CN203064210U - 氦气球悬挂重力卸载装置 - Google Patents
氦气球悬挂重力卸载装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203064210U CN203064210U CN 201220668202 CN201220668202U CN203064210U CN 203064210 U CN203064210 U CN 203064210U CN 201220668202 CN201220668202 CN 201220668202 CN 201220668202 U CN201220668202 U CN 201220668202U CN 203064210 U CN203064210 U CN 203064210U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- helium
- helium balloon
- suspension
- balloon
- test
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
本实用新型公开一种氦气球悬挂重力卸载装置，应用于航天器上可展开机构的地面展开试验，包括具有安全绳、悬挂绳、牵控绳以及进气口和出气口的氦气球，利用拉力传感器将试验过程中拉力的变化进行采样并实时传输至地面的计算机，通过缓冲弹簧秤连接拉力传感器和悬挂工装，采用充气氦气瓶通过减压阀将氦气充入氦气球，通过氦气压缩机将氦气回收至回收氦气瓶中以重复利用。本实用新型重力卸载装置可以实现可展开机构展开试验的重力卸载，降低试验成本的同时，提高展开试验的效率和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及航天器可展开机构地面展开试验的重力卸载，具体是可实现空间展开的重力卸载装置。
背景技术
在航天器发射阶段，由于受到空间的限制，其中的一些机构如天线、太阳翼电池板通常在发射阶段出于收拢状态，待航天器入轨后相关机构进行展开，进入工作状态。展开过程的顺利对卫星的工作状态和寿命起着至关重要的作用，为了保证展开机构展开的可靠性，卫星在地面需要进行一系列的展开试验。
在地面进行展开试验时，由于展开关节的铰链设计通常无法承载在地面展开后所带来的重力，为了更好地模拟卫星入轨后的实际状态，需要采用重力卸载系统来模拟零重力或者微重力的状态。目前常用的重力卸载有气浮平台法、机械悬挂系统法，这些方法很好地解决了太阳翼和天线的二维展开，但地面试验需要的工装（如大理石平台、桁架）跟随航天器进入发射场成本很大，而且这些方法仍无法实现空间三维展开。
实用新型内容
本实用新型针对上述通用的重力卸载方法优缺点，提供一种氦气球悬挂重力卸载装置，利用氦气球悬挂的方法对展开机构进行重力卸载，从而简化展开试验所需工装设备的安装调试过程，缩短展开试验的工装准备时间，提高试验效率，通过氦气回收装置可以将试验所用的氦气进行回收二次利用，从而控制采用氦气球悬挂重力卸载装置进行展开试验时的成本。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种氦气球悬挂重力卸载装置，包括具有安全绳、悬挂绳、牵控绳以及进气口和出气口的氦气球，利用拉力传感器将试验过程中拉力的变化进行采样并实时传输至地面的计算机，通过缓冲弹簧秤连接拉力传感器和悬挂工装，采用充气氦气瓶通过减压阀将氦气充入氦气球，通过氦气压缩机将氦气回收至回收氦气瓶中以重复利用。
所述安全绳位于氦气球上方，所述牵控绳位于氦气球两侧，所述悬挂绳均匀分布在氦气球底部周边，所述进气口和出气口设置在氦气球底端用于充气和放气。
所述进气口和出气口可共用一口。
所述氦气球与悬挂工装之间设有缓冲弹簧秤和拉力传感器，所述缓冲弹簧秤用来对展开试验开始和结束时的冲击进行缓冲，所述拉力传感器测量展开试验过程中的悬挂力，通过数据线将数据传输至地面计算机上进行记录和后期处理。
所述缓冲弹簧秤和拉力传感器的位置可以互换。
所述氦气球的大小根据实际展开试验的对象进行设计，直径小于4m时采用0.18mm厚轻质PVC（聚氯乙烯）制作，当直径大于4m时采用0.18mm厚TPU（热塑性聚氨酯弹性体）制作。
本实用新型克服了通用展开试验方法无法实现空间三维展开的缺陷，提高了展开试验工装的通用型，大幅度降低展开试验的人力和物力成本。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
101-氦气球 102-行车吊钩 103-安全绳 104-牵控 105-悬挂绳
106-氦气压缩机 107-回收氦气瓶 108-计算机 109-悬挂工装 110-可展开机构
111-配重块 112-缓冲弹簧秤 113-充气氦气瓶 114-减压阀 115-拉力传感器
具体实施方式
现结合附图，对本实用新型的技术内容进一步描述。
图1所示，本实用新型所提供的氦气球悬挂重力卸载装置，包括提供悬挂升力的氦气球101，氦气球的形状和尺寸可以根据试验的空间要求和展开机构所需的卸载力进行确定，当直径4m以下的气球采用轻质PVC（聚氯乙烯）进行制作，直径大于4m时PVC材料连接处容易破裂，需采用TPU（热塑性聚氨酯弹性体）材料进行制作。
氦气球101上端通过安全绳103悬挂在行车吊钩102上，主要用来防止气球泄气或破裂后，试验工装对展开机构产生破环，保证展开试验过程的安全可靠。
氦气球101两侧设有牵控绳104，牵控绳104的另一端引至地面，试验过程中由专人负责，主要实现氦气球101悬挂安装时对气球进行控制，同时防止试验过程中由于氦气球101过大位移。
氦气球101下端通过悬挂绳105连接至拉力传感器115，悬挂拉力绳均匀布置于四周。拉力传感器115主要用来观察展开过程中重力卸载的情况是否满足要求，其测得的数据通过数据线跟地面的计算机108进行实时传输。
拉力传感器115下端与缓冲弹簧秤112相连，缓冲弹簧秤112的作用是大展开机构启动和停止时对气球由于惯性而产生的额外冲击进行缓冲，从而保证实验过程的安全可靠。
