[發(fā)明專利]閉式氣膜密封的氣浮物理仿真平臺的非接觸供氣裝置

有效

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• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108583943B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬偉;廖鶴;徐毅;唐忠興;鄧逸凡;廖波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海衛(wèi)星工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00;F16C32/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

本發(fā)明公開了一種閉式氣膜密封的氣浮物理仿真平臺的非接觸供氣裝置，在氣浮物理仿真平臺的平動平臺中心設(shè)置由導氣塊、導氣孔組成的導氣單元，在基礎(chǔ)平臺設(shè)置由導氣塊和導氣孔組成的導氣單元，在導氣塊上設(shè)置由封氣環(huán)、閉式氣膜密封供氣通道和封氣塞組成的閉式氣浮單元，在對氣浮式物理仿真平臺供氣過程中，利用固定供氣單元中的閉式氣浮單元和可移動導氣單元之間的超薄氣膜實現(xiàn)氣膜密封；本發(fā)明實現(xiàn)了氣浮物理仿真平臺連續(xù)不斷的外部氣體供氣，又通過與外部供氣通道的非接觸氣膜密封消除了氣管擾動和附加承載力的影響，具有實驗時間長、模擬環(huán)境干擾力矩小、密封可靠、垂向剛度高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天器物理仿真領(lǐng)域，主要涉及一種閉式氣膜密封的氣浮物理仿真平臺的非接觸供氣裝置。

背景技術(shù)

隨著航天技術(shù)的快速發(fā)展，航天器的用途不斷增加，對于航天器的快速機動性能、姿軌穩(wěn)定性能和可靠性能的要求日益提高。為了驗證并確保航天器的在軌運動性能，進行模擬失重及微干擾力矩空間環(huán)境的地面仿真實驗就變得尤為重要。

目前航天器地面仿真平臺的結(jié)構(gòu)形式有絲杠導軌接觸式、氣懸浮非接觸式和磁懸浮非接觸式等形式。絲杠導軌式仿真平臺的摩擦力矩大，難以滿足微干擾力矩的環(huán)境要求。專利CN101286281A提出一種剛彈液耦合航天器物理仿真實驗系統(tǒng)，通過磁懸浮實現(xiàn)多自由度運動，以獲得貼近實際的剛彈液耦合多體航天器系統(tǒng)。但是該形式會產(chǎn)生較大的磁場干擾，進而產(chǎn)生不可忽視的磁力矩，且強磁性材料在外太空環(huán)境存在消磁風險。因此，氣浮物理仿真平臺已為航天器全物理仿真測試系統(tǒng)的主流設(shè)備。專利CN106494653A、CN105242573A和CN105179478A均采用了氣懸浮形式，通過氣浮軸承實現(xiàn)平臺的懸浮，從而模擬衛(wèi)星在軌微干擾力矩狀態(tài)下的動力學特性。專利CN105321398A中提出一種六自由度氣浮運動模擬系統(tǒng)，通過一個球面氣浮軸承和三個平面氣浮軸承，實現(xiàn)平臺的六自由度運動，完成航天器空間姿態(tài)的旋轉(zhuǎn)和平移運動模擬。在上述專利提到的氣懸浮物理仿真平臺中，在姿態(tài)平臺和平動平臺上放置氣瓶，通過氣瓶的串聯(lián)，結(jié)合減壓閥和穩(wěn)定氣容對氣浮軸承供氣。但是通過氣瓶的供氣方式會再帶來實驗時長受限、運動平臺質(zhì)量隨時間變化等問題，而對于通過外部氣管對氣浮平臺供氣方式，又會帶來供氣氣管的牽引作用以及大的干擾力矩。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種閉式氣膜密封的氣浮物理仿真平臺的非接觸供氣裝置，利用固定供氣單元中的閉式氣浮單元和可移動導氣單元之間的超薄氣膜，既實現(xiàn)了氣浮物理仿真平臺連續(xù)不斷的外部氣體供氣，又通過與外部供氣通道的非接觸閉式氣膜密封消除了氣管擾動和附加承載力的影響，具有實驗時間長、模擬環(huán)境干擾力矩小、密封可靠以及垂向剛度高等優(yōu)點。

本發(fā)明具體通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：