RU2468969C2 - Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной - Google Patents
Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468969C2 RU2468969C2 RU2010151175/11A RU2010151175A RU2468969C2 RU 2468969 C2 RU2468969 C2 RU 2468969C2 RU 2010151175/11 A RU2010151175/11 A RU 2010151175/11A RU 2010151175 A RU2010151175 A RU 2010151175A RU 2468969 C2 RU2468969 C2 RU 2468969C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frame
- solar battery
- spring
- strut
- panel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к наземной отработке космической техники и, преимущественно, раскрывающихся конструкций типа батареи солнечной (БС). Стенд содержит ферму, установленную на основании (2), технологическую раму (3) с балансировочным грузом (4) и со штатными посадочными местами (5) панели БС (6). Рама и балансировочный груз имитируют поворот панели БС (6) вокруг оси "Т". Общий момент инерции рамы (3) и груза (4) равен моменту инерции панели БС (6) относительно общей оси "Т". На ферме закреплена балка (7) с шарнирными рычагами (8), имеющими схему раскрытия и количество рычагов - аналогичные панели БС (6). К каждому рычагу (8) подвешена соответствующая створка БС (6) на тросе (9) с демпфером (10). На основании стенда (2) установлен пружинный компенсатор в виде троса (11) и пружины (12), который через трос (11) взаимодействует с сектором (радиуса R) кулачка (13), закрепленного на технологической раме (3). Кулачок охватывает вал (14), на котором подвижно закреплена панель БС (6) и технологическая рама (3). Подкос (15) крепится одним своим звеном к раме (3), а другим - к панели БС (6). Рама взаимодействует с шарниром подкоса (15) пружиной (16). В процессе имитации раскрытия БС трос (11), наматываясь на кулачок (13), гасит энергию движения подкосов (15) с помощью пружины (12). Жесткость пружины подобрана так, чтобы работа, совершаемая подкосами (15), была равна работе пружины (12), создающей момент сопротивления на кулачке (13). В конце раскрытия панель БС (6) фиксируется штатными защелками и контролируется телеметрическими датчиками. Техническим результатом изобретения является максимальное приближение моделируемых условий раскрытия створок БС к реальным условиям невесомости. 3 ил.
Description
Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при проектировании стендов для обезвешивания раскрывающихся конструкций типа батареи солнечной (БС) с максимальным приближением к условиям невесомости при наземных испытаниях.
Известно устройство для обезвешивания раскрывающихся многозвенных конструкций (патент RU №2376217), используемых в космической технике, которые позволяют обеспечить условия невесомости и проводить испытания при наземной отработке.
Устройство содержит имитатор космического аппарата, обезвешивающую многосекционную штангу с подкосом, регулируемые пружины обезвешивания для подвески многозвенной механической системы космического аппарата, например, солнечной батареи (СБ).
Известно также устройство для обезвешивания секционных складных панелей солнечных батарей космического аппарата (патент RU №2299840), содержащее секционные штанги, закрепленные на транспортировочном кольце, установленном в горизонтальном положении в верхней части космического аппарата, и расположенные над секционными складными панелями солнечных батарей, которые связаны с складными штангами с помощью разъемных фиксаторов и регулируемых пружин обезвешивания.
Известное устройство, а также вышеописанное, имеют ограниченные эксплуатационные возможности, так как могут применяться для солнечных батарей при горизонтальной схеме полета изделия (космического аппарата, спутника), когда панель раскрывается в одной плоскости. При вертикальной схеме полета, когда необходимо сначала отвести панели БС от борта изделия, а затем раскрыть створки или одновременно отводить панель и раскрывать створки, вышеуказанные устройства не смогут обеспечить максимальное приближение к штатным условиям невесомости при наземной отработке.
Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей испытательного стенда с максимальным приближением раскрытия створок к реальным условиям при вертикальной схеме полета изделия.
Задача решается тем, что стенд для раскрытия батареи солнечной (БС), состоящий из фермы, неподвижно установленной и закрепленной на основании стенда, в верхней части которой имеется обезвешивающее устройство с шарнирными рычагами, имитирующими кинематические характеристики створок испытуемых панелей БС и соединенными со створками при помощи тросов, отличается тем, что на ферме соосно оси вращения панели БС по тангажу шарнирно установлена технологическая рама с балансировочным грузом и моментом инерции, равным моменту инерции панели БС относительно ее оси вращения, на которой по штатным посадочным местам закреплена панель БС, которая взаимодействует с двухзвенным шарнирным подкосом, второе звено которого закреплено шарнирно на технологической раме, которая снабжена пружиной, взаимодействующей с шарниром подкоса, при этом панель БС и технологическая рама подвижно закреплены на одном валу, который также посредством кулачка, охватывающего вал, взаимодействует с пружинным компенсатором, жестко закрепленным на основании стенда, а троса соединяющие шарнирные рычаги со створками БС снабжены демпферами, причем длины тросов имеют длину не более 0,5 м, а жесткость пружинных компенсаторов рассчитывается по формуле:
где А=G1-ΔH1+G2-ΔH2 - работа сил тяжести звеньев подкоса при раскладывании;
G1, G2 - вес звеньев подкоса;
ΔH1, ΔН2 - изменение высоты центра тяжести звеньев подкоса;
Mo=G1·l1+G2·l2 - начальный момент от веса звеньев подкоса;
l1, l2 - плечи силы веса звеньев подкоса относительно оси вращения технологической рамы;
R - радиус сектора кулачка.