缓冲弹簧秤112下端与悬挂工装109相连，悬挂工装109安装在进行展开试验的可展开机构110，悬挂工装109的设计视具体的展开机构结构有所区别，但都必须保证在整个展开试验的过程中，悬挂绳通过可展开机构的质心位置。
悬挂工装109悬挂点处挂有配重块111，主要用来对悬挂力进行调节。
充气氦气瓶113通过减压阀114将氦气充入到氦气球101中直到达到理论要求的升力为止，升力的具体数值可以通过拉力传感器115获得，当获得稳定的升力后，在展开实验过程中可以将整个充气装置移除。
氦气球101中的氦气通过氦气压缩机106充入至回收氦气瓶107中，以达到重复利用的目的。
Claims (6)
1.一种氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：包括具有安全绳、悬挂绳、牵控绳以及进气口和出气口的氦气球，利用拉力传感器将试验过程中拉力的变化进行采样并实时传输至地面的计算机，通过缓冲弹簧秤连接拉力传感器和悬挂工装，悬挂工装悬挂点处挂有配重块，采用充气氦气瓶通过减压阀将氦气充入氦气球，通过氦气压缩机将氦气回收至回收氦气瓶中以重复利用。
2.根据权利要求1所述氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：所述安全绳位于氦气球上方，所述牵控绳位于氦气球两侧，所述悬挂绳均匀分布在氦气球底部周边，所述进气口和出气口设置在氦气球底端用于充气和放气。
3.根据权利要求1或2所述氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：所述进气口和出气口共用一口。
4.根据权利要求1所述氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：所述氦气球与悬挂工装之间设有缓冲弹簧秤和拉力传感器，所述缓冲弹簧秤用来对展开试验开始和结束时的冲击进行缓冲，所述拉力传感器测量展开试验过程中的悬挂力，通过数据线将数据传输至地面计算机上进行记录和后期处理。
5.根据权利要求4所述氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：所述缓冲弹簧秤和拉力传感器的位置互换。
6.根据权利要求1所述氦气球悬挂重力卸载装置，其特征在于：所述氦气球的大小根据实际展开试验的对象进行设计，直径小于4m时采用0.18mm厚轻质PVC制作，当直径大于4m时采用0.18mm厚TPU制作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220668202 CN203064210U (zh) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | 氦气球悬挂重力卸载装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201220668202 CN203064210U (zh) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | 氦气球悬挂重力卸载装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203064210U true CN203064210U (zh) | 2013-07-17 |
Family
ID=48763028
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201220668202 Expired - Lifetime CN203064210U (zh) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | 氦气球悬挂重力卸载装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203064210U (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104859746A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-26 | 南京航空航天大学 | 仿壁虎机器人在微重力环境下的实验系统及地面实验方法 |
| CN105947168A (zh) * | 2016-06-04 | 2016-09-21 | 郑州中德美游乐设备有限公司 | 用氦气球克服一部分重力的多旋翼载人飞行器 |
| CN106092196A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 中国科学院光电研究院 | 一种浮空器质量特性参数测量方法 |
| CN108168524A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光学遥感器的重力卸载装置 |
| CN108398201A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-14 | 中国气象局气象探测中心 | 探空气球净举力检测控制装置及其检测控制方法 |
| CN108897012A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-27 | 上海卫星工程研究所 | 一种针对卫星偏心展开附件的可调节悬吊装置及其应用 |
| CN110871912A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-10 | 上海宇航系统工程研究所 | 周向可展开结构的杆系组合卸载系统 |
-
2012
- 2012-12-06 CN CN 201220668202 patent/CN203064210U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104859746A (zh) * | 2015-05-26 | 2015-08-26 | 南京航空航天大学 | 仿壁虎机器人在微重力环境下的实验系统及地面实验方法 |
