CN117864441A - 一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置及其实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置及其实验方法，隔振式电磁弹射式微重力实验装置包括驱动机构、动子框体、真空实验舱和导轨，驱动机构竖直安装在第一地面机构上，导轨竖直安装在第二地面机构上，第一地面机构与第二地面机构之间间隔独立布置，驱动机构与导轨间隔独立布置，动子框体安装在驱动机构驱动端，真空实验舱通过导向机构与导轨连接，真空实验舱位于动子框体内，动子框体上端内侧和下端内侧分别设有上限位机构和下限位机构，上限位机构和下限位机构分别与真空实验舱顶部和底部抵接。通过将驱动机构与导轨之间进行物理形式空间隔离，并将驱动机构与真空实验舱进行物理形式空间隔离，能大幅度削减驱动机构在运行时的振动传导。

Description

一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置及其实验方法

技术领域

本发明涉及空间技术领域，具体涉及一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置及其实验方法。

背景技术

微重力，是指重力或其它的外力引起的加速度不超过10e-5g～10e-4g。微重力环境，是指在重力的作用下，系统的表观重量远小于其实际重量的环境，不是“零重力”。

在地面实现微重力环境是微重力科学研究和实验的基础条件，传统的方式有落塔/落管、电磁弹射/电磁上抛式、失重飞机或航天飞行器。

落塔/落管式微重力实验装置是将被测物体从高处以初始速度为0的方式下落，下落的过程中实验舱体102内为微重力环境，实验时间一般较短，最大10s。

如图1所示，电磁弹射/电磁上抛式微重力装置是利用直线电机或类似驱动装置100的动力101将实验舱体102进行加速后上抛再下落回收的过程，自由落体(上升和下降)的过程就是微重力时间，此自由落体非传统意义的绝对自由落体，而是需要直线电机全程参与控速克服摩擦力或风阻影响的，在整个上抛和下落过程中驱动器的振动都会对实验载荷有影响，振动的隔离技术极复杂。原理：当物体被上抛下落时，地球的引力(即重力)完全用于产生物体下落的加速度，物体便是处于微重力环境(也是“失重”状态)。

失重飞机的是使用专用飞机在空中飞行过程中关闭发动机进行“自由落体”飞行，在下落过程中飞机舱体内为微重力环境，微重力时间约20s，但指标不高。

航天飞机器主要是指通过卫星、火箭或空间站在太空轨道实现微重力环境的方法，微重力时间很长，但测试经济成本、技术成本和等待时间成本极高。

电磁弹射微重力实验装置的一般结构：将两列电磁驱动装置/直线电机竖直安装在地面，两个或多个动子与中间的真空实验舱连接，动子带动真空实验舱进行微重力实验。

真空实验舱体通过弹射的方式实现加速上抛、自由上升、自由下落和减速回收四个过程，在真空实验舱体的自由上升和自由下落的过程是微重力环境。受到系统的摩擦力或空气阻力影响，这里的自由上升和下落不是绝对的“自由”，需要电磁驱动装置/直线电机的实时干预(力补偿，抵消摩擦力或空气阻力的影响)。电磁驱动装置/直线电机不但提供了真空实验舱运行的强大动力也附带了较大的振动干扰。由于真空实验舱和动子的重量较大，并且加速上抛需要施加几倍加速度的力，导致电磁驱动器/直线电机的功率也较大，在通电过程中会产生较大的自身振动，这个振动会通过动子传导给真空实验舱，对真空实验舱内部的微重力指标造成较大影响，对微重力测试来说完全是有害的。这个振动对X、Y、Z三个方向都有影响，影响最大的是水平方向(X方向和Z方向)。Y方向可以通过对电磁驱动装置/直线电机的速度控制进行优化压制。这个有害振动的特点：1)从0开始扫频覆盖全域，频率跨度很大，属于扫频。2)振动能量大。3)受电控精度影响，频率有规律性但每次振动曲线不相同，有一定的随机性。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在技术问题的一种或几种，提供了一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置及其实验方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，包括驱动机构、动子框体、真空实验舱和导轨，所述驱动机构竖直安装在第一地面机构上，所述导轨竖直安装在第二地面机构上，所述第一地面机构与第二地面机构之间间隔独立布置，所述驱动机构与所述导轨间隔独立布置，所述动子框体安装在所述驱动机构的驱动端，所述真空实验舱通过导向机构与所述导轨连接，所述真空实验舱位于所述动子框体内，所述动子框体的上端内侧和下端内侧分别设有上限位机构和下限位机构，所述上限位机构和下限位机构分别与所述真空实验舱的顶部和底部抵接。