На фиг.1 изображен общий вид стенда, с имитацией борта изделия, с батареей солнечной с противовесом и с пружинным компенсатором обезвешивания подкосов.
На фиг.2 вид А с фиг.1
На фиг.3 - прототип.
Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной предлагаемой конструкции (фиг.1) состоит из фермы 1 (опора), установленной на основании стенда 2, технологической рамы 3 (имитирующей борт изделия) с балансировочным грузом 4 и со штатными посадочными местами 5, панели БС 6, установленной соосно с технологической рамой 3 и балансировочным грузом 4, имитирующими поворот панели БС 6 по каналу "тангаж" ("Т"), причем общий момент инерции технологической рамы 3 и балансировочного груза 4 равны моменту инерции панели БС 6 относительно общей оси "Т". На ферме 1 неподвижно закреплена балка 7, на которой установлены шарнирные рычаги 8 со схемой раскрытия и количеством шарнирных рычагов 8 аналогично панели БС 6. Причем к каждому шарнирному рычагу 8 подвешена соответствующая створка БС 6 при помощи троса 9 с демпфером 10, оттарированным под вес соответствующей створки БС 6. На основании стенда 2 установлен пружинный компенсатор, включающий трос 11 и пружину 12, при этом пружинный компенсатор посредством троса 11 взаимодействует с сектором кулачка 13, охватывающего вал 14, на котором подвижно закреплены панель БС 6 и технологическая рама 3. Кулачок 13 крепится к технологической раме 3 неподвижно, но соосно с осью "Т" батареи солнечной 6 и взаимодействует с тросом 11 и пружиной 12, которая закреплена на основании фермы 2. Подкос 15, состоящий из двух звеньев, крепится одним звеном к технологической раме 3, а другим звеном к БС 6. Технологическая рама 3 снабжена пружиной 16, взаимодействующая с шарниром подкоса 15. Длины тросов 9 не должны превышать 0,5 метров, а жесткость пружинных компенсаторов рассчитывается по формуле
Процесс срабатывания стенда происходит в следующей последовательности.
В исходном состоянии панель БС 6 неподвижно закреплена в штатных посадочных местах 5 к технологической раме 3, подвижные створки БС 6 подвешены на тросах 9 к соответствующим шарнирным рычагам 8 с усилием, равным весу данной створки БС 6, установлены в начальном положении и зафиксированы штатными или технологическими замками (на чертеже не показаны). При испытаниях, после срабатывания замков подвижные створки под действием собственных пружин начинают раскрываться, увлекая за собой соответствующие шарнирные рычаги 8. Причем из-за небольшого отставания шарнирных рычагов 8 происходит натяжение троса 9, но при этом дополнительной нагрузки на створки БС 6 не передается, так как это компенсируется соответствующими демпферами 10. После поворота створок БС 6 на определенный угол происходит полная расфиксация панели БС 6 с технологической рамой 3 и она вместе с балансировочным грузом 4, под действием штатной пружины отвода панели начинает отводиться и от фермы 1 и от БС 6.
В процессе отвода технологической рамы 3 начинают раскрываться и подкосы 15, при этом собственный вес подкосов 15 может помогать отводу технологической рамы 3, что недопустимо, поэтому установленный компенсатор с тросом 11, наматываясь на кулачок 13, гасит энергию движения подкосов 15 с помощью пружины 12, которая подобрана таким образом, что работа совершаемая подкосами 15 равна работе совершаемой пружиной 12 с кулачком 13. Весь процесс раскрытия максимально приближен к штатным условиям раскрытия панели БС 6, и в конце движения и створки, и панель БС 6 фиксируются штатными защелками и контролируются телеметрическими датчиками (на чертеже не показаны).
Заявленная конструкция испытательного стенда позволит расширить его эксплуатационные возможности с максимальным приближением раскрытия створок к реальным условиям при вертикальной схеме полета изделия.