| CN104859746B (zh) * | 2015-05-26 | 2017-10-03 | 南京航空航天大学 | 仿壁虎机器人在微重力环境下的实验系统及地面实验方法 |
| CN105947168A (zh) * | 2016-06-04 | 2016-09-21 | 郑州中德美游乐设备有限公司 | 用氦气球克服一部分重力的多旋翼载人飞行器 |
| CN106092196A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-09 | 中国科学院光电研究院 | 一种浮空器质量特性参数测量方法 |
| CN108168524A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-06-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光学遥感器的重力卸载装置 |
| CN108168524B (zh) * | 2017-12-13 | 2019-12-13 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 光学遥感器的重力卸载装置 |
| CN108398201A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-08-14 | 中国气象局气象探测中心 | 探空气球净举力检测控制装置及其检测控制方法 |
| CN108897012A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-11-27 | 上海卫星工程研究所 | 一种针对卫星偏心展开附件的可调节悬吊装置及其应用 |
| CN110871912A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-03-10 | 上海宇航系统工程研究所 | 周向可展开结构的杆系组合卸载系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203064210U (zh) | 氦气球悬挂重力卸载装置 | |
| CN102933932B (zh) | 火箭发射系统和支撑装置 | |
| CN105783610B (zh) | 海上火箭回收装置 | |
| CN105416557A (zh) | 一种高空气球搭载与放飞太阳能飞行器的系统和方法 | |
| CN106005477B (zh) | 一种地球天梯系统 | |
| CN104890851A (zh) | 一种临近空间气球系统安全发放方法 | |
| CN202642096U (zh) | 小型无人机及其机上拦阻装置、地面拦阻装置和拦阻系统 | |
| CN107628222B (zh) | 一种采用一体桁架式装置转运放飞大型飞艇的方法 | |
| CN107539501A (zh) | 一种带摄像头火箭回收装置 | |
| CN104931219A (zh) | 一种着陆冲击试验装置及其试验方法 | |
| CN112478203B (zh) | 一种适用于大载重可载人飞船的回收着陆系统 | |
| CN108163179B (zh) | 一种临近空间浮空器发放方法及发放装置 | |
| CN106379509A (zh) | 一种弹载式浮空气球系统 | |
| CN104816794B (zh) | 运载火箭及返回舱用柔性回收设备及其设计方法和应用 | |
| CN105955285A (zh) | 用于在轨服务技术验证的模拟目标星 | |
| CN108820268A (zh) | 一种基于绳系可回收的无人机空间微重力控制系统和方法 | |
| CN205425989U (zh) | 海上火箭回收装置 | |
| CN107499540A (zh) | 一种带受力环的火箭回收装置 | |
| CN107478107A (zh) | 一种带漏斗装置的火箭回收装置 | |
| CN110844127B (zh) | 航天飞行器器舱分离试验用吊运缓冲系统 | |
| McCann et al. | Boeing CST-100 landing and recovery system design and development an integrated approach to landing | |
| Mckinney et al. | Boeing CST-100 landing and recovery system design and development testing | |
| Huang et al. | Research Article Design and Realization of Recovery System of Chang’e-5 Reentry Spacecraft | |
| Gao et al. | Separation Modeling Of the Internal Air-Launch Rocket from a Cargo Aircraft | |
| Yang et al. | Manned Landing and Recovery Technology |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 200240 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 251 Patentee after: SHANGHAI YUDA INDUSTRIAL Co.,Ltd. Address before: 200240 Shanghai city Minhang District Huaning Road No. 251 Patentee before: SHANGHAI YUDA INDUSTRIAL Co.,Ltd. |
|
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130717 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |