JPH06331469A - 宇宙で使用する推進装置の推力を地上において測定する装置および方法 - Google Patents
宇宙で使用する推進装置の推力を地上において測定する装置および方法Info
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- JPH06331469A JPH06331469A JP6094163A JP9416394A JPH06331469A JP H06331469 A JPH06331469 A JP H06331469A JP 6094163 A JP6094163 A JP 6094163A JP 9416394 A JP9416394 A JP 9416394A JP H06331469 A JPH06331469 A JP H06331469A
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- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/13—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the tractive or propulsive power of vehicles
- G01L5/133—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the tractive or propulsive power of vehicles for measuring thrust of propulsive devices, e.g. of propellers
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Abstract
(57)【要約】
【目的】推進装置Ｐを平衡装置から分離することによ
り、平衡装置が電力ケーブルおよび推進ガス供給用導管
の重量を支持することによる測定の不正確さを解消する
ことのできる宇宙で使用する推進装置の推力を地上にお
いて測定する装置の提供。 【構成】宇宙で使用する推進装置の推力を地上において
測定する装置は、平衡装置(1)および推進装置(P) によ
って加えられる推力を測定するため平衡装置と関連する
測定装置(11)を有する。平衡装置(1) は推進装置(P) の
排気ジェットが指向される標的(13)を備え、推進装置
は、平衡装置の構造から機械的に独立し、測定装置(11)
は推進装置のジェットによって平衡装置に加えられる推
力を平衡するため平衡装置に加えられる力を測定する。
り、平衡装置が電力ケーブルおよび推進ガス供給用導管
の重量を支持することによる測定の不正確さを解消する
ことのできる宇宙で使用する推進装置の推力を地上にお
いて測定する装置の提供。 【構成】宇宙で使用する推進装置の推力を地上において
測定する装置は、平衡装置(1)および推進装置(P) によ
って加えられる推力を測定するため平衡装置と関連する
測定装置(11)を有する。平衡装置(1) は推進装置(P) の
排気ジェットが指向される標的(13)を備え、推進装置
は、平衡装置の構造から機械的に独立し、測定装置(11)
は推進装置のジェットによって平衡装置に加えられる推
力を平衡するため平衡装置に加えられる力を測定する。
Description
【０００１】本発明は、平衡装置および推力測定装置を
有する型式の、宇宙で使用する推進装置の推力を地上に
おいて測定する装置に関する。本発明はまた宇宙で使用
する推進装置の推力を地上において測定する方法にも関
する。これらの目的に対して現在使用されている方法お
よび対応する装置は、平衡装置に吊下げられた推進装置
を備えている。図１および２は通常の装置の実例を示し
ている。いずれの場合も、支点Ｆの周りに回転する二つ
のアームを使用する測定装置を備えている。推進装置Ｐ
は一方のアームＣ上に設置され、一方測定可能な平衡力
が他方のアームＢに作用する。
有する型式の、宇宙で使用する推進装置の推力を地上に
おいて測定する装置に関する。本発明はまた宇宙で使用
する推進装置の推力を地上において測定する方法にも関
する。これらの目的に対して現在使用されている方法お
よび対応する装置は、平衡装置に吊下げられた推進装置
を備えている。図１および２は通常の装置の実例を示し
ている。いずれの場合も、支点Ｆの周りに回転する二つ
のアームを使用する測定装置を備えている。推進装置Ｐ
は一方のアームＣ上に設置され、一方測定可能な平衡力
が他方のアームＢに作用する。
【０００２】図１に略示された公知の解決法において
は、アームＢおよびＣの他に、構造全体を支持するこ