Claims (1)
- Стенд для раскрытия батареи солнечной (БС), состоящий из фермы, неподвижно установленной и закрепленной на основании, в верхней части которой закреплена неподвижная балка с шарнирными рычагами, имитирующими кинематические характеристики створок испытуемых панелей БС и соединенными со створками при помощи тросов, отличающийся тем, что на ферме соосно с осью вращения панели БС по тангажу шарнирно установлена технологическая рама с балансировочным грузом и с моментом инерции, равным моменту инерции панели БС относительно оси ее вращения, на которой по штатным посадочным местам закреплена панель БС, которая взаимодействует с двухзвенным шарнирным подкосом, второе звено которого шарнирно закреплено на технологической раме, которая снабжена пружиной, взаимодействующей с шарниром подкоса, при этом панель БС и технологическая рама подвижно закреплены на одном валу, который также взаимодействует посредством кулачка, охватывающего вал, с пружинным компенсатором, жестко закрепленным на основании, а тросы, соединяющие шарнирные рычаги со створками БС, снабжены демпферами, причем тросы имеют длину не более 0,5 м, а жесткость пружинных компенсаторов рассчитывается но формуле
где А=G1·ΔH1+G2·ΔH2 - работа сил тяжести звеньев подкоса при раскладывании;
G1, G2 - вес звеньев подкоса;
ΔH1, ΔH2 - изменение высоты центра тяжести звеньев подкоса;
Mo=G1·l1+G2·l2 - начальный момент от веса звеньев подкоса;
l1, l2 - плечи силы веса звеньев подкоса относительно оси вращения технологической рамы;
R - радиус сектора кулачка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151175/11A RU2468969C2 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010151175/11A RU2468969C2 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010151175A RU2010151175A (ru) | 2012-06-20 |
RU2468969C2 true RU2468969C2 (ru) | 2012-12-10 |
Family
ID=46680713
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010151175/11A RU2468969C2 (ru) | 2010-12-13 | 2010-12-13 | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2468969C2 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103879569A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滑块往复式太阳翼辅助翻转机构 |
CN103879570A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滚轮往复式太阳翼辅助翻转机构 |
RU2567678C1 (ru) * | 2014-07-03 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Стенд для раскрытия батареи солнечной |
CN106184832A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-12-07 | 哈尔滨工业大学 | 基于电磁学原理的火星引力模拟系统 |
RU168492U1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Стенд испытания солнечной батареи |
RU2745126C1 (ru) * | 2020-03-27 | 2021-03-22 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Многозвенная штанга батареи солнечной космического аппарата |
RU2757942C1 (ru) * | 2021-02-26 | 2021-10-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Температурный компенсатор тросовой передачи космического аппарата |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260900A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Toshiba Corp | 太陽電池パドル地上模擬試験装置 |
JPH04139000A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 展開試験装置の模擬試験方法 |
RU1803351C (ru) * | 1991-05-24 | 1993-03-23 | Конструкторское бюро "Салют" | Установка дл проведени испытаний крупногабаритных солнечных батарей |
JPH0712687A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 展開型太陽電池パドルの展開試験装置 |
EP1070666B1 (de) * | 1999-07-20 | 2005-09-21 | AeroLas GmbH Aerostatische Lager-Lasertechnik | Lageranordnung zum Abstützen von Zugkräften und Lagerkopf für die Lageranordnung |
RU2293961C2 (ru) * | 2004-09-07 | 2007-02-20 | Фгуп Производственное Объединение "Полет" (Фгуп По "Полет") | Способ испытаний многозвенной механической системы космического аппарата на функционирование и устройство для его осуществления |
RU2299840C1 (ru) * | 2005-09-20 | 2007-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Конструкторское Бюро "Полет" (Зао "Кб "Полет") | Устройство для обезвешивания секционных складных панелей солнечных батарей космического аппарата |
RU2376217C1 (ru) * | 2008-05-27 | 2009-12-20 | Александр Николаевич Евтеев | Устройство для обезвешивания горизонтально перемещающейся многозвенной механической системы космического аппарата |
US20100045563A1 (en) * | 2007-12-04 | 2010-02-25 | Alan Thompson | Deployable panel structure for an array antenna |
-
2010
- 2010-12-13 RU RU2010151175/11A patent/RU2468969C2/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0260900A (ja) * | 1988-08-29 | 1990-03-01 | Toshiba Corp | 太陽電池パドル地上模擬試験装置 |
