[發明專利]用于航天器運輸工況改變的包裝箱減振系統

有效

• 申請號: 201310560085.4
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103671692A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉廣通;郭濤;趙培容;傅浩;張立建;徐奕柳;張偉;祝亞宏;肖正懿;鄭鵬;顧世新
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16F9/02;F16F9/32;F16F9/50;B65D81/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于航天器運輸的包裝箱技術領域，具體涉及一種可滿足航天器運輸工況改變的包裝箱減振系統。

背景技術

航天器在北京地區完成AIT（裝配、集成、測試）階段的全部工作后，需要運輸至發射場進行發射前最后工作。因此，航天器運輸是航天器研制過程中的重要環節，運輸過程要經歷汽車、火車、飛機、輪船等復雜工況，如何確保航天器運輸過程力學環境安全至關重要，直接關系到衛星發射場工作的開展。

航天器運輸過程中，不同平臺要求的力學環境不同，其中遙感平臺對力學環境要求最為苛刻，具體指標如下：振動激勵經過包裝箱減振系統后，傳遞到航天器對接面處振動加速度應小于等于0.2g；在特殊路段（火車進出站、復雜路段，緊急剎車）時，沖擊加速度應小于等于1.5g，頻率在20Hz內的加速度應小于等于0.6g，20～100Hz時內加速度應小于等于0.2g。

目前，航天器包裝箱減振系統的減振器一般采用鋼絲繩減振器，鋼絲繩減振器具有軟化性變形負載特性、動剛度系數隨激勵幅值的增大而迅速降低特性、振動峰值放大因子隨激勵幅值的變化特性以及大沖擊下具有良好的隔振特性。鋼絲繩減振器在航天器包裝箱上的應用可滿足航天器運輸的單一工況。但是，航天器運輸是一個多工況運輸（汽車、火車、飛機、輪船）過程，不同運輸工況的振動激勵不盡相同。運輸工況之間進行切換時，若減振系統要達到最好的減振效果，需要對包裝箱減振系統的固有頻率進行重新設計并對其減振器進行重新布局，過程繁瑣，工作量具體。

針對上述問題，提出了一種可滿足航天器運輸工況改變的包裝箱減振系統。該系統可免去減振器重新布局的繁雜過程，直接通過減振器剛度的智能調整，實現不同運輸工況間的模式切換，提供航天器運輸過程的便捷性和可靠性。

發明內容

本發明目的是提出了一種用于航天器運輸工況改變的包裝箱減振系統，旨在解決航天器運輸工程中包裝箱減振系統不能同時滿足所有運輸工況的運輸難題。

為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

用于航天器運輸工況改變的包裝箱減振系統，主要包括下底板、中板、上部框架、空氣彈簧、稱重傳感器、支撐裝置、適配器、控制裝置及充氣裝置，下底板通過多個空氣彈簧支撐中板、中板通過多個支撐裝置或三個以上的稱重傳感器支撐上部框架，過渡板上焊接設置有航天器適配器，稱重傳感器與控制裝置電連接并將航天器適配器、航天器及過渡板的初始重量反饋給控制系統，控制系統通過控制充氣裝置的充氣量以改變空氣彈簧內部氣體的壓強，從而調節空氣彈簧的剛度。

其中，下底板與中板為中空的框架結構。

其中，多個充氣彈簧和多個支撐裝置均勻設置在下底板與中板之間。

其中，支撐裝置為可調節上部框架高度的支撐裝置。

其中，稱重前后，支撐裝置與上部框架接觸而稱重傳感器與其不接觸；稱重中，稱重傳感器與上部框架接觸而支撐裝置與其不接觸。

其中，充其量通過以下方式進行控制：已知航天器運輸時一階激振頻率為f_i，其中i=1時為汽車運輸工況、i=2時為火車運輸工況、i=3時為飛機運輸工況、i=4時為輪船運輸工況，測定的中板重量記為m₁，設定q個稱重傳感器測定的重量分別為mc₁,mc₂,…mc_q,設定空氣彈簧的個數為n，剛度k，設定空氣彈簧的內部氣體壓強為P，設定包裝箱減振系統的固有頻率為F，設定減振系統的剛度為K，則

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K=(2πF)²(m₁+m_c1+mc₂+…mc_q)

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