CN109682991B

CN109682991B - 一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置

Info

Publication number: CN109682991B
Application number: CN201811516513.2A
Authority: CN
Inventors: 胡梦纯; 孙茂强; 徐挺; 贾瑞鹏; 饶范钧
Original assignee: Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Current assignee: Shanghai Aerospace Control Technology Institute
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2038-12-12
Also published as: CN109682991A

Abstract

本发明提供一种适用于运载火箭高空主动减载用的加速度计装置，其特点是采用四点外减振方式进行减振，能承受火箭发射过程中恶劣的环境试验条件，能确保精确敏感高空风的加速度信息以达到主动减载的目的，且体积小，质量轻，拆卸方便，满足运载火箭的使用需求。

Description

一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置

技术领域

本发明涉及一种可靠性加速试验技术领域，特别涉及一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置技术领域。

背景技术

目前，火箭技术日趋成熟，但是其飞行安全性并不可靠，因此如何提高其飞行安全成了紧要解决的问题。运载火箭减载控制是使用一定的技术手段，以降低高空风对运载火箭飞行的影响，从而减小运载火箭的气动载荷，保证其在高空区飞行的安全可靠。现有技术中，通常采用的方法为事前补偿法，根据历年高空风测量数据规律进行补偿，其补偿效果取决于对高空风的规律的判断的准确性。若能较好地利用减载控制技术减小运载火箭的气动载荷，设计时就可适当降低对火箭结构强度的要求，减轻运载火箭结构质量，从而提高运载能力，降低发射成本。减载加速度计能为控制系统提供实时高空风的横法向加速度，将火箭转向干扰风的方向，以达到减载的目的，此方法相对事前补偿法更加精确。

由于火箭发射过程中环境条件恶劣，为保证发射过程中产品能经受火箭环境条件的考核，准确敏感高空风的加速度信息，需设计一种具备减振性能且输出精度高的运载火箭高空主动减载用加速度计装置，同时需兼顾体积小、质量轻、拆卸方便等性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置，其可以减轻高空风对火箭的影响，减小火箭的载荷，结构紧凑，质量轻，拆卸方便、具备减振性能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置，其特征在于：包括上盖、下盖、密封圈、本体、底座、减振器、散热板、电源板、控制板、石英加速度计、接插件。

所述本体通过减振器固定于底坐上，本体上装有上盖、下盖、密封圈、散热板、电源板、控制板、石英加速度计，构成减振包，所述本体内部设置石英加速度计安装面，安装面通过均布加强筋与本体内壁相连，所述石英加速度计通过螺钉在安装面上轴向安装，在均布加强筋与本体内壁相连处分别设置沿轴向向两侧延伸的台阶，共12个，台阶上均设置螺纹孔；

所述底座上有4个凸台，每个凸台上都设置螺纹孔，用于实现底座、减振器、本体的连接；

所述电源板和散热板上设置通孔，电源板通过螺钉螺母与散热板连接，散热板通过螺钉固定于本体的下侧的台阶上，所述控制板通过螺钉固定于本体上部的台阶上；

所述上盖、下盖均与本体采用螺钉连接，所述接插件通过螺钉安装在上盖上，实现加速度计数字量信号的输出。

在本体外侧均匀分布四个减振器，两两对称，所述减振器为橡胶减振器。

所述本体主体为轮毂形，外侧径向分布4个安装耳。

所述本体采用圆筒形设计，所述安装面和加速度计敏感轴垂直，减振方式采用四点外减振，能够满足抗振动、冲击等环境要求。

所述减振器满足：(1)固有频率50～70Hz；(2)放大倍数小于4倍；(3)减振效率大于60％。

所述石英加速度计为石英挠性加速度计。

所述上盖、下盖与本体之间安装有密封圈，保证产品内部的密封性。

本发明与现有技术相比，其具有以下优点：

1、整体采用四点外减振，增加了加速度计、电路板适应振动、冲击等力学环境的能力，提高了产品的可靠性；2、整体布局紧凑，简单可靠。圆柱型本体结构节省了体积，体积小、质量轻，节约了成本；3、通过接插件传递加速度计数字量信号，方便数据处理与解算。4、上下盖均可拆卸，方便维修，可广泛应用与工程实践。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为减载加速度计总装配示意图；