と、および捩りばねとして作用することの二重の目的を
達成するケーブルＡ、ケーブルＡによってまったく変位
を阻止される構造の回転点Ｆ、推進装置Ｐの推力に釣合
う電磁石Ｄ、および変位を測定する光学装置によって再
設定すべき角度的変位が可能になる、ミラーＧを備え
た、位置フィードバック装置Ｅが示されている。測定は
水平面上で実施され、平衡力は電磁的性質を備えてい
る。アームＢおよびＣの長さが既知であるため、平衡力
の大きさから平衡装置の構造に推進装置Ｐによって加え
られる推力Ｔを決定することが可能である。図２に略示
された実例において、アームＢおよびＣの他に、構造の
回転中心ＦおよびロードセルＤが示されている。作用は
図１について記載したのと同じである。
は、アームＢおよびＣの他に、構造全体を支持するこ
と、および捩りばねとして作用することの二重の目的を
達成するケーブルＡ、ケーブルＡによってまったく変位
を阻止される構造の回転点Ｆ、推進装置Ｐの推力に釣合
う電磁石Ｄ、および変位を測定する光学装置によって再
設定すべき角度的変位が可能になる、ミラーＧを備え
た、位置フィードバック装置Ｅが示されている。測定は
水平面上で実施され、平衡力は電磁的性質を備えてい
る。アームＢおよびＣの長さが既知であるため、平衡力
の大きさから平衡装置の構造に推進装置Ｐによって加え
られる推力Ｔを決定することが可能である。図２に略示
された実例において、アームＢおよびＣの他に、構造の
回転中心ＦおよびロードセルＤが示されている。作用は
図１について記載したのと同じである。
【０００３】上記型の従来の装置の限界は、平衡装置が
ほぼ１ｍＮから１００ｍＮまでの推力Ｔを測定しなけれ
ばならないにも係わらず、キログラム程度の推進装置全
体の重量を支持しなければならないことから規制され
る。さらに、平衡装置に加えられる摩擦は測定すべき推
力に匹敵する力となる。その訳は推進装置Ｐが電力ケー
ブルおよび推進ガス供給用導管によって供給装置に連結
されているからである。これらの要素は装置に力および
定量および再生するのが困難な緩衝を導入する。かなり
の問題が二つの要素、すなわち平衡装置の支点および動
力ケーブルによってこれらの試験装置に発生し、平衡装
置を完全に作動させるために、支点は摩擦または測定す
べき推力の方向の成分を有する未知の力を発生させては
ならない。両方の要求は従来型の装置において、とく
に、ケーブルが一つの試験と次の試験との間で再生する
ことが困難な緩衝および剛性を有する、外部に対する強
制力を構成することを考慮するとき、達成することは困
難である。
ほぼ１ｍＮから１００ｍＮまでの推力Ｔを測定しなけれ
ばならないにも係わらず、キログラム程度の推進装置全
体の重量を支持しなければならないことから規制され
る。さらに、平衡装置に加えられる摩擦は測定すべき推
力に匹敵する力となる。その訳は推進装置Ｐが電力ケー
ブルおよび推進ガス供給用導管によって供給装置に連結
されているからである。これらの要素は装置に力および
定量および再生するのが困難な緩衝を導入する。かなり
の問題が二つの要素、すなわち平衡装置の支点および動
力ケーブルによってこれらの試験装置に発生し、平衡装
置を完全に作動させるために、支点は摩擦または測定す
べき推力の方向の成分を有する未知の力を発生させては
ならない。両方の要求は従来型の装置において、とく
に、ケーブルが一つの試験と次の試験との間で再生する
ことが困難な緩衝および剛性を有する、外部に対する強
制力を構成することを考慮するとき、達成することは困
難である。
【０００４】本発明の目的は、上記に略述した従来装置
の欠点を解決した試験装置および試験方法を提供するこ
とにある。本発明の目的は、基本的に、平衡装置は推進
装置の排気ジェットが輸送または指向される標的を備
え、推進装置は平衡装置の構造から機械的に独立するよ
うに別の支持体置上に設置されることを特徴とする装置
である。本発明による方法はロードセルまたは他の同等
の測定装置を備えた平衡装置を設置すること、前記平衡
装置に標的を設けること、推進装置を始動し排気ジェッ
トを平衡装置に取付けられた標的に輸送すること、およ
び、ロードセルまたは同等のセンサによって強制力によ
って平衡装置に加えられる反作用力を測定することを含
んでいる。
の欠点を解決した試験装置および試験方法を提供するこ
とにある。本発明の目的は、基本的に、平衡装置は推進
装置の排気ジェットが輸送または指向される標的を備
え、推進装置は平衡装置の構造から機械的に独立するよ
うに別の支持体置上に設置されることを特徴とする装置
である。本発明による方法はロードセルまたは他の同等
の測定装置を備えた平衡装置を設置すること、前記平衡
装置に標的を設けること、推進装置を始動し排気ジェッ
トを平衡装置に取付けられた標的に輸送すること、およ
び、ロードセルまたは同等のセンサによって強制力によ
って平衡装置に加えられる反作用力を測定することを含
んでいる。
【０００５】本発明は推進装置の推力を測定するため、
運動の第３法則（作用および反作用の法則）を使用す
る。推進装置が平衡装置の構造から離れているため、一
連の測定は平衡装置上の標的と推進装置との距離を変更
することにより実施することができる。推力の直接測定
に関連する問題の解決に加えて、実際、ここに提案され
た方法は、たとえば平衡装置の支点に存在する内部摩擦
の除去を可能にする。この摩擦の事実上の除去はたとえ
ば回転中心または平衡装置の支点を平衡装置の重心と一
致させることによって、またたとえば重心または重心を
通過する垂線上の点に取付けられた糸により平衡装置を
吊下げることによって得られる。もし撓み固さが制限さ
れた糸が選択されるならば、事実上、糸は無摩擦強制力
を構成する。本発明による装置および方法の別の有利な
実施例は、特許請求の範囲に記載されている。本発明は
下記の記載および本発明の実際的かつ非限定的実施例を
示す図面から一層よく理解しうるであろう。
運動の第３法則（作用および反作用の法則）を使用す
る。推進装置が平衡装置の構造から離れているため、一
連の測定は平衡装置上の標的と推進装置との距離を変更
することにより実施することができる。推力の直接測定
に関連する問題の解決に加えて、実際、ここに提案され
た方法は、たとえば平衡装置の支点に存在する内部摩擦
の除去を可能にする。この摩擦の事実上の除去はたとえ
ば回転中心または平衡装置の支点を平衡装置の重心と一
致させることによって、またたとえば重心または重心を
通過する垂線上の点に取付けられた糸により平衡装置を
吊下げることによって得られる。もし撓み固さが制限さ
れた糸が選択されるならば、事実上、糸は無摩擦強制力
を構成する。本発明による装置および方法の別の有利な
実施例は、特許請求の範囲に記載されている。本発明は
下記の記載および本発明の実際的かつ非限定的実施例を
示す図面から一層よく理解しうるであろう。
【０００６】まず図３の略線図を参照すると、本発明に
よる装置は基本的に、それぞれ水平および垂直で、点７
において交差する二つのアーム３および５よりなる、全
体的に符号１で示した平衡装置を有する。水平アーム５
の一端には、ロードセル１１または同様の力センサに作
用する針９が設けられている。垂直アームの下端にはた
とえば円形の表面を有する標的１３が設けられ、その表
面に対して平衡装置から機械的に独立した支持構造に取
付けられた推進装置Ｐから放出されるジェットが指向さ
れる。平衡装置１はきわめて撓み剛性が小さい適当な材
料から作られた細い糸１７によって支持され、糸は図示
しない支持構造に点１９で取付けられている。推進装置
Ｐの推力は運動の第３法則に基づき、推進装置から放出
されるジェットが標的１３に作用するようにし、また針
９における拘束力の反作用によって平衡装置１に加えら
れる力を平衡させることによって、測定される。この強
制力の反作用はロードセル１１によって測定される。ア
ーム３および５の長さは既知であるため、ロードセル１
１によって測定される力は推進装置Ｐによって加えられ
る推力を計算するため使用することができる。装置の感
度はアーム３および５の長さに応じて選択することによ
り増減することができる。
よる装置は基本的に、それぞれ水平および垂直で、点７
において交差する二つのアーム３および５よりなる、全
体的に符号１で示した平衡装置を有する。水平アーム５
の一端には、ロードセル１１または同様の力センサに作
用する針９が設けられている。垂直アームの下端にはた
とえば円形の表面を有する標的１３が設けられ、その表
面に対して平衡装置から機械的に独立した支持構造に取
付けられた推進装置Ｐから放出されるジェットが指向さ
れる。平衡装置１はきわめて撓み剛性が小さい適当な材
料から作られた細い糸１７によって支持され、糸は図示
しない支持構造に点１９で取付けられている。推進装置
Ｐの推力は運動の第３法則に基づき、推進装置から放出
されるジェットが標的１３に作用するようにし、また針
９における拘束力の反作用によって平衡装置１に加えら
れる力を平衡させることによって、測定される。この強
制力の反作用はロードセル１１によって測定される。ア
ーム３および５の長さは既知であるため、ロードセル１
１によって測定される力は推進装置Ｐによって加えられ
る推力を計算するため使用することができる。装置の感
度はアーム３および５の長さに応じて選択することによ
り増減することができる。
【０００７】図４および５に一層詳細に示されたよう
に、平衡装置１には支点すなわち平衡装置の枢着点によ
って現わされる交差点７に対応して、平衡装置１の重心
の位置を修正する調節可能な釣合重錘が設けられてい
る。とくに、アーム３の下端には一対の調節可能な釣合
重錘２１が設けられ、一方同じ垂直アーム３の上端には
釣合重錘２３が設けられている。符号２５は水平アーム
５上の釣合重錘を示している。標的１３は垂直アーム３
の延長部３Ａによって支持されている。延長部３Ａはア
ームを延長する抜差し装置を構成し、標的１３を推進装
置Ｐのノズルと完全に整合して設置することができる。
推進装置Ｐを取付ける基礎１５、および平衡装置１なら
びにロードセル１１よりなる上記装置は、全体として、
測定を開始する前に排気される真空室内に設置される。
平衡装置の重心７と垂直方向で整合する点に取付けら
れ、また同時に平衡装置の支点を構成する、きわめて撓
み剛性が小さい糸によって吊下げられることにより、平
衡装置に加えられる摩擦は最少にされ、推進装置Ｐによ
って加えられる推力の測定に悪影響を及ぼすかもしれな
い未知の力はほぼ除去される。さらに、推進装置が平衡
装置から分離されているため、ガス供給管および電力ケ
ーブルは平衡装置に何等の力も及ぼさない。
に、平衡装置１には支点すなわち平衡装置の枢着点によ
って現わされる交差点７に対応して、平衡装置１の重心
の位置を修正する調節可能な釣合重錘が設けられてい
る。とくに、アーム３の下端には一対の調節可能な釣合
重錘２１が設けられ、一方同じ垂直アーム３の上端には
釣合重錘２３が設けられている。符号２５は水平アーム
５上の釣合重錘を示している。標的１３は垂直アーム３
の延長部３Ａによって支持されている。延長部３Ａはア
ームを延長する抜差し装置を構成し、標的１３を推進装
置Ｐのノズルと完全に整合して設置することができる。
推進装置Ｐを取付ける基礎１５、および平衡装置１なら
びにロードセル１１よりなる上記装置は、全体として、
測定を開始する前に排気される真空室内に設置される。
平衡装置の重心７と垂直方向で整合する点に取付けら
れ、また同時に平衡装置の支点を構成する、きわめて撓
み剛性が小さい糸によって吊下げられることにより、平
衡装置に加えられる摩擦は最少にされ、推進装置Ｐによ
って加えられる推力の測定に悪影響を及ぼすかもしれな
い未知の力はほぼ除去される。さらに、推進装置が平衡
装置から分離されているため、ガス供給管および電力ケ
ーブルは平衡装置に何等の力も及ぼさない。
【０００８】ロードセル１１は市販のきわめて感度のよ
いセルであり、真空中で正確に作動しうるように選択さ
れ、上記のようにほぼ１ｍＮである測定すべき推力に適
した測定範囲および精度水準を有する。さらに、摩擦の
影響を除去し、測定中標的１３と推進装置Ｐのノズルか
ら排出するジェットの軸線との間に不整合が発生するの
を阻止するため、ロードセル１１は測定中の平衡装置の
変位を制限または阻止するように選択される。このこと
は変位を修正する公知の型の装置を使用することによっ
て達成することができる。そのため、ロードセルは負荷
によって生ずる変位が、適当な反作用によって補償され
て、自動的に解消されるものの内から選択することがで
きる。ロードセル１１に関連する電子装置は、真空にさ
れる試験室の外側に設置される。平衡装置の構造は剛性
のきわめて軽い材料、たとえば炭素繊維から構成するこ
とができる。同様に、吊下げコード１７も炭素繊維また
はナイロン（商標名）繊維から構成することができる。
導電性である炭素繊維の場合には導電通路が形成され、
電流計によって標的に流れる電流を測定することができ
る。
いセルであり、真空中で正確に作動しうるように選択さ
れ、上記のようにほぼ１ｍＮである測定すべき推力に適
した測定範囲および精度水準を有する。さらに、摩擦の
影響を除去し、測定中標的１３と推進装置Ｐのノズルか
ら排出するジェットの軸線との間に不整合が発生するの
を阻止するため、ロードセル１１は測定中の平衡装置の
変位を制限または阻止するように選択される。このこと
は変位を修正する公知の型の装置を使用することによっ
て達成することができる。そのため、ロードセルは負荷
によって生ずる変位が、適当な反作用によって補償され
て、自動的に解消されるものの内から選択することがで
きる。ロードセル１１に関連する電子装置は、真空にさ
れる試験室の外側に設置される。平衡装置の構造は剛性
のきわめて軽い材料、たとえば炭素繊維から構成するこ
とができる。同様に、吊下げコード１７も炭素繊維また
はナイロン（商標名）繊維から構成することができる。
導電性である炭素繊維の場合には導電通路が形成され、
電流計によって標的に流れる電流を測定することができ
る。
【０００９】図６および７は、正確な作用を確保するた
めの、上記装置の較正における二つの段階を示す。較正
は空気中で、タンク３５に圧縮空気管３３によって連結
された圧縮空気ピストル３１のジェットを使用して実施
される。符号３７はピストル３１を平衡装置に対して設
置する装置を示す。そして、その較正方法は、 (A) ピストル３１のジェットの推力の調節および測定。
ピストルのジェットは直接ロードセル（図６）に指向さ
れる。 (B) ピストル３１のジェットの推力の引続く測定。ピス
トル３１は平衡装置１（図７）の垂直アームの標的１３
に指向される。 ことを含んでいる。
めの、上記装置の較正における二つの段階を示す。較正
は空気中で、タンク３５に圧縮空気管３３によって連結
された圧縮空気ピストル３１のジェットを使用して実施
される。符号３７はピストル３１を平衡装置に対して設
置する装置を示す。そして、その較正方法は、 (A) ピストル３１のジェットの推力の調節および測定。
ピストルのジェットは直接ロードセル（図６）に指向さ
れる。 (B) ピストル３１のジェットの推力の引続く測定。ピス
トル３１は平衡装置１（図７）の垂直アームの標的１３
に指向される。 ことを含んでいる。
【００１０】ピストル３１のジェットの推力を上記段階
ＡおよびＢの間確実に等しくするため、第１段階におけ
る試験流量およびピストルとロードセルの、また第２段
階におけるピストルと標的との相対的位置決め（距離お
よび垂直性）は、不変でなければならない。流量は流量
計によって制御され、一方位置は支持体３７によって設
定される。上記較正装置は段階Ａにおける調整によって
平衡装置の感度の決定が可能になり、そのことからピス
トルの流量を得られるｍＮの数百分の一の推力まで減少
することができる。図８は較正装置の別の配置を示して
いる。この場合、適当な特徴を備えた推進装置Ｐは、
（たとえば）図２に示されたものと同様の型の通常の平
衡装置に取付けられる。この第１の平衡装置に隣接し
て、較正すべき平衡装置がそれ自体の標的１３を推進装
置Ｐの正面に設置される。較正済みの通常の平衡装置２
によって実施される測定は、平衡装置１を較正するのに
使用される。
ＡおよびＢの間確実に等しくするため、第１段階におけ
る試験流量およびピストルとロードセルの、また第２段
階におけるピストルと標的との相対的位置決め（距離お
よび垂直性）は、不変でなければならない。流量は流量
計によって制御され、一方位置は支持体３７によって設
定される。上記較正装置は段階Ａにおける調整によって
平衡装置の感度の決定が可能になり、そのことからピス
トルの流量を得られるｍＮの数百分の一の推力まで減少
することができる。図８は較正装置の別の配置を示して
いる。この場合、適当な特徴を備えた推進装置Ｐは、
（たとえば）図２に示されたものと同様の型の通常の平
衡装置に取付けられる。この第１の平衡装置に隣接し
て、較正すべき平衡装置がそれ自体の標的１３を推進装
置Ｐの正面に設置される。較正済みの通常の平衡装置２
によって実施される測定は、平衡装置１を較正するのに
使用される。
【００１１】推進装置Ｐの推力測定に加えて、上記平衡
装置はまた（方向、強さおよび配置の特徴における）ビ
ームおよび推力ベクトルの拡散のような、推進装置の作
用に関連する別のデータの採取を可能にする。実際、糸
１７による吊下装置は、平衡装置の構造をアーム３の軸
線とほぼ一致する垂直軸線の周りに自由に回転しうるよ
うにする。もし推進装置Ｐが標的１３に対して正確に位
置決めされているならば、平衡装置に加えられる二つの
力は、標的に対する圧力の合力によって、また針９の反
作用によって現される。これらの力は同じ平面上にあっ
て互いに平衡する。もし、推進装置Ｐによって発生され
る推力が規則的でないならば、標的１３に対する圧力の
合力はもはや標的の重心を通過せず、トルクを発生して
平衡装置の構造をアーム３を通過する軸線の周りに回転
させる。
装置はまた（方向、強さおよび配置の特徴における）ビ
ームおよび推力ベクトルの拡散のような、推進装置の作
用に関連する別のデータの採取を可能にする。実際、糸
１７による吊下装置は、平衡装置の構造をアーム３の軸
線とほぼ一致する垂直軸線の周りに自由に回転しうるよ
うにする。もし推進装置Ｐが標的１３に対して正確に位
置決めされているならば、平衡装置に加えられる二つの
力は、標的に対する圧力の合力によって、また針９の反
作用によって現される。これらの力は同じ平面上にあっ
て互いに平衡する。もし、推進装置Ｐによって発生され
る推力が規則的でないならば、標的１３に対する圧力の
合力はもはや標的の重心を通過せず、トルクを発生して
平衡装置の構造をアーム３を通過する軸線の周りに回転
させる。
【００１２】もし、たとえば水平アーム５に関連する一
対のロードセルよりなる測定装置が設けられるならば、
平衡装置が垂直軸線の周りに回転する傾向が検出され、
推進装置のジェットの非対称性の存在を確認することが
できるであろう。この場合、もし推進装置がそれ自体の
軸線の周りに回転するならば、正確な推力の方向を決定
することができる。非円形区域における推力を決定する
ため、図９のａおよびｂに略示されたように、異った形
状の標的１３を使用することができる。たとえば図９の
ａの標的は半ビームによって加えられる推力を決定する
ことを可能にし、一方、図９のｂの標的は環状形式の区
域における推力を決定することができる。図面は単に本
発明を実際的に説明する例示に過ぎず、形式および配置
は本発明が基礎とする構想から離れることなく変更する
ことができることを理解すべきである。特許請求の範囲
における参照符号の目的は説明および図面を参照するた
めのもので、記載された発明の保護範囲を限定するため
のものではない。
対のロードセルよりなる測定装置が設けられるならば、
平衡装置が垂直軸線の周りに回転する傾向が検出され、
推進装置のジェットの非対称性の存在を確認することが
できるであろう。この場合、もし推進装置がそれ自体の
軸線の周りに回転するならば、正確な推力の方向を決定
することができる。非円形区域における推力を決定する
ため、図９のａおよびｂに略示されたように、異った形
状の標的１３を使用することができる。たとえば図９の
ａの標的は半ビームによって加えられる推力を決定する
ことを可能にし、一方、図９のｂの標的は環状形式の区
域における推力を決定することができる。図面は単に本
発明を実際的に説明する例示に過ぎず、形式および配置
は本発明が基礎とする構想から離れることなく変更する
ことができることを理解すべきである。特許請求の範囲
における参照符号の目的は説明および図面を参照するた
めのもので、記載された発明の保護範囲を限定するため
のものではない。
【図１】従来技術による装置の一例である。
【図２】従来技術による装置の別の例である。
【図３】本発明による装置の略線図である。
【図４】本発明による装置の側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】推進装置測定前の本発明装置の較正段階を示す
図である。
図である。
【図７】図６と同様であるが別の較正段階を示す図であ
る。
る。
【図８】上記とは異なった方法による較正作業を示す図
である。
である。
【図９】ａは推進装置が放射するビームを受信する標的
の一形式を示す図であり、ｂはａとは異なった形式の標
的を示す図である。
の一形式を示す図であり、ｂはａとは異なった形式の標
的を示す図である。
【符号の説明】 １ 平衡装置 ３ アーム ５ アーム ７ 交差点（重心） 11 ロードセル 13 標的 15 ベース板 17 糸 21 釣合重錘 23 釣合重錘 25 釣合重錘 31 ピストル 33 圧縮空気管 35 タンク 37 タンク Ｐ 推進装置
Claims (19)
- 【請求項１】 平衡装置(1) および推進装置(P) によっ
て加えられる推力を測定するため前記平衡装置と関連す
る測定装置(11)を有する宇宙で使用する推進装置の推力
を地上において測定する装置において、平衡装置(1) は
推進装置(P)の排気ジェットが指向される標的を備え、
推進装置は平衡装置の構造から機械的に独立しており、
前記測定装置(11)は推進装置のジェットによって平衡装
置に加えられる推力を平衡するため平衡装置に加えられ
る力を測定することを特徴とする宇宙で使用する推進装
置の推力を地上において測定する装置。 - 【請求項２】 平衡装置の回転支点(7) がその重心に一
致することを特徴とする請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 平衡装置は糸などのような撓み剛性が小
さい可撓性部材(17)によって吊下げられ、平衡装置に連
結されたその端部は平衡装置(1) の重心(7)を通る垂線
上に取付けられていることを特徴とする請求項１または
２に記載の装置。 - 【請求項４】 前記平衡装置が十字形構造を有し、その
第１アーム(3) に推進装置の排気ジェットが指向される
標的を取付け、第１アーム(3) に対して傾斜したその第
２アーム(5) に推進装置(P) のジェットによって加えら
れる推力を測定する装置(11)を結合したことを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項５】 前記第１アーム(3) は垂直であり、前記
第２アーム(5) は水平であることを特徴とする請求項４
に記載の装置。 - 【請求項６】 平衡装置上に、平衡装置の重心の位置を
平衡装置の旋回中心と一致させるため、平衡装置(7) の
重心の位置を調節する調節可能な釣合重錘(21,23,25)を
設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
一項に記載の装置。 - 【請求項７】 垂直方向に重心を調節する第１釣合重錘
装置(23)、水平方向に重心を調節する第２釣合重錘装置
(25)を有し、また必要に応じて第２の水平方向に重心を
調節する第３釣合重錘装置(21)を有することを特徴とす
る請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 標的(13)の位置が調節可能であることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の装
置。 - 【請求項９】 前記測定装置(11)が変位補償装置を備え
たロードセルであることを特徴とする請求項１ないし８
のいずれか一項に記載の装置。 - 【請求項１０】 前記平衡装置および前記ロードセル、
および推進装置の支持装置(15)が設置される真空室を有
することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項１１】 前記標的(13)が推進装置の排気ジェッ
トをうける表面を有し、該表面でジェットの一部をうけ
ることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項
に記載の装置。 - 【請求項１２】 平衡装置に加えられる強制力の反作用
を測定する装置を備えた平衡装置を設置すること、 前記平衡装置に標的を設けること、 推進装置を前記平衡装置とは独立に設置すること、 推進装置を始動し推進装置の排気ジェットを前記平衡装
置に取付けられた標的に指向すること、 推進装置の排気ジェットによって平衡装置に加えられる
推力を平衡するため、測定装置によって、平衡装置に加
えられる反作用を測定することの各工程を有することを
特徴とする宇宙で使用する推進装置の推力を地上におい
て測定する方法。 - 【請求項１３】 平衡装置の重心を平衡装置の支点に対
応するように設置することを特徴とする請求項１２に記
載の方法。 - 【請求項１４】 平衡装置を、加えられるトルクによっ
て生ずる変位を補償するために、測定中に静止すること
を特徴とする請求項１２または１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 ジェットの軸線方向を、平衡装置の支
点の振動軸線に直角な軸線の周りの平衡装置の回転を測
定することによって、検査することを特徴とする請求項
１２、１３または１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 ジェットの軸線方向は、推進装置をジ
ェットの理論的軸線の周りに徐々に回転することにより
またジェットの合成推力の方向を決定することによっ
て、推進装置の複数の角度位置において測定されること
を特徴とする請求項１５に記載の方法。 - 【請求項１７】 圧縮空気ジェットが測定装置に指向さ
れ、 空気ジェットの推力が測定装置によって規制されかつ測
定され、 ジェットが平衡装置の標的に指向され、かつ測定装置に
よって測定された推力が測定される、 予備較正段階を有することを特徴とする請求項１２ない
し１６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１８】 公知の特性を備えた推進装置が、すで
に較正された、他の従来の平衡装置に取付けられ、 較正すべき平衡装置が他の従来の平衡装置に隣接して設
置され、 推進装置が始動され、そのジェットが前記標的に向って
配置され、 他の従来の平衡装置によって測定される推力が測定さ
れ、較正すべき平衡装置を較正する値として使用される
平衡装置の較正の予備段階を有することを特徴とする請
求項１２ないし１６のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１９】 推力が空気ジェット源と標的の間の距
離を変化して測定されることを特徴とする請求項１７ま
たは１８に記載の方法。
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- 1994-05-06 JP JP6094163A patent/JPH06331469A/ja active Pending
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