本发明的有益效果是：本发明的隔振式电磁弹射式微重力实验装置，通过将驱动机构与导轨之间进行物理形式的空间隔离设计，并将驱动机构与真空实验舱进行物理形式的空间隔离设计，能够大幅度削减驱动机构在运行时的振动传导，实现有效隔振，保证实验数据的精确性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述上限位机构具有上限位平面，所述下限位机构具有下限位平面，所述上限位平面和下限位平面均水平布置，所述上限位平面与所述真空实验舱的顶部抵接，所述下限位平面与所述真空实验舱的底部抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置上限位平面和下限位平面，与真空实验舱采用点面接触或面面接触，可对真空实验舱进行上下方向的限位，实现只提供推力方向的力，水平方向会产生滑动或移动而释放掉干扰力，从而消除水平方向振动。

进一步，所述真空实验舱的顶部为外凸的上圆弧面，所述真空实验舱的底部为外凸的下圆弧面，所述上限位平面与所述上圆弧面抵接，所述下限位平面与所述下圆弧面抵接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用上圆弧面和下圆弧面，采用点面接触，可对真空实验舱进行上下方向的点面限位，减少与真空实验舱接触面积，进一步消除水平方向振动。

进一步，所述上限位机构为倒T型件，所述下限位机构为T型件。

进一步，所述动子框体包括水平布置的上横梁和下横梁，所述上横梁的下表面中间位置设有上限位机构，所述下横梁的上表面中间位置设有下限位机构。

进一步，所述第一地面机构包括第一地面基础和第一地下桩基础，所述第一地面基础安装在所述第一地下桩基础的上端，所述驱动机构的下端安装在所述第一地面基础上；所述第二地面机构包括第二地面基础和第二地下桩基础，所述第二地面基础安装在所述第二地下桩基础的上端，所述导轨的下端安装在所述第二地面基础上；所述第一地面基础与第二地面基础相互间隔且独立布置，所述第一地下桩基础与第二地下桩基础相互间隔且独立布置。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置相互间隔且独立布置的地面基础和地下桩基础，使导轨对应的地面机构和驱动机构对应的地面机构相互间隔独立无接触，实现物理形式的空间隔离设计，大幅削减驱动机构的振动传导。

进一步，所述第一地面机构和第二地面机构之间的间隔填充有柔性隔振材料或弹性隔振材料。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用柔性隔振材料或弹性隔振材料，而且这些隔振材料后期不会固化或凝固，填充位置具有一定的宽度和深度，能够进一步隔离振动。

进一步，所述驱动机构包括至少一组电磁驱动装置或至少一组直线电机驱动装置。

进一步，所述导轨为至少一组。

一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置的实验方法，包括以下步骤：

S1，将被测的实验载荷放在密封内舱内侧，密封内舱具有密闭功能，将密封内舱放在真空实验舱内侧底部中间位置，然后对真空实验舱进行抽真空处理，此时真空实验舱的速度V＝0。

S2，在驱动机构的作用下带动真空实验舱和实验载荷一起加速上升，当到达预定的位置A时达到最大速度，同时解除推力(推力为0)，真空实验舱和实验载荷将继续向上进行自由抛物运动，真空实验舱外侧受到空气阻力和导轨摩擦阻力影响速度会略低于实验载荷，实验载荷在真空环境不受阻力影响将继续向上漂浮并与真空实验舱脱离接触，此时对实验载荷来说属于微重力环境。驱动装置会对真空实验舱进行力补偿(消除空气阻力和摩擦力的影响)，保持真空实验舱与实验载荷一直互不接触。

