CN116007844A - 一种航天器质心测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种航天器质心测量装置，包括：连接架，所述连接架下侧设有若干第一连接点，若干所述第一连接点均位于第一平面内；连接组件，所述连接组件位于所述连接架的上部，其下端与所述连接架的上侧刚性连接，其上端用于被吊起；测量组件，所述测量组件也具有若干个，且均位于所述连接架的下部，其上端分别连接于各所述第一连接点，其下端分别连接于待测航天器的各吊点上，所述测量组件两端之间具有受控的可伸缩连接件和拉力测试器。该航天器质心测量装置便于测量航天器质心的位置。

Description

一种航天器质心测量装置

技术领域

本申请一般涉及航空器材制造领域，尤其涉及一种航天器质心测量装置。

背景技术

为保证精确规划火箭等航天器的运行轨迹，以实现既定发射任务，需要预先测得航天器的质心位置。现有的航天器质心位置测量装置一般为放置式，即将航天器放置于质心测量装置上并通过多次切换姿态，再在测量相应位置处受到的压力后，即可推定航天器质心相对于航天器的精确位置。但是由于航天器外形复杂化程度较高，有的航天器外部形态决定了其不适合放置于相应的质心测量装置上，或放置后会使航天器外形受到损伤，导致影响航天器的发射，如果将航天器分舱段放置于质心位置测量装置上，则需将测得的各舱段质心进行换算，而由于舱段拼接过程中整体质心位置随内部设备位置变化而变化，因此上述换算得到的质心位置与实际质心位置之间将会产生较大差距。因此设计一种便于测量各类航天器质心位置的质心测量装置已成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种便于测量质心位置的航天器质心测量装置。

具体技术方案如下：

本申请提供一种航天器质心测量装置，包括：

连接架，所述连接架下侧设有若干第一连接点，若干所述第一连接点均位于第一平面内；

连接组件，所述连接组件位于所述连接架的上部，其下端与所述连接架的上侧刚性连接，其上端用于被吊起；

测量组件，所述测量组件也具有若干个，且均位于所述连接架的下部，其上端分别连接于各所述连接点，其下端分别连接于待测航天器的各吊点上，所述测量组件两端之间具有受控的可伸缩连接件和拉力测试器。

可选的，所述测量组件还包括：

转动连接件，所述转动连接件的一端绕第一轴线可转动地连接于相应的所述第一连接点，所述第一轴线垂直于所述第一平面；

俯仰连接件，所述俯仰连接件铰接于所述转动连接件的另一端与所述可伸缩连接件的一端之间。

可选的，所述测量组件还包括：连接杆，所述连接杆的一端连接于所述可伸缩连接件的另一端，所述连接杆的另一端的外形与待测航天器上吊点处的安装结构相应，用于与之可拆卸连接。

可选的，所述可伸缩连接件为电动缸。

可选的，所述连接组件包括：

固定件，所述固定件设于所述连接架的上侧；

吊钩，所述吊钩用于将所述航天器质心测量装置吊于高处；

吊杆，所述吊杆设于所述固定件与所述吊钩之间。

可选的，所述连接架上侧设有分别与各所述第一连接点对应的若干第二连接点，所述固定件也具有若干个，且分别连接于各所述第二连接点上。

可选的，所述吊杆包括第一吊杆、第二吊杆和调节管，所述第一吊杆的一端连接于所述固定件，所述第二吊杆的一端连接于所述吊钩，所述第一吊杆的另一端与所述第二吊杆的另一端分别螺纹间接于所述调节管的两端。

本申请有益效果在于：

火箭等航天器由于体积较大且结构较为复杂，因此往往都是采用将不同舱段组装完成以后再逐段将其进行吊装拼接。因此各类航天器上均留有较多的吊点。在本实施例中，可按照申请中的结构，使用所述测量组件与航天器上的吊点进行连接，并通过所述连接组件将所述质心测量装置悬挂于较高位置处，控制所述可伸缩连接件的伸缩长度以保证所述第一平面平行于水平面，再通过获取各所述拉力测试器上的测量数据，并通过本领域已知的平衡公式，即可得出航天器质心相对于航天器的精确位置。所述连接架可确保下方设置有足够数量的测量组件，以提升测量精度。这样即可保证质心测量过程中，航天器始终不与地面接触，从而可适用于不同外形结构的航天器质心测量作业。另外也无需将航天器各舱段进行拆分组装，因此提升了航天器质心测量的便利性和准确性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的航天器质心测量装置的整体结构示意图；

图2为图1中测量组件的示意图；

图中标号：1，连接架；31，可伸缩连接件；32，拉力测试器；33，转动连接件；34，俯仰连接件；35，连接杆；21，固定件；22，吊钩；23，吊杆；231，第一吊杆；232，第二吊杆；233，调节管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1，为本实施例提供的一种航天器质心测量装置，包括：

连接架1，所述连接架1下侧设有若干第一连接点，若干所述第一连接点均位于第一平面内；

连接组件，所述连接组件位于所述连接架1的上部，其下端与所述连接架1的上侧刚性连接，其上端用于被吊起；

测量组件，所述测量组件也具有若干个，且均位于所述连接架1的下部，其上端分别连接于各所述第一连接点，其下端分别连接于待测航天器的各吊点上，所述测量组件两端之间具有受控的可伸缩连接件31和拉力测试器32。

火箭等航天器由于体积较大且结构较为复杂，因此往往都是采用将不同舱段组装完成以后再逐段将其进行吊装拼接。因此各类航天器上均留有较多的吊点。在本实施例中，可按照申请中的结构，使用所述测量组件与航天器上的吊点进行连接，并通过所述连接组件将所述质心测量装置悬挂于较高位置处，控制所述可伸缩连接件31的伸缩长度以保证所述第一平面平行于水平面，再通过获取各所述拉力测试器32上的测量数据，即可得出航天器质心相对于航天器的精确位置，此过程中可选取航天器上任意位置作为坐标原点，根据本领域公知的质量、质心及质偏测量原理最终得到质心坐标值。所述连接架1可确保下方设置有足够数量的测量组件，以提升测量精度，在此方面可以通过提高测量组件的密集程度，以提升航天器质心测量的精度，针对不同航天器可设置相应的设定密度值。这样即可保证质心测量过程中，航天器始终不与地面接触，从而可适用于不同外形结构的航天器质心测量作业。提升了航天器质心测量的便利性。

其中在提升质心位置测量过程便利性的优选实施方式中，所述测量组件还包括：

转动连接件33，所述转动连接件33的一端绕第一轴线可转动地连接于相应的所述第一连接点，所述第一轴线垂直于所述第一平面；

俯仰连接件34，所述俯仰连接件34铰接于所述转动连接件的另一端与所述可伸缩连接件31的一端之间。

如图2中所示，由于所述测量组件上靠近所述连接架1的一端设有所述转动连接件33和所述俯仰连接件34，因此所述测量组件上相对远离所述连接架1的一端即可根据航天器的外形和吊点位置分布，进行适应性调整，提升了该质心测量装置在实际应用中的便利性。

此处也可将所述转动连接件33和所述俯仰连接件34整体替换为球面副结构或其他可调节所述测量组件另一端位置和朝向的活动连接结构，这里不做具体限定。

其中在进一步提升质心位置测量过程便利性的优选实施方式中，所述测量组件还包括：连接杆35，所述连接杆35的一端连接于所述可伸缩连接件31的另一端，所述连接杆35的另一端的外形与待测航天器上吊点处的安装结构相应，用于与之可拆卸连接。

在本实施例中通过在所述测量组件上与待测航天器连接的一端设置所述连接杆35，并将所述连接杆35的另一端的外形与待测航天器上吊点处的安装结构相应，用于与之可拆卸连接，这样即便于将待测航天器固定于所述质心测量装置上，并在测量完成后便于取下。进一步提升了质心位置测量过程便利性。

其中在所述可伸缩连接件31的优选实施方式中，所述可伸缩连接件31为电动缸。

由于电动缸的伸缩长度便于精确控制，因此本实施例将其作为所述可伸缩连接件31的优选实施方式。

其中在所述连接组件的优选实施方式中，所述连接组件包括：

固定件21，所述固定件21设于所述连接架1的上侧；

吊钩22，所述吊钩22用于将所述航天器质心测量装置吊于高处；

吊杆23，所述吊杆23设于所述固定件21与所述吊钩22之间。

所述吊钩22用于将所述航天器质心测量装置吊于高处，这样在该质心测量装置在吊装待测航天器后，便于通过对所述可伸缩连接件31长度的调节，以实现对所述第一平面与水平面之间角度的调节，其中所述固定件21与所述吊杆23之间，及所述吊杆23与所述吊钩22之间即可为固定式连接，也可为可拆卸连接。

其中在提升质心测量准确性的优选实施方式中，所述连接架1上侧设有分别与各所述第一连接点对应的若干第二连接点，所述固定件21也具有若干个，且分别连接于各所述第二连接点上。

在本实施例中，由于所述连接架1的上侧也设置了与所述第一连接点相应的所述第二连接点，因此在将待测航天器吊装在所述质心测量装置上之后，所述吊钩22下侧可通过各所述吊杆23为与之相应的所述测量组件提供足够的拉力，进而在将所述第一平面调平后，各所述拉力测试器32上的测量数据更为准确，因此航天器质心的测量位置更为准确。

其中在提升该质心测量装置使用便利性的优选实施方式中，所述吊杆23包括第一吊杆231、第二吊杆232和调节管233，所述第一吊杆231的一端连接于所述固定件21，所述第二吊杆232的一端连接于所述吊钩22，所述第一吊杆231的另一端与所述第二吊杆232的另一端分别螺纹间接于所述调节管233的两端。

在本实施例中，通过所述第一吊杆231与所述调节管233，及第二吊杆232与所述调节管233的配合，既可调节所述吊杆23的整体长度，也方便了所述连接组件的组装，进而可以使得同一批所述吊杆23可应用于不同大小的所述连接架1，以测量不同航天器。因此提升了该质心测量装置的使用便利性。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种航天器质心测量装置，其特征在于，包括：

连接架(1)，所述连接架(1)下侧设有若干第一连接点，若干所述第一连接点均位于第一平面内；

连接组件，所述连接组件位于所述连接架(1)的上部，其下端与所述连接架(1)的上侧刚性连接，其上端用于被吊起；

测量组件，所述测量组件也具有若干个，且均位于所述连接架(1)的下部，其上端分别连接于各所述第一连接点，其下端分别连接于待测航天器的各吊点上，所述测量组件两端之间具有受控的可伸缩连接件(31)和拉力测试器(32)。

2.根据权利要求1所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述测量组件还包括：

转动连接件(33)，所述转动连接件(33)的一端绕第一轴线可转动地连接于相应的所述第一连接点，所述第一轴线垂直于所述第一平面；

俯仰连接件(34)，所述俯仰连接件(34)铰接于所述转动连接件的另一端与所述可伸缩连接件(31)的一端之间。

3.根据权利要求1所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述测量组件还包括：连接杆(35)，所述连接杆(35)的一端连接于所述可伸缩连接件(31)的另一端，所述连接杆(35)的另一端的外形与待测航天器上吊点处的安装结构相应，用于与之可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述可伸缩连接件(31)为电动缸。

5.根据权利要求1所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述连接组件包括：

固定件(21)，所述固定件(21)设于所述连接架(1)的上侧；

吊钩(22)，所述吊钩(22)用于将所述航天器质心测量装置吊于高处；

吊杆(23)，所述吊杆(23)设于所述固定件(21)与所述吊钩(22)之间。

6.根据权利要求5所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述连接架(1)上侧设有分别与各所述第一连接点对应的若干第二连接点，所述固定件(21)也具有若干个，且分别连接于各所述第二连接点上。

7.根据权利要求5所述的航天器质心测量装置，其特征在于，所述吊杆(23)包括第一吊杆(231)、第二吊杆(232)和调节管(233)，所述第一吊杆(231)的一端连接于所述固定件(21)，所述第二吊杆(232)的一端连接于所述吊钩(22)，所述第一吊杆(231)的另一端与所述第二吊杆(232)的另一端分别螺纹间接于所述调节管(233)的两端。

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