[發明專利]運載火箭光纖慣組的減震系統及其安裝方法

在審

• 申請號: 201710792006.0
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107339364A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 賈瑞鵬;劉德文;李強;胡夢純;徐挺
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 朱成之

技術領域

本發明涉及一種運載火箭光纖慣組的減震系統及其安裝方法。

背景技術

光纖捷聯慣測裝置（簡稱光纖慣組）是為運載火箭研制的慣性測量儀器，其主要功能是實時為運載火箭箭體提供三正交坐標軸的角速率全量信息及視速度全量信息。

光纖慣組主要由光纖陀螺儀、石英加速度計、溫控電路、I/F電路、接口電路、母版電路、儀表電源、溫控電源、結構件及對外接插件等部分組成。其中光纖陀螺儀和加速度計屬于慣性敏感器件。

光纖慣組直接與載體接觸，而載體受到各種外界環境的影響產生各種形式的振動，導致光纖慣組精度降低。在許多應用情況下，載體振動頻譜中的某些頻率會導致慣性導航器件在這些頻率內引起共振，產生計算誤差甚至器件的損壞，因此，光纖慣組減振系統的設計必不可少。常見的減振器安裝方式有多種，如采用平面四點支撐、斜面四點支撐、空間八點支撐、空間五點支撐等等。采用何種支撐方式布置減振器，既取決于減振器所支撐的捷聯慣組慣性器件的重量、尺寸，也取決于捷聯慣組的應用背景、控制系統的響應要求等等，是一個復雜的問題。

國內針對光纖慣組的減振器安裝方式，多采用平面或斜面布局。國外的減振器安裝方式，多采用空間對角對稱布局。以上安裝方式對被減振體的質心和幾何中心重合度要求較高，安裝復雜，容易產生線角耦合，影響慣性器件輸出的精度。

發明內容

本發明提供一種運載火箭光纖慣組的減震系統及其安裝方法，結構簡單，易于安裝，能夠較大抑制線角耦合，提高了光纖慣組的振中精度和慣性器件的可靠度，提高了光纖慣組在振動環境下的精度，更加適合運載火箭的飛行環境。

為了達到上述目的，本發明提供一種運載火箭光纖慣組的減震系統，包含：

光纖慣組底座；

固定設置在光纖慣組底座上的八個減振器；

分別固定設置在每個減振器上的敏感器組件。

所述的敏感器組件包含：

敏感元件支架，其用于固定連接減振器；

固定設置在敏感元件支架上的第一斜軸支架和第二斜軸支架；

固定設置在敏感元件支架上五個光纖陀螺儀，其中，第一斜軸支架和第二斜軸支架上分別固定設置一個光纖陀螺儀，剩余的三個光纖陀螺儀按照正交方式固定設置在敏感元件支架上；

固定設置在敏感元件支架上的加速度計組件。

所述的加速度計組件包含：

加表支架，其用于固定連接敏感元件支架；

固定設置在加表支架上的五個石英加速度計，其中，三個石英加速度計按照正交方式固定設置在加表支架上，剩余的兩個石英加速度計按照斜置方式固定設置在加表支架上。

所述的減振器滿足：固有頻率70Hz-90Hz；放大倍數小于3.5倍；減振效率大于65%。

本發明還提供一種運載火箭光纖慣組的減震系統的安裝方法，包含以下步驟：

步驟S1、安裝加速度計組件；

步驟S2、安裝敏感器組件；

步驟S3、將八個減振器分別固定安裝到光纖慣組底座上；

步驟S4、將敏感器組件分別固定安裝到八個減振器上。

所述的步驟S1中，安裝加速度計組件具體包含以下步驟：

將五個石英加速度計按照三個正交和兩個斜置的方式固定安裝到加表支架上。

所述的步驟S2中，安裝敏感器組件具體包含以下步驟：

步驟S2.1、將加速度計組件固定安裝到敏感元件支架上；

步驟S2.2、將兩個光纖陀螺儀分別固定安裝到第一斜軸支架和第二斜軸支架上；

步驟S2.3、將安裝有光纖陀螺儀的第一斜軸支架和第二斜軸支架固定安裝到敏感元件支架上；

步驟S2.4、將三個光纖陀螺儀按照正交方式固定安裝到敏感元件支架上。

所述的步驟S3中，將八個減振器分別設置在光纖慣組底座的長方體結構的八個頂點。

本發明采用敏感器組件對陀螺儀和加速度計整體進行減震，提高了光纖慣組的振中精度和慣性器件的可靠度，減振器的布置采用八點減振方式，能夠保證3個線振動頻率和3個角振動的頻率相同，并且角振動頻率遠大于線振動頻率，提高了系統的帶寬，保證敏感器組件的質心盡量與八點減震的幾何中心重合，能減少振動中的線角耦合，提高了光纖慣組在振動環境下的精度，同時八點減震方式的質心相對容易調整，減少了結構的設計難度，本發明整體采用模塊化設計、裝配工藝簡單、易于裝調和返修，提高了產品適應振動、沖擊等力學環境的能力。

附圖說明

圖1是本發明提供的一種運載火箭光纖慣組的減震系統的結構示意圖。