[發(fā)明專利]適用于空間飛行器仿真試驗的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310470025.3
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103496450A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王常虹;夏紅偉;馬廣程;宋效正;李莉;龐志成
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測量技術(shù)，具體說就是一種適用于空間飛行器仿真試驗的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置。

背景技術(shù)

空間飛行器一旦發(fā)射將難以維修，其特殊的運行環(huán)境使其地面仿真試驗顯得尤為重要，因此必須在地面進行充分的試驗分析，地面仿真系統(tǒng)研制過程中的一個關(guān)鍵問題是如何實現(xiàn)飛行器在太空中微干擾力矩運行環(huán)境的模擬。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?00710064795.2，專利名稱為“單軸全物理仿真磁浮臺”，該專利公開了一種單軸全物理仿真磁浮臺，主要用于對航天器等運動體的控制系統(tǒng)進行全物理仿真，作為一種自由轉(zhuǎn)臺，本發(fā)明克服了一般的半物理仿真機械轉(zhuǎn)臺摩擦力矩大的缺點，但其磁浮特性不適用于對剩磁具有嚴格要求的場合，并且實現(xiàn)三軸磁浮具有一定的困難。

中國發(fā)明專利申請?zhí)?00720173799.X，專利名稱為“氣浮臺”，該專利公開了一種氣浮臺，該氣浮臺包括氣浮平臺、高壓氣源、模擬平臺，高壓氣源為模擬平臺提供高壓氣體，并使模擬平臺在高壓氣體作用下漂浮在氣浮平臺上，所述模擬平臺由平臺本體和固定在平臺本體下方的至少三個氣浮塊構(gòu)成，該平臺具有一維轉(zhuǎn)動和二維平動能力。

李季蘇等在“氣浮臺在衛(wèi)星控制系統(tǒng)仿真中的應用”(航天控制，2008年，第5期，33-38頁)論文中敘述了單軸和三軸氣浮臺仿真設(shè)備在衛(wèi)星控制系統(tǒng)仿真中的應用，但沒有具體給出氣浮臺的設(shè)計方法。

本發(fā)明基于氣浮球軸承給出一種原理簡單、安全可靠、容易工程實現(xiàn)的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置，具有三維轉(zhuǎn)動自由度，可以模擬飛行器在空間中微干擾力矩的環(huán)境，適用于飛行器的地面全／半物理仿真試驗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種原理簡單、安全可靠、容易工程實現(xiàn)并適用于空間飛行器仿真試驗的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種適用于空間飛行器仿真試驗的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置，包括基座、氣浮球軸承副、轉(zhuǎn)接環(huán)和儀表平臺，所述的氣浮球軸承副包括氣浮球軸、公共緩沖腔、單排環(huán)隙節(jié)流孔、排氣孔、環(huán)隙節(jié)流器和氣浮球軸承，基座安裝在地基上，氣浮球軸承下端安裝在基座上，氣浮球軸能夠懸浮于氣浮球軸承上，氣浮球軸能夠三維轉(zhuǎn)動自由度，氣浮球軸上端設(shè)有轉(zhuǎn)接環(huán)，轉(zhuǎn)接環(huán)與儀表平臺固定連接；氣浮球軸承內(nèi)部設(shè)置有公共緩沖腔，公共緩沖腔與供氣口連接，單排環(huán)隙節(jié)流孔一端連接公共緩沖腔，單排環(huán)隙節(jié)流孔另一端連接環(huán)隙節(jié)流器，環(huán)隙節(jié)流器鑲嵌在氣浮球軸承中，氣浮球軸承底部設(shè)置有排氣孔，氣浮球軸采用中空設(shè)計；供氣口設(shè)有單向閥。

本發(fā)明還具有如下特征：

所述的氣浮球軸承副工作氣壓不大于0.8MPa，壓縮空氣經(jīng)一根管路進入緩沖腔，然后經(jīng)環(huán)隙節(jié)流孔進入氣浮球軸承，壓縮空氣在氣浮球軸與氣浮球軸承之間形成氣膜，該氣膜壓力抵消掉氣浮臺體的重力后，臺體就能夠自由旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明適用于飛行器仿真試驗的微干擾力矩環(huán)境模擬裝置，利用高壓氣體在氣浮球軸和氣浮球軸承座之間形成高壓氣膜，具有摩擦力／力矩極小的特點，可以模擬飛行器在空間中微干擾力矩的環(huán)境，適用于飛行器的地面全／半物理仿真試驗。系統(tǒng)設(shè)計原理簡單、安全可靠、制造工藝性好，同時具有一般空氣軸承的優(yōu)點，如運動精度受溫度變化影響小、無磨損、精度壽命長、適應速度變化范圍大。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理及組成示意圖；

圖2為本發(fā)明的氣浮球軸承副組成示意圖。

其中，1、基座，2、氣浮球軸承，3、氣浮球軸，4、轉(zhuǎn)接環(huán)，5、儀表平臺，6、公共緩沖腔，7、單排環(huán)隙節(jié)流孔，8、排氣孔，9、環(huán)隙節(jié)流器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1