JPH04139000A (ja) * | 1990-09-29 | 1992-05-13 | Mitsubishi Electric Corp | 展開試験装置の模擬試験方法 |
RU1803351C (ru) * | 1991-05-24 | 1993-03-23 | Конструкторское бюро "Салют" | Установка дл проведени испытаний крупногабаритных солнечных батарей |
JPH0712687A (ja) * | 1993-06-22 | 1995-01-17 | Natl Space Dev Agency Japan<Nasda> | 展開型太陽電池パドルの展開試験装置 |
EP1070666B1 (de) * | 1999-07-20 | 2005-09-21 | AeroLas GmbH Aerostatische Lager-Lasertechnik | Lageranordnung zum Abstützen von Zugkräften und Lagerkopf für die Lageranordnung |
RU2293961C2 (ru) * | 2004-09-07 | 2007-02-20 | Фгуп Производственное Объединение "Полет" (Фгуп По "Полет") | Способ испытаний многозвенной механической системы космического аппарата на функционирование и устройство для его осуществления |
RU2299840C1 (ru) * | 2005-09-20 | 2007-05-27 | Закрытое Акционерное Общество "Конструкторское Бюро "Полет" (Зао "Кб "Полет") | Устройство для обезвешивания секционных складных панелей солнечных батарей космического аппарата |
US20100045563A1 (en) * | 2007-12-04 | 2010-02-25 | Alan Thompson | Deployable panel structure for an array antenna |
RU2376217C1 (ru) * | 2008-05-27 | 2009-12-20 | Александр Николаевич Евтеев | Устройство для обезвешивания горизонтально перемещающейся многозвенной механической системы космического аппарата |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103879569A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滑块往复式太阳翼辅助翻转机构 |
CN103879570A (zh) * | 2014-04-08 | 2014-06-25 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滚轮往复式太阳翼辅助翻转机构 |
CN103879569B (zh) * | 2014-04-08 | 2016-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滑块往复式太阳翼辅助翻转机构 |
CN103879570B (zh) * | 2014-04-08 | 2016-01-20 | 哈尔滨工业大学 | 摆杆滚轮往复式太阳翼辅助翻转机构 |
RU2567678C1 (ru) * | 2014-07-03 | 2015-11-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Стенд для раскрытия батареи солнечной |
CN106184832A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-12-07 | 哈尔滨工业大学 | 基于电磁学原理的火星引力模拟系统 |
RU168492U1 (ru) * | 2016-08-29 | 2017-02-06 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Стенд испытания солнечной батареи |
RU2745126C1 (ru) * | 2020-03-27 | 2021-03-22 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Многозвенная штанга батареи солнечной космического аппарата |
RU2757942C1 (ru) * | 2021-02-26 | 2021-10-25 | Акционерное общество «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф.Решетнёва» | Температурный компенсатор тросовой передачи космического аппарата |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010151175A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2468969C2 (ru) | Испытательный стенд для раскрытия батареи солнечной | |
RU2483991C1 (ru) | Стенд раскрытия панелей солнечной батареи | |
US8353199B1 (en) | Multi-degree-of-freedom test stand for unmanned air vehicles | |
RU2567678C1 (ru) | Стенд для раскрытия батареи солнечной | |
CN108001713A (zh) | 双星组合体航天器在轨分离地面试验装置及检测方法 | |
CN106197981B (zh) | 一种发动机辅助安装节结构静力试验加载装置及方法 | |
CN113460338B (zh) | 一种多功能天线重力卸载装置 | |
Xu et al. | Development of a novel double-ring deployable mesh antenna | |
RU2402470C2 (ru) | Система имитации невесомости многозвенных механизмов | |
CN114527008B (zh) | 一种飞机机翼折叠重力载荷模拟加载装置及方法 | |
CN106114920B (zh) | 一种具有负载大范围可调功能的微重力模拟张力控制机构 | |
KR20110058447A (ko) | 태양전지판 전개시험용 무중력상태 제공장치 | |
CN205418146U (zh) | 一种微型卫星多自由度太阳帆地面展开试验吊挂装置 | |
CN107672825B (zh) | 一种杆秤式太阳翼360°零重力展开系统 | |
RU2376217C1 (ru) | Устройство для обезвешивания горизонтально перемещающейся многозвенной механической системы космического аппарата | |
CN102050409A (zh) | 大型可展开天线吊装系统 | |
RU2721448C1 (ru) | Поворотное устройство с трособлочной системой для обезвешивания раскрываемых конструкций космического аппарата | |
RU2711774C2 (ru) | Способ обезвешивания трансформируемых систем космических аппаратов | |
RU2442249C1 (ru) | Развертываемый крупногабаритный космический рефлектор и способ его наземной отработки | |
CN108837429A (zh) | 一种人体测量及训练用随动悬吊式低重力模拟装置 | |
CN106184835B (zh) | 一种太阳翼板悬臂式90度吊挂展开装置 | |
RU168492U1 (ru) | Стенд испытания солнечной батареи | |
CN106542128B (zh) | 大口径花瓣式空间机构地面展开试验装置 | |
RU2516880C2 (ru) | Способ испытаний многозвенной механической системы космического аппарата на функционирование и устройство для его осуществления | |
RU2716513C1 (ru) | Способ изготовления конструкции механического устройства батареи солнечной |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150623 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |