵引滑道13安装在水平连接架1-1的下端，直线运动导轨6安装在牵引滑道13的下端；平抛组件包括多个导轮支架2、多个导轮3和多个导轮支撑板4，多个导轮支撑板4分别安装在水平连接架1-1的左上端、左下端和右上端，导轮支撑板4的外侧均安装有一个导轮支架2，每个导轮支架2上均安装有导轮3，钢丝绳5的一端与配重块10连接，钢丝绳5的另一端依次绕过多个导轮3后与安装在牵引滑道13内的牵引滑块7连接，直线运动滑块8滑动安装在直线运动导轨6上并与牵引滑块7抵设，火箭着陆支撑机构9固定连接在直线运动滑块8的下端。

本实施方式通过计算火箭达到预定速度所需的质量并利用配重驱动火箭主体达到预定速度完成平抛，从而控制火箭着陆支撑机构的水平速度，并利用传感器等测量火箭着陆过程中动力学特性。

本实施方式通过直线运动导轨以及直线运动滑块保证火箭主体进行直线运动，直线运动滑块上安装有竖直限位轴承以及水平限位轴承保证运动的精度。

本实施方式通过配重的重力提供着陆支撑机构运动的加速度，配重与钢丝绳进行固定，钢丝绳通过导轮等改变运动方向并完成加速运动。

本实施方式的直线运动滑块在牵引滑块的作用下进行运动，当运动到导轨末端后，通过附加限位销进行限位，完成平抛运动。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的每组支撑架1-2均为“门”字形支撑架。如此设置，结构更加稳定，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4说明本实施方式，本实施方式的直线运动滑块8包括连接板8-6、两个滑块支撑板8-1、多个轴承销8-2、多个竖直限位轴承8-3、多个竖直轴承固定螺栓8-4和多个水平限位轴承8-5，两个滑块支撑板8-1相对平行安装在连接板8-6上，多个竖直限位轴承8-3通过多个轴承销8-2和多个竖直轴承固定螺栓8-4分别安装在两个滑块支撑板8-1的中部，多个水平限位轴承8-5安装在两个滑块支撑板8-1的两侧。如此设置，运动精度高。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式的滑块支撑板8-1的上端设有限位凸起8-7。如此设置，便于卡在牵引滑块7上，运动更加灵活、准确。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1和图8说明本实施方式，本实施方式的牵引滑道13的纵向横截面形状为“C”形。如此设置，便于牵引滑块7在内滑动。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1和图8说明本实施方式，本实施方式的直线运动导轨6的纵向横截面形状为“⊥”形。如此设置，结构简单，便于与直线运动滑块8进行配合。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的导轮支架2与导轮支撑板4之间形成夹角。如此设置，便于承受钢丝绳所带来的力，保证平抛运动顺利进行。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的导轮支架2与导轮支撑板4之间的夹角为135°或45°。如此设置，结构稳固。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的支撑机架1还包括多个底座1-3和多个固定夹1-4，每组支撑架1-2的底端均通过多个固定夹1-4连接在底座1-3上。如此设置，结构牢固，防止在模拟过程中机架发生晃动。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

由于火箭着陆支撑机构9的结构与现有的一种可重复平行四边形着陆支撑机构结构和原理相同，此处不再赘述。

本申请的工作原理：

本发明的竖直限位轴承8-3通过轴承销8-2进行固定，轴承销8-2通过竖直轴承固定螺栓8-4进行固定，水平限位轴承8-5通过转动固定于滑块支撑板8-1，导轮支撑板4通过U型螺栓进行固定于支撑机架1，导轮3通过圆柱销与导轮支撑架2进行转动连接，导轮支撑架2通过螺栓与导轮支撑板4进行连接，相同的配件安装于支撑机架1的另一端，，另一组导轮3通过圆柱销与导轮支撑架2进行转动连接，并通过螺钉固定于直线运动导轨6上，直线运动滑块8通过螺栓连接于火箭着陆支撑机构9上，牵引滑块7与钢丝绳5进行连接并安装于直线运动滑块8后，通过牵引带动直线运动滑块8运动实现加速，配重10通过螺栓与钢丝绳5进行固定连接，从而通过配重施加带动钢丝绳5进行运动，当牵引滑块7运动到导轨末端后由于外界附加插销的作用停止运动，此时直线运动滑块8将以惯性进行运动完成平抛。

本发明通过预先计算达到火箭水平速度需要的配重质量，通过在末端施加配重使得着陆支撑机构完成加速度运动，当达到预定速度后在导轨末端进行抛出，模拟平抛运动下火箭的工况，并测量火箭冲击加速度等信息，验证火箭的动力学特性，为实际火箭回收过程积累数据经验。

Claims (9)

1.一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：它包括支撑机架(1)、平抛组件、钢丝绳(5)、直线运动导轨(6)、牵引滑块(7)、直线运动滑块(8)、火箭着陆支撑机构(9)、牵引滑道(13)和配重块(10)，支撑机架(1)包括水平连接架(1-1)和多组支撑架(1-2)，多组支撑架(1-2)由左至右依次等间距排布，多组支撑架(1-2)的上部通过水平连接架(1-1)连接；牵引滑道(13)安装在水平连接架(1-1)的下端，直线运动导轨(6)安装在牵引滑道(13)的下端；平抛组件包括多个导轮支架(2)、多个导轮(3)和多个导轮支撑板(4)，多个导轮支撑板(4)分别安装在水平连接架(1-1)的左上端、左下端和右上端，导轮支撑板(4)的外侧均安装有一个导轮支架(2)，每个导轮支架(2)上均安装有导轮(3)，钢丝绳(5)的一端与配重块(10)连接，钢丝绳(5)的另一端依次绕过多个导轮(3)后与安装在牵引滑道(13)内的牵引滑块(7)连接，直线运动滑块(8)滑动安装在直线运动导轨(6)上并与牵引滑块(7)抵设，火箭着陆支撑机构(9)固定连接在直线运动滑块(8)的下端。

2.根据权利要求1所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：每组支撑架(1-2)均为“门”字形支撑架。

3.根据权利要求2所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：直线运动滑块(8)包括连接板(8-6)、两个滑块支撑板(8-1)、多个轴承销(8-2)、多个竖直限位轴承(8-3)、多个竖直轴承固定螺栓(8-4)和多个水平限位轴承(8-5)，两个滑块支撑板(8-1)相对平行安装在连接板(8-6)上，多个竖直限位轴承(8-3)通过多个轴承销(8-2)和多个竖直轴承固定螺栓(8-4)分别安装在两个滑块支撑板(8-1)的中部，多个水平限位轴承(8-5)安装在两个滑块支撑板(8-1)的两侧。

4.根据权利要求3所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：滑块支撑板8-1的上端设有限位凸起8-7。

5.根据权利要求4所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：牵引滑道(13)的纵向横截面形状为“C”形。

6.根据权利要求5所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：直线运动导轨(6)的纵向横截面形状为“⊥”形。

7.根据权利要求1或6所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：导轮支架(2)与导轮支撑板(4)之间形成夹角。

8.根据权利要求7所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：导轮支架(2)与导轮支撑板(4)之间的夹角为135°或45°。

9.根据权利要求1所述的一种可重复运载器平抛实验测试设备，其特征在于：支撑机架(1)还包括多个底座(1-3)和多个固定夹(1-4)，每组支撑架(1-2)的底端均通过多个固定夹(1-4)连接在底座(1-3)上。