S3，当真空实验舱和实验载荷到达位置最高点时速度V＝0，真空实验舱与实验载荷继续保持互不接触，对实验载荷来说属于微重力环境。

S4，真空实验舱和实验载荷受到引力作用向下自由落体运动，并保持互不接触，对实验载荷来说属于微重力环境。

S5，当真空实验舱和实验载荷落回到A点时真空实验舱开始减速，实验载荷逐渐靠近真空实验舱底部并接触，在驱动机构的制动作用下一起减速回到初始位置。

本发明的有益效果是：本发明的实验方法，能够实现整个装置在实验过程中的有效隔振，实验结果更精准可靠。

附图说明

图1为现有技术的电磁弹射微重力实验装置的结构原理图；

图2为本发明电磁弹射微重力实验装置的结构原理图；

图3为本发明真空实验舱与动子框体配合的结构示意图；

图4为本发明电磁弹射微重力实验装置的过程原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、驱动装置；101、动子；102、实验舱体；

1、驱动机构；2、动子框体；21、上限位机构；22、下限位机构；23、上横梁；24、下横梁；25、竖梁；

3、真空实验舱；31、导向机构；32、上圆弧面；33、下圆弧面；4、导轨；5、第一地面基础；51、第一地下桩基础；6、第二地面基础；61、第二地下桩基础；7、密封内舱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图2和图3所示，本实施例的一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，包括驱动机构1、动子框体2、真空实验舱3和导轨4，所述驱动机构1竖直安装在第一地面机构上，所述导轨4竖直安装在第二地面机构上，所述第一地面机构与第二地面机构之间间隔独立布置，所述驱动机构1与所述导轨4间隔独立布置，所述动子框体2安装在所述驱动机构1的驱动端，所述真空实验舱3通过导向机构31与所述导轨4连接，所述真空实验舱3位于所述动子框体2内，所述动子框体2的上端内侧和下端内侧分别设有上限位机构21和下限位机构22，所述上限位机构21和下限位机构22分别与所述真空实验舱3的顶部和底部抵接。

具体的，所述导向机构31采用滚轮导向系统、滑撬导向系统、磁悬浮导向系统、超导导向装置与真空实验舱的导轨配合，真空实验舱安装的导向机构不限于滚轮/滑撬/磁悬浮导向/超导等，也可以是有类似功能的其他装置。导向机构与导轨之间可以是接触式的也可以是非接触式的。

如图1和图2所示，本实施例的所述上限位机构21具有上限位平面，所述下限位机构22具有下限位平面，所述上限位平面和下限位平面均水平布置，所述上限位平面与所述真空实验舱3的顶部抵接，所述下限位平面与所述真空实验舱3的底部抵接。通过设置上限位平面和下限位平面，与真空实验舱采用点面接触或面面接触，可对真空实验舱进行上下方向的限位，实现只提供推力方向的力，水平方向会产生滑动或移动而释放掉干扰力，从而消除水平方向振动。

如图1和图2所示，本实施例的所述真空实验舱3的顶部为外凸的上圆弧面32，所述真空实验舱3的底部为外凸的下圆弧面33，所述上限位平面与所述上圆弧面抵接，所述下限位平面与所述下圆弧面33抵接。采用上圆弧面和下圆弧面，采用点面接触，可对真空实验舱进行上下方向的点面限位，减少与真空实验舱接触面积，进一步消除水平方向振动。

如图1和图2所示，本实施例的所述上限位机构21为倒T型件，所述下限位机构22为T型件。

如图1和图2所示，本实施例的所述动子框体2包括水平布置的上横梁23和下横梁24，所述上横梁23的下表面中间位置设有上限位机构21，所述下横梁24的上表面中间位置设有下限位机构22。

如图1所示，本实施例的所述第一地面机构包括第一地面基础5和第一地下桩基础51，所述第一地面基础5安装在所述第一地下桩基础51的上端，所述驱动机构1的下端安装在所述第一地面基础5上；所述第二地面机构包括第二地面基础6和第二地下桩基础61，所述第二地面基础6安装在所述第二地下桩基础61的上端，所述导轨的下端安装在所述第二地面基础上；所述第一地面基础5与第二地面基础6相互间隔且独立布置，所述第一地下桩基础51与第二地下桩基础61相互间隔且独立布置。通过设置相互间隔且独立布置的地面基础和地下桩基础，使导轨对应的地面机构和驱动机构对应的地面机构相互间隔独立无接触，实现物理形式的空间隔离设计，大幅削减驱动机构的振动传导。

本实施例的一个进一步方案为，所述第一地面基础5和第二地面基础6之间的间隔填充有柔性隔振材料或弹性隔振材料。进一步的，所述第一地下桩基础51与第二地下桩基础61之间也填充有柔性隔振材料或弹性隔振材料，剩余部分为土壤原始结构。采用柔性隔振材料或弹性隔振材料，而且这些隔振材料后期不会固化或凝固，填充位置具有一定的宽度和深度，能够进一步隔离振动。

本实施例的一个可选方案为，所述驱动机构1包括至少一组电磁驱动装置或至少一组直线电机驱动装置。所述导轨4为至少一组。具体可选的，所述驱动机构1可以包括两组、三组、四组、五组电磁驱动装置或两组、三组、四组、五组直线电机驱动装置。对应的导轨4也可以为两组、三组、四组、五组。地面以上的驱动机构1以及导轨4及其相关附件也相互独立，无物理结构连接或接触。其中，导轨4的总高度等于或高于驱动机构1的总高度。真空实验舱3的运动路径被导轨4约束，沿导轨竖直上下运行。

具体的，如图1所示，本实施例的驱动机构1包括两组电磁驱动装置或两组直线电机驱动装置，所述导轨4也为两组，两组导轨4分别位于两组电磁驱动装置之间或两组直线电机驱动装置之间。对应的，所述第二地面基础6为一组，第二地下桩基础61为两组，两组导轨4的下端均固定在一组第二地面基础6上，每组导轨4下方均对应设有一组第二地下桩基础61。第一地面基础5为两组，第一地下桩基础51为两组，两组电磁驱动装置或两组直线电机驱动装置分别固定在两组第一地面基础5上，两组第一地面基础5下方分别设有一组第一地下桩基础51。

如图2和图3所示，本实施例的所述真空实验舱3内设有密封内舱7，所述真空实验舱3与密封内舱7之间可以利用真空设备进行抽真空。驱动机构1的动子通过动子框体2上下接触面或点与真空实验舱平面接触或点接触，只为真空实验舱提供上升或下降的推力。使真空实验舱水平方向无受力点或面，这样水平方向无推力，水平方向的力或振动被消除，真空实验舱不受驱动机构水平力或振动的影响或扰动。

如图3所示，本实施例的动子框体2的一个具体方案为，所述动子框体2包括两根竖梁25、上横梁23和下横梁24，上下横梁为真空实验舱3提供推力的接触点或接触面，实现只提供推力方向的力，水平方向会产生滑动或移动而释放掉干扰力，从而消除水平方向振动。

本实施例的隔振式电磁弹射式微重力实验装置，通过将驱动机构与导轨之间进行物理形式的空间隔离设计，并将驱动机构与真空实验舱进行物理形式的空间隔离设计，能够大幅度削减驱动机构在运行时的振动传导，实现有效隔振，保证实验数据的精确性。

本实施例还提供了一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置的实验方法，如图4所示，采用上述隔振式电磁弹射式微重力实验装置实现，包括以下步骤：

S1，将被测的实验载荷放在真空实验舱3内的密封内舱7内侧，密封内舱7具有密闭功能，将密封内舱7放在真空实验舱3内侧底部中间位置(状态A)，然后对真空实验舱3进行抽真空处理，此时真空实验舱3的速度V＝0。

S2，在驱动机构1的作用下带动真空实验舱3和实验载荷一起加速上升，当到达预定的位置A时达到最大速度，同时解除推力(推力为0)，真空实验舱3和实验载荷将继续向上进行自由抛物运动，真空实验舱3外侧受到空气阻力和导轨4摩擦阻力影响速度会略低于实验载荷，实验载荷在真空环境不受阻力影响将继续向上漂浮并与真空实验舱3脱离接触(状态B)，此时对实验载荷来说属于微重力环境。驱动机构1会对真空实验舱3进行力补偿(消除空气阻力和摩擦力的影响)，保持真空实验舱3与实验载荷一直互不接触。

S3，当真空实验舱3和实验载荷到达位置最高点时速度V＝0，真空实验舱3与实验载荷继续保持互不接触(状态C)，对实验载荷来说属于微重力环境。

S4，真空实验舱3和实验载荷受到引力作用向下自由落体运动，并保持互不接触(状态D)，对实验载荷来说属于微重力环境。

S5，当真空实验舱3和实验载荷落回到A点时真空实验舱3开始减速，实验载荷逐渐靠近真空实验舱3底部并接触，在驱动机构1的制动作用下一起减速回到初始位置(状态E)。

本实施例的实验方法：在弹射过程中，驱动机构通过动力框架为真空实验舱提供向上的推力，并且通过真空实验舱上下的抵接位置将水平振动进行隔离，在地面设计基础隔离结构使振动在驱动机构与导轨之间也进行隔离。真空实验舱运行时只受到空气阻力和导轨的摩擦阻力，可通过驱动机构的力补偿让真空实验舱体实现自由落体运动，真空实验舱内部的密封内舱和实验载荷处于真空环境内，并不与真空实验舱接触，此时实验载荷处于微重力环境。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，包括驱动机构、动子框体、真空实验舱和导轨，所述驱动机构竖直安装在第一地面机构上，所述导轨竖直安装在第二地面机构上，所述第一地面机构与第二地面机构之间间隔独立布置，所述驱动机构与所述导轨间隔独立布置，所述动子框体安装在所述驱动机构的驱动端，所述真空实验舱通过导向机构与所述导轨连接，所述真空实验舱位于所述动子框体内，所述动子框体的上端内侧和下端内侧分别设有上限位机构和下限位机构，所述上限位机构和下限位机构分别与所述真空实验舱的顶部和底部抵接。

2.根据权利要求1所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述上限位机构具有上限位平面，所述下限位机构具有下限位平面，所述上限位平面和下限位平面均水平布置，所述上限位平面与所述真空实验舱的顶部抵接，所述下限位平面与所述真空实验舱的底部抵接。

3.根据权利要求2所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述真空实验舱的顶部为外凸的上圆弧面，所述真空实验舱的底部为外凸的下圆弧面，所述上限位平面与所述上圆弧面抵接，所述下限位平面与所述下圆弧面抵接。

4.根据权利要求1至3任一项所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述上限位机构为倒T型件，所述下限位机构为T型件。

5.根据权利要求1至3任一项所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述动子框体包括水平布置的上横梁和下横梁，所述上横梁的下表面中间位置设有上限位机构，所述下横梁的上表面中间位置设有下限位机构。

6.根据权利要求1至3任一项所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述第一地面机构包括第一地面基础和第一地下桩基础，所述第一地面基础安装在所述第一地下桩基础的上端，所述驱动机构的下端安装在所述第一地面基础上；所述第二地面机构包括第二地面基础和第二地下桩基础，所述第二地面基础安装在所述第二地下桩基础的上端，所述导轨的下端安装在所述第二地面基础上；所述第一地面基础与第二地面基础相互间隔且独立布置，所述第一地下桩基础与第二地下桩基础相互间隔且独立布置。

7.根据权利要求1所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述第一地面机构和第二地面机构之间的间隔填充有柔性隔振材料或弹性隔振材料。

8.根据权利要求1所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述驱动机构包括至少一组电磁驱动装置或至少一组直线电机驱动装置。

9.根据权利要求1所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置，其特征在于，所述导轨为至少一组。

10.一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置的实验方法，采用权利要求1至9任一项所述一种隔振式电磁弹射式微重力实验装置实现，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将被测的实验载荷放在真空实验舱内的密封内舱内侧，密封内舱具有密闭功能，将密封内舱放在真空实验舱内侧底部中间位置，然后对真空实验舱进行抽真空处理，此时真空实验舱的速度V＝0；

S2，在驱动机构的作用下带动真空实验舱和实验载荷一起加速上升，当到达预定位置A时达到最大速度，同时解除推力，真空实验舱和实验载荷将继续向上进行自由抛物运动，真空实验舱外侧受到空气阻力和导轨摩擦阻力影响，真空实验舱速度会略低于实验载荷，实验载荷在真空环境不受阻力影响将继续向上漂浮并与真空实验舱脱离接触，此时对实验载荷来说属于微重力环境；驱动机构会对真空实验舱进行力补偿，消除空气阻力和摩擦力的影响，保持真空实验舱与实验载荷一直互不接触；

S3，当真空实验舱和实验载荷到达位置最高点时速度V＝0，真空实验舱与实验载荷继续保持互不接触，对实验载荷来说属于微重力环境；

S4，真空实验舱和实验载荷受到引力作用向下自由落体运动，并保持互不接触，对实验载荷来说属于微重力环境；

S5，当真空实验舱和实验载荷落回到A点时真空实验舱开始减速，实验载荷逐渐靠近真空实验舱底部并接触，在驱动机构的制动作用下一起减速回到初始位置。