[發明專利]一種可重復模擬失重環境的試驗裝置

有效

• 申請號: 201410050916.8
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103847984A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 趙桂甲;李洪波;蘇瑜;唐珺
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及模擬環境的航天領域，尤其涉及一種可重復模擬失重環境的試驗裝置。

背景技術

隨著中國科學技術的迅速發展，失重環境在航天領域有廣泛的運用需求，目前較多的失重環境模擬設施結構復雜、龐大，操作性、維修性和通用性均較差，主要運用在航天員的訓練方面，由于受失重環境模擬實施方式和高成本造價的限制，使得現有較多的失重環境模擬的技術和設施很少運用到產品試驗方面，而失重環境在試驗方面運用的現有技術和專用設施較少，造成很多有在軌失重狀態下功能驗證需求的航天產品很難進行地面模擬驗證試驗，一定程度的限制了航天科技技術的發展。

因此，有必要提出一種結構簡單，能夠實現失重環境在軌運行的可重復模擬失重環境的試驗裝置。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明旨在提供一種結構簡單，具有低摩擦技術、電磁技術，并在重力作用下在軌運行完成失重環境模擬的可重復模擬失重環境的試驗裝置。

為了實現上述目的，本發明提供了一種可重復模擬失重環境的試驗裝置，該試驗裝置包括一主體支架、導軌、下落裝置、卷揚機和電磁吸盤裝置，所述導軌設置在所述主體支架的側面，且所述下落裝置通過若干滑塊安裝設置在所述導軌上；所述電磁吸盤裝置通過電磁吸力與所述下落裝置連接，且所述下落裝置連接一試驗本體；所述卷揚機設置在所述主體支架的一側，所述卷揚機的輸出軸連接一鋼絲繩，且所述鋼絲繩與所述電磁吸盤裝置連接，通過所述卷揚機帶動所述鋼絲繩提升或降低所述下落裝置和所述試驗本體。

較佳地，所述導軌底部設置有緩沖器，所述緩沖器用于緩沖所述下落裝置和所述試驗本體。

較佳地，所述主體支架的高度為所述試驗本體的下落高度、所述緩沖器高度與所述下落裝置高度的高度和；且所述試驗本體的下落高度為h=at²/2，其中，所述a為自由下落加速度，所述t為模擬失重環境的時間。

較佳地，所述導軌為一雙導軌，所述雙導軌設置在所述主體支架的側面，且所述雙導軌的兩個導軌之間相互平行并與地平面絕對垂直。

較佳地，所述導軌上至少設置有四個滑塊，所述滑塊對稱放置，且所述下落裝置上設置有四個與所述滑塊對稱放置的安裝接口，所述下落裝置通過所述安裝接口和所述滑塊安裝固定在所述導軌上。

較佳地，所述下落裝置上安裝有配平裝置，所述配平裝置用于將所述下落裝置和所述試驗本體的質心調整至與所述導軌共面的中心位置，從而減小所述下落裝置和所述試驗本體下滑時造成的摩擦力。

較佳地，所述下落裝置上還設置有安全鎖緊裝置，所述下落裝置的頂部中心位置通過所述安全鎖緊裝置與所述電磁吸盤裝置鎖緊連接，防止該電磁吸盤裝置失控造成安全事故。

較佳地，所述可重復模擬失重環境的試驗裝置至少包括兩個定滑輪，且所述定滑輪均設置在所述主體支架的頂端，所述鋼絲繩一端連接所述卷揚機的輸出軸，一端通過所述定滑輪連接所述電磁吸盤裝置，從而通過該定滑輪和鋼絲繩輔助配合該卷揚機將所述下落裝置和試驗本體提升或下降到指定高度。

與現有技術相比，本發明的有益效果如下：

1、本發明的可重復模擬失重環境的試驗裝置通過該卷揚機、電磁吸盤裝置、下落裝置、雙導軌和主體支架實現試驗本體的模擬失重試驗，該試驗裝置結構簡單、容易實施，成本較低，且通過卷揚機對該下落裝置和試驗本體進行提升和下降，從而能夠使其具有可重復性高，且安全可靠，試驗方便的特點。

2、本發明的可重復模擬失重環境的試驗裝置各個部件的加工、安裝精度要求較高，且該試驗裝置受溫度變化影響小，使其適應性強，能夠適應于零下35攝氏度至零下四十五攝氏度的高低溫環境，并能夠長時間內連續重復使用，從而提高試驗結果的準確性。

3、本發明的可重復模擬失重環境的試驗裝置通過設置電磁吸盤裝置，并且在該下落裝置上設置有安全鎖緊裝置，從而能夠使該試驗裝置在電磁力控制的狀況下，使該試驗本體進行模擬失重環境試驗是具有高響應性和高同步性，并且能夠減少摩擦；同時，通過該安全鎖緊裝置和電磁吸盤裝置鎖緊該試驗本體，避免該下落裝置和試驗本體在試驗階段掉落，提高安全性。

4、本發明的可重復模擬失重環境的試驗裝置通過該卷揚機和電磁吸盤裝置能夠將下落裝置和試驗本體提升和下降到指定位置，并通過該電磁吸盤裝置的電磁力控制使該下落裝置和試驗本體自由下落，從而模擬失重環境，該試驗裝置使用效果良好，適用于航天器、武器裝備等產品的環境試驗，使用范圍廣，成本節約明顯。

附圖說明