[發(fā)明專利]一種航天器軟著陸用觸地信號裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210452823.9
• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN102951302A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉衛(wèi);朱汪;李委托;滿劍鋒;吳瓊;徐青華;楊建中
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計(jì)部
• 主分類號: B64G1/62
• 分類號: B64G1/62
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 郭德忠;楊志兵

1.一種航天器軟著陸用觸地信號裝置，其特征在于包括：底座（1）、安裝筒（2）、限位座（3）、隨動桿（4）、法蘭（5）、波紋管（6）、球帽（7）、預(yù)緊彈簧（8）、墊片（9）、蓋型螺母（10）和微動開關(guān)（11）；

底座（1）一端為帶有外螺紋的空心圓柱體，另一端為兩個耳片；安裝筒（2）為一個兩端均有內(nèi)、外螺紋的空心圓柱體；限位座（3）開有中心孔，右側(cè)以中心孔為圓心開有凹槽；隨動桿（4）為帶有凸臺的直桿，兩端分別為半球頭和螺紋；法蘭（5）、波紋管（6）和球帽（7）組成了波紋管組件；

安裝筒（2）兩端的內(nèi)螺紋孔分別與底座（1）和限位座（3）螺紋連接，與底座（1）連接一端的外螺紋提供了與外界結(jié)構(gòu)的裝配接口，另一端的外螺紋與波紋管組件的法蘭（5）連接；波紋管（6）與法蘭（5）和球帽（7）為焊接連接；

限位座（3）的中心孔與隨動桿（4）為間隙配合，隨動桿（4）的配合段噴涂潤滑膜；隨動桿（4）配合段的中間部分，限位座（3）的中心孔直徑大于隨動桿（4）的直徑；隨動桿（4）為帶有凸臺的直桿，兩端分別為半球頭和螺紋；球帽（7）受到載荷作用時產(chǎn)生運(yùn)動，球帽（7）的內(nèi)表面與隨動桿（4）的半球頭相配合，帶動隨動桿產(chǎn)生軸向運(yùn)動；隨動桿（4）的半球頭外表面噴涂潤滑膜；預(yù)緊彈簧（8）由隨動桿（4）和限位座（3）壓緊在隨動桿（4）的凸臺和限位座（3）的凹槽之間，提供隨動桿（4）的軸向預(yù)緊載荷；

隨動桿（4）穿過限位座（3）中心孔的螺紋端，與墊片（9）和蓋型螺母（10）螺紋連接；墊片（9）和蓋型螺母（10）與限位座（3）緊密配合，使隨動桿（4）不能向右運(yùn)動，保證了隨動桿（4）的軸向定位和預(yù)緊彈簧（8）的預(yù)緊力；微動開關(guān)（11）安裝在底座（1）的耳片上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器軟著陸用觸地信號裝置，其特征在于：所述微動開關(guān)（11）的觸點(diǎn)與蓋型螺母（10）之間留有一定間距，該間距由裝配尺寸鏈及底座（1）、安裝筒（2）、限位座（3）、隨動桿（4）、墊片（9）、蓋型螺母（10）和微動開關(guān)（11）的尺寸公差共同保證。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器軟著陸用觸地信號裝置，其特征在于：所述波紋管（6）具有一定的柔性，當(dāng)球帽（7）受軸向、橫向及兩方向合力作用下，球帽（7）均能帶動隨動桿（4）產(chǎn)生軸向運(yùn)動，進(jìn)而觸發(fā)微動開關(guān)（11），給出信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器軟著陸用觸地信號裝置，其特征在于：所述預(yù)緊彈簧（8）的預(yù)緊力大小決定觸發(fā)力的門限值；當(dāng)隨動桿（4）受力小于預(yù)緊彈簧（8）的預(yù)緊力時，隨動桿（4）不能產(chǎn)生軸向運(yùn)動，不會觸發(fā)微動開關(guān)（11）；預(yù)緊力的大小根據(jù)信號裝置在火箭發(fā)射段所承受的力學(xué)環(huán)境條件確定；火箭發(fā)射段，預(yù)緊彈簧（8）的預(yù)緊力F1應(yīng)大于隨動桿（4）及球帽（7）的作用力F₂；

F₂如下式所示：

F₂＝Ma_max

其中F₂：隨動桿（4）及球帽（7）對預(yù)緊彈簧（8）施加的最大載荷；

M:隨動桿（4）及球帽（7）的質(zhì)量之和；

a_max：發(fā)射段信號裝置所承受的最大加速度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種航天器軟著陸用觸地信號裝置，其特征在于：所述預(yù)緊彈簧（8）的預(yù)緊力F₁大小按下式調(diào)整：

F1=Gd48nD3η(l-h)]]>

其中G：材料剪切模量；

d：鋼絲直徑；

n：有效圈數(shù)；

D：預(yù)緊彈簧中徑；

η：螺旋角修正系數(shù);

l：隨動桿（4）凸臺和限位座（3）凹槽的裝配間距；

h：預(yù)緊彈簧（8）的自由高度。