RU203086U1 - Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний - Google Patents
Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний Download PDFInfo
- Publication number
- RU203086U1 RU203086U1 RU2020107360U RU2020107360U RU203086U1 RU 203086 U1 RU203086 U1 RU 203086U1 RU 2020107360 U RU2020107360 U RU 2020107360U RU 2020107360 U RU2020107360 U RU 2020107360U RU 203086 U1 RU203086 U1 RU 203086U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- main platform
- spacecraft
- platform
- holes
- paragraphs
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G7/00—Simulating cosmonautic conditions, e.g. for conditioning crews
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M15/00—Testing of engines
- G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области измерительной и испытательной техники и может найти применение при осуществлении функциональных испытаний узлов космических аппаратов (преимущественно - малых космических аппаратов) с имитацией факторов низкой околоземной орбиты. Технический результат - повышение точности и независимости функциональных испытаний узлов космических аппаратов в процессе их проведения и возможность осуществления комплексной имитации факторов низкой околоземной орбиты (в т.ч. невесомости, напряжености магнитного поля и солнечного освещения) с исключением внешних возмущающих воздействий, не вызванных целями испытаний. Устройство содержит основную платформу, выполненную из немагнитного легкого материала в виде симметричной относительно центра фигуры с верхней и нижней поверхностями, и имеющую равномерную сетку крепежных отверстий, выполненных с определенным шагом. Основная платформа оснащена тремя системами балансировки, по одной на каждую из осей, при этом узлы крепления к основной платформе каждой из систем балансировки также оснащены сеткой отверстий с такими же шагом и диаметром, какой имеет и основная платформа. Основная платформа также снабжена переходной пластиной, предназначенной для крепления нижней поверхности основной платформы по ее центру к полусферическому воздушному подшипнику. Кроме того, она снабжена дополнительным оборудованием, обеспечивающим автономность платформы, в составе, как минимум, системы автономного питания, и бортового компьютера управления, с возможностью обеспечения беспроводной связи. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области измерительной и испытательной техники и может найти применение при осуществлении функциональных испытаний узлов космических аппаратов (преимущественно - малых космических аппаратов) с имитацией факторов низкой околоземной орбиты. Устройство также может найти применение как самостоятельного испытательного оборудования, так и в составе испытательных стендов, в том числе при отработке систем ориентации и стабилизации космических аппаратов.
Известна платформа для установки спутников типа ТаблетСат, которая содержит источники питания, преобразователи напряжения, систему беспроводной передачи данных. Конструктив представляет из себя плоскую алюминиевую плиту с противовесами, с установленной 3-осевой системой балансировки.
(https://sputnix.ru/ru/obomdovanie/ispytatelnye-stendy/stend-polunaturnogo-modelirovaniy-sistem-orientaczii-i-stabilizaczii/platforma-dlya-ustanovki-sputnika-cubesat-tabletcat)
Недостатком известной платформы является ее избыточность для размещения отдельных узлов космического аппарата, т.к. эта платформа не применяется для испытаний отдельных приборов: она слишком тяжелая, обладает слишком большим моментом инерции и ее нeвoзмoжнo сбалансировать с приборами из-за ее конструктивных особенностей.
Известна платформа для установки спутника формата Cubesat размера 3U. Конструктив представляет из себя плоскую плиту с установленной 3-осевой системой балансировки. Оснащена ответной частью аэродинамического подвеса. (https://sputnix.ru/ru/obomdovanie/ispytatelnye-stendy/stend-polunaturnogo-modelirovaniy-sistem-orientaczii-i-stabilizaczii/platforma-dlya-ustanovki-sputnika-cubesat-3u).
Недостатком данного устройства является применимость только при испытании собранных комических аппаратов в собранном виде, исключительно для размещения космических аппаратов формата Кубсат в собранном виде; для размещения отдельных узлов космических аппаратов известнрое устройство практически не применима.
Указанные недостатки не позволяют обеспечить точность и независимость автономных функциональных испытаний узлов космического аппарата при их различном расположении.
Необходимо отметить, что указанные в качестве аналогов устройства созданы специалистами ООО «СПУТНИКС» и раскрыты недавно, и не порочат новизну полезной модели.
Техническим результатом полезной модели является:
- возможность применения устройства при испытаниях отдельных узлов космического аппарата и их совокупности с обеспечением различного расположения отдельных узлов;
- повышение точности и независимости функциональных испытаний узлов космических аппаратов в процессе их проведения;
- возможность осуществления комплексной имитации факторов низкой околоземной орбиты (в т.ч. невесомости, напряженности магнитного поля и солнечного освещения) с исключением внешних возмущающих воздействий, не вызванных целями испытаний.
Кроме того, технический результат также достигается в расширении арсенала технических средств и создании именно такого устройства, которое охарактеризовано изложенной совокупностью существенных признаков полезной модели.
Указанное достигается тем, что устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний содержит основную платформу, выполненную из немагнитного легкого материала в виде симметричной относительно центра фигуры с верхней и нижней поверхностями, и имеющую равномерную сетку крепежных отверстий, выполненных с определенным шагом, при этом основная платформа оснащена тремя системами балансировки, по одной на каждую из осей, при этом узлы крепления к основной платформе каждой из систем балансировки также оснащены сеткой отверстий с такими же шагом и диаметром, какой имеет и основная платформа, и переходной пластиной, предназначенной для крепления нижней поверхности основной платформы по ее центру к полусферическому воздушному подшипнику.
В частных случаях выполнения устройства:
- основная платформа выполнена в виде фигуры с четным количеством сторон многоугольника, причем по симметричным сторонам основной платформы смонтированы метки системы независимых измерений.
- основная платформа снабжена дополнительным оборудованием, обеспечивающим автономность платформы, содержащим систему автономного питания и бортовой компьютер управления, с возможностью обеспечения беспроводной связи.
- по меньшей мере, одна из систем балансировки выполнена механической, состоящей из двух кронштейнов, и направляющей между ними, на которой размещен груз, имеющий возможность принудительного перемещения посредством шарико-винтовой передачи с мелким шагом, причем винт оснащен ручкой для плавной подстройки, осуществляемой вручную, и наконечником для подстройки, осуществляемой с использованием инструментов.
- по меньшей мере, одна из систем балансировки может быть выполнена комбинированной, при которой механическая система балансировки дополнена динамической, выполненной на основе парных актуаторов.
- по меньшей мере, с одной стороны поверхность основной платформы имеет вафельную структуру.
- в основной платформе может быть выполнен, как минимум, один дополнительный вырез (технологическое отверстие) для удобства прокладки кабельной сети в рамках соединений размещенных на основной платформе узлов.
- переходная пластина может быть оснащена серией отверстий, обеспечивающих возможность крепления и замены полусферических воздушных подшипников разной грузоподъемности.
- основная платформа может быть выполнена с возможностью размещения узлов космического аппарата со стороны верхней и/или нижней поверхности.
- равномерная сетка крепежных отверстий может быть выполнена по всей поверхности основной платформы, а диаметр отверстий выполнен исходя из условия обеспечения конгруэнтности с посадочными узлами испытываемых узлов космического аппарата.
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
Фиг. 1 - вид устройства с верхней стороны;
Фиг. 2 - вид устройства с нижней стороны;
Фиг. 3 - вид устройства сбоку.
На приведенных чертежах обозначены:
1 - основная платформа;
2 - равномерная сетка крепежных отверстий;
3 - вафельная структура поверхности основной платформы (для иллюстрации показана на нижней стороне основной платформы; но может быть образована также и на верхней стороне основной платформы, так и на двух поверхностях сразу);
4 - механическая система балансировки;
5 - динамическая система балансировки на основе парных актуаторов;
6 - узлы космического аппарата;
7 - дополнетельный вырез (технологическое отверстие);
8 - переходная пластина;
9 - сферический воздушный подшипник
10 - дополнительное оборудование, обеспечивающее автономность основной платформы.
Устройство содержит основную платформу 1, выполненную из немагнитного легкого материала в виде фигуры с верхней и нижней поверхностями, симметричной относительно центра, преимущественно, многоугольника. На фиг. 1 и 2 - основначя платформа выполнена в виде восьмиугольника.
Основная платформа 1 имеет равномерную сетку крепежных отверстий 2, предназначенных преимущественно для крепления испытваемых узлов космических аппаратов. Расстояние между крепежными отверстиями 2 сетки выбирается, исходя из соображений универсальности и удобства крепления узлов космических аппаратов, которые, в свою очередь, могут быть закреплены практически в любом месте основной платформы 1, размеры сетки крепежных отверстий могут быть выбраны в диапазоне от 10* 10 мм до 100*100 мм. Диаметр крепежных отверстий 2 определяется исходя из габаритных размеров и массы присоединяемых приборов, а также требований к надежности закрепления и может быть выбран из следующих: М2, М3, М4, М5, М6). Наличие универсальной сетки крепежных отверстий позволяет быстро осуществлять перекомпоновку узлов космического аппарата, и при необходимости, по меныпейц мере, одной из систем балансировки 4 и (или) 5.
По меньшей мере, одна из поверхностей основной платформы 1 имеет вафельную структуру 3.
Основная платформа оснащена тремя системами балансировки 4 и 5, по одной на каждую из осей, закрепленными посредством болтового соединения на основной, при этом узлы крепления к основной платформе каждой из систем балансировки также оснащены сеткой отверстий с такими же шагом и диаметром, какой имеет и основная платформа, Устройство также снабжено переходной пластиной 8, выполненной из легкого немагнитного материала, предназначенной для крепления нижней поверхности основной платформы 1 по ее центру к полусферическому воздушному подшипнику 9. Переходная пластина 8 закреплена на основной платформе как посредством болтового, так и иными видами соединений (клеевое соединение, запрессовка, и т.п.), а также их комбинацией.
Основная платформа также снабжена дополнительным оборудованием 10, обеспечивающим автономность платформы, в составе, как минимум, системы автономного питания, и бортового компьютера управления, с возможностью обеспечения беспроводной связи, которые закреплены на основной платформе.
В основной платформе 1 могут быть выполнены дополнительные вырезы (технологические отверстия) 7, в количестве, как минимум, 1 шт, предназначенные для кабельных соединениий узлов космического аппарата 6 и дополнительного оборудования 10 в пределах основной платформы.
По меньшей мере, одна из систем балансировки выполнена механической 4, состоящей из двух кронштейнов, и направляющей между ними, на которой размещен груз, имеющий возможность принудительного перемещения посредством шарико-винтовой передачи с мелким шагом, причем винт оснащен ручкой для плавной подстройки, осуществляемой вручную, и наконечником для подстройки, осуществляемой с использованием инструментов.
По меньшей мере, одна из систем балансировки может быть выполнена комбинированной, при которой механическая система балансировки 4 дополнена динамической 5, выполненной на основе парных актуаторов.
На основную платформу 1 устанавливают системы балансировки 4 (5) и узлы космического аппарата 6, располагая их в требуемом месте по всей поверхности основной платформы 1, сверху и/или снизу ее. Соединяют основную платформу 1 посредством переходной пластины 8 с полусферическим воздушным подшипником 9. Указанные операции могут быть проведены в различной последовательности.
В процессе работы в рабочую область полусферического воздушного подшипника 9 подается рабочий агент (воздух), в результате чего платформа 1 приподнимается, и приводится в движение по трем степеням свободы без возможности продольного смещения, имитируя условия невесомости.
Посредством систем балансировки 4 (5) обеспечивается приведение центра масс платформы с установленными узлами космического аппарата к центру вращения
Важным является наличие дополнительного оборудования 10, обеспечивающего автономность основной платформы: система автономного питания и бортовой компьютер управления с возможностью обеспечения беспроводной связи позволяют «отвязать» устройство от внешней среды, исключив кабельные соединения с ней и тем самым предотвратить нежелательные внешние воздействия и их влияние в процессе проведения испытаний.
Claims (10)
1. Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний, содержащее основную платформу, выполненную из немагнитного легкого материала в виде симметричной относительно центра фигуры с верхней и нижней поверхностями, и имеющую равномерную сетку крепежных отверстий, выполненных с определенным шагом, при этом основная платформа оснащена тремя системами балансировки, по одной на каждую из осей, при этом узлы крепления к основной платформе каждой из систем балансировки также оснащены сеткой отверстий с такими же шагом и диаметром, какие имеет и основная платформа, и переходной пластиной, предназначенной для крепления нижней поверхности основной платформы по ее центру к полусферическому воздушному подшипнику.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основная платформа выполнена в виде фигуры с четным количеством сторон многоугольника, причем по симметричным сторонам основной платформы смонтированы метки системы независимых измерений.
3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что основная платформа снабжена дополнительным оборудованием, обеспечивающим автономность платформы, содержащим систему автономного питания и бортовой компьютер управления, с возможностью обеспечения беспроводной связи.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из систем балансировки выполнена механической, состоящей из двух кронштейнов и направляющей между ними, на которой размещен груз, имеющий возможность принудительного перемещения посредством шариковинтовой передачи с мелким шагом, причем винт оснащен ручкой для плавной подстройки, осуществляемой вручную, и наконечником для подстройки, осуществляемой с использованием инструментов.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из систем балансировки выполнена комбинированной, при которой механическая система балансировки дополнена динамической, выполненной на основе парных актуаторов.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что по меньшей мере с одной стороны поверхность основной платформы имеет вафельную структуру.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что в основной платформе выполнен как минимум один дополнительный вырез или технологическое отверстие для удобства прокладки кабельной сети в рамках соединений, размещенных на основной платформе узлов.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что переходная пластина оснащена серией отверстий, обеспечивающих возможность крепления и замены полусферических воздушных подшипников разной грузоподьемности.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что основная платформа выполнена с возможностью размещения узлов космического аппарата со стороны верхней и/или нижней поверхности.
10. Устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что равномерная сетка крепежных отверстий выполнена по всей поверхности основной платформы, а диаметр отверстий выполнен исходя из условия обеспечения конгруэнтности с посадочными узлами испытываемых узлов космического аппарата.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107360U RU203086U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020107360U RU203086U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU203086U1 true RU203086U1 (ru) | 2021-03-22 |
Family
ID=75169697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020107360U RU203086U1 (ru) | 2020-02-18 | 2020-02-18 | Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU203086U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3449843A (en) * | 1966-08-03 | 1969-06-17 | North American Rockwell | Six degree of freedom apparatus |
| US3611785A (en) * | 1969-04-14 | 1971-10-12 | Carco Electronics | Spherical air bearing test carriage having unlimited angular motion |
| RU2207309C2 (ru) * | 2001-02-19 | 2003-06-27 | Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" | Способ отработки систем управления угловым движением космических аппаратов и устройство, его реализующее |
| US9194756B2 (en) * | 2010-07-14 | 2015-11-24 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | System and method for assessing the performance of an attitude control system for small satellites |
-
2020
- 2020-02-18 RU RU2020107360U patent/RU203086U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3449843A (en) * | 1966-08-03 | 1969-06-17 | North American Rockwell | Six degree of freedom apparatus |
| US3611785A (en) * | 1969-04-14 | 1971-10-12 | Carco Electronics | Spherical air bearing test carriage having unlimited angular motion |
| RU2207309C2 (ru) * | 2001-02-19 | 2003-06-27 | Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" | Способ отработки систем управления угловым движением космических аппаратов и устройство, его реализующее |
| US9194756B2 (en) * | 2010-07-14 | 2015-11-24 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | System and method for assessing the performance of an attitude control system for small satellites |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9228917B1 (en) | Six degrees of freedom free-motion test apparatus | |
| WO2022088713A1 (zh) | 一种空间指向测量仪器微振动影响测量装置及方法 | |
| CN205190633U (zh) | 六自由度无人直升机机载设备被动减震装置 | |
| CN109515770B (zh) | 高承载低摩擦悬挂式天线卸载装置 | |
| CN113619818B (zh) | 基于气浮滑轮的六自由度微重力试验系统 | |
| CN113525733B (zh) | 双层结构的六自由度微重力试验系统 | |
| CN110095241B (zh) | 分离式航天器舱间线缆刚度试验测定方法 | |
| EP1107852B1 (en) | Moment control unit for spacecraft attitude control | |
| Peck et al. | An airbearing-based testbed for momentum control systems and spacecraft line of sight | |
| CN110053786A (zh) | 太阳观测卫星地面试验装置及其系统 | |
| Meguro et al. | Study on ground verification for large deployable modular structures | |
| CN107764387B (zh) | 一种在轨质量测量仪地面校准装置及校准方法 | |
| RU203086U1 (ru) | Устройство для расположения узлов космического аппарата для проведения их испытаний | |
| Fischer et al. | Interaction between gravity compensation suspension system and deployable structure | |
| CN108394571B (zh) | 模拟微重力下柔性表面粘附运动的测试平台与测量方法 | |
| McChesney | Design of attitude control actuators for a simulated spacecraft | |
| CN112985694A (zh) | 三轴气浮台质心调平衡的方法及系统 | |
| RU2745364C1 (ru) | Способ спутниковой гравитационной градиентометрии | |
| Smith | Dynamic simulators for test of space vehicle attitude control systems | |
| CN107246862B (zh) | 一种重质星载可展开天线地面试验重力平衡方法 | |
| RU2823384C1 (ru) | Способ испытаний систем и приборов космического назначения в условиях имитации невесомости | |
| CN108715236B (zh) | 模拟实现空间小型卫星可重复使用的地面试验台 | |
| Shpyakin et al. | Comparative analysis of gravity compensation systems for ground tests of deployable solar arrays | |
| Sun et al. | An air floating suspension microgravity simulator for multi specification of spaceborne SAR | |
| Aslan et al. | The Integration and Testing of BeEagleSat |