图2为石英挠性加速度计装配示意图；

图3为控制板装配示意图；

图4为散热板电源板装配示意图；

图5为上盖、接插件装配示意图；

图6为下盖装配示意图。

具体实施方式

以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。

本装置的设计主要从产品的刚度、质量、体积、减振以及加速度计、电源板、控制板安装方式上进行考虑，在保证减振性能满足要求的基础上最大限度减小体积，减轻质量。最终选将主体部分的本体采用圆筒形设计，安装面和加速度计敏感轴垂直，减振方式采用四点外减振，能够满足抗振动、冲击等环境要求。

图1为减载加速度计总装配示意图。

图1中本体3通过减振器6固定于底座1上。本体3上装有上盖4、下盖2、密封圈8(图中未示出)、散热板11(图中未示出)、电源板10(图中未示出)、控制板9(图中未示出)、石英加速度计7(图中未示出)，构成减振包。所述本体3内部设置石英加速度计安装面，安装面通过6根均布加强筋与本体内壁相连，所述石英加速度计7通过螺钉在安装面上轴向安装，在6根均布加强筋与本体内壁相连处分别设置沿轴向向两侧延伸的台阶，共12个，台阶上均设置螺纹孔。在本体外侧均匀分布四个减振器6，两两对称。减振器6为橡胶减振器。

所述底座上有4个凸台，每个凸台上都设置螺纹孔，用于实现底座1、减振器6、本体3的连接，所述电源板10和散热板11上设置通孔，电源板10通过螺钉螺母与散热板11连接，散热板11通过螺钉固定于本体的下侧的6个台阶上，所述控制板9通过螺钉固定于本体3上部的6个台阶上，所述上盖4、下盖2均与本体3采用螺钉连接，所述接插件5通过螺钉安装在上盖4上，实现加速度计7数字量信号的输出，所述石英加速度计7为石英挠性加速度计。在本体3外侧均匀分布四个减振器6，两两对称，所述减振器6为橡胶减振器。所述本体3主体为轮毂形，外侧径向分布4个安装耳。

根据运载火箭环境试验条件以及电路组件中核心元器件力学环境试验特性，选择满足以下几个条件的减振器：(1)固有频率50～70Hz；(2)放大倍数小于4倍；(3)减振效率大于60％。

图2中，石英挠性加速度计7通过螺钉安装在本体3内部的安装面上。安装面通过6根均布加强筋与本体内壁相连，保证了安装面的强度。

图3中，控制板9通过螺钉安装在本体3内部加速度计安装面上侧的台阶上。

图4中，电源板10通过螺钉螺母与散热板11连接，散热板11通过螺钉固定于本体(3)内部加速度计安装面下侧的6个台阶上。

图5中，接插件5通过螺钉安装在上盖4上，上盖4通过螺钉安装在本体3上，上盖2与本体3之间安装有密封圈，保证产品内部的密封性。

图6中，下盖2通过螺钉安装在本体3上，下盖2与本体3之间安装有密封圈，保证产品内部的密封性。

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

1.一种运载火箭高空主动减载用加速度计装置，包括上盖、下盖、密封圈、本体、底座、减振器、散热板、电源板、控制板、石英加速度计、一个接插件，其特征在于：

所述本体通过减振器固定于底座上，本体上装有上盖、下盖、密封圈、散热板、电源板、控制板、石英加速度计，构成减振包，所述本体内部设置石英加速度计安装面，安装面通过均布加强筋与本体内壁相连，所述石英加速度计通过螺钉在安装面上轴向安装，在均布加强筋与本体内壁相连处分别设置沿轴向向两侧延伸的台阶；

所述底座上设置有凸台，每个凸台上都设置螺纹孔，用于实现底座、减振器、本体的连接；

所述上盖、下盖均与本体采用螺钉连接，一个接插件通过螺钉安装在上盖上，实现加速度计数字量信号的输出；

所述本体采用圆筒形设计，在本体外侧均匀分布四个减振器，两两对称。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述减振器为橡胶减振器，所述均布加强筋数量为6根，在均布加强筋与本体内壁相连处的台阶共12个，台阶上均设置螺纹孔。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述本体主体为轮毂形，外侧径向分布4个安装耳。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述安装面和加速度计敏感轴垂直，减振方式采用四点外减振。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述减振器满足：(1)固有频率50～70Hz；(2)放大倍数小于4倍；(3)减振效率大于60％。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述石英加速度计为石英挠性加速度计。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述上盖、下盖与本体之间都安装有密封圈。