[發明專利]基于反作用力矩的空間轉動機構地面綜合試驗驗證方法

在審

• 申請號: 201811086284.5
• 申請日: 2018-09-17
• 公開（公告）號: CN109269528A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 劉闖;周原;裴一飛;葉田園;秦家勇;劉守文;黃小凱
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于反作用力矩的空間轉動機構地面綜合試驗方法，包括以下步驟：

a.制定試驗矩陣

空間轉動機構的環境應力水平按照分級步進、逐步提高的原則施加，逐步逼近產品的工作極限應力，按照試驗工況、環境溫度、框架轉速、轉臺轉速依次作為參數，制定試驗矩陣；

b.確定熱真空試驗條件

熱真空試驗試驗的熱真空試驗條件如下：

1)環境壓力：不高于1.3×10^-3Pa；

2)試驗溫度：

基準溫度：產品在軌服役時的環境溫度；

低溫步進溫度：低溫步進的初始臺階溫度應不低于產品最低預示溫度，最終臺階溫度應至少在鑒定級低溫的基礎上外擴5℃，溫度臺階取5℃；

高溫步進溫度：低溫步進的初始臺階溫度應不高于產品最低預示溫度，最終臺階溫度應至少在鑒定級低溫的基礎上外擴5℃，溫度臺階取5℃；

熱循環溫度：熱循環階段的高低溫分別為高溫步進溫度的最高溫和低溫步進溫度的最低溫；或經過溫度步進試驗后確定的產品連續穩定運行的最高溫和最低溫；

3)溫度允差：

基準溫度：-2～+2℃；

高溫：0～+4℃；

低溫：-4～0℃；

4)變溫速率：1～3℃/min；

5)停留時間：溫度循環階段：產品到溫保溫足夠時間后的運動時間應不低于4h，其余階段在每個溫度臺階的停留時間以保溫足夠時間后完成規定運動試驗條件為準；

6)冷啟動/熱啟動時間：產品停機后，保持0.5h，然后冷啟動/熱啟動；

c.確定運動試驗條件

1)正常運動試驗條件

對應熱真空工況：初始常溫、第一低溫步進、第一高溫步進、末尾常溫；

實施時機：到溫保溫足夠時間后，或冷啟動/熱啟動測試完成后；

實施次數：1次溫度臺階；

運動條件：轉臺轉速和空間轉動機構低速框架轉子轉速的遍歷組合，其中，轉臺的最高轉速應不超過在軌時衛星平臺實際的最高調姿機動角速度，空間轉動機構低速框架的最高轉速應不超過在軌時產品實際的最高工作角速度，每一個轉速狀態的持續時間應長于產品在軌的最長連續工作時間；

2)拉偏運動試驗條件

對應熱真空工況：中間常溫、第二低溫步進、第二高溫步進；

實施時機：到溫保溫足夠時間后；

實施次數：1次溫度臺階；

運動條件：轉臺轉速和空間轉動機構低速框架轉子轉速的遍歷組合，其中，空間轉動機構低速框架的最高轉速應包含低速框架的最高設計工作角速度，轉臺轉速應在正常運動試驗條件的基礎上逐漸增加，直到產品狀態出現異常；

3)溫度循環運動條件

對應熱真空工況：溫度循環；

實施時機：到溫保溫足夠時間后，或冷啟動/熱啟動測試完成后；

運動條件：溫度循環過程中，使空間轉動機構框架轉速始終保持在最大設計轉速，轉臺轉速按照一定的循環周期步進增加。

2.如權利要求1所述的方法，其中，第一低溫步進是指僅對低溫溫度進行從高到低的步進拉偏，而轉臺轉速不進行步進拉偏的低溫工況；第一高溫步進是指僅對高溫溫度進行從低到高的步進拉偏，而轉臺轉速不進行步進拉偏的高溫工況；第二低溫步進是指對低溫溫度進行從高到低的步進拉偏，同時對轉臺轉速進行從低到高的步進拉偏的低溫工況；第二高溫步進是指對高溫溫度進行從低到高的步進拉偏，同時對轉臺轉速進行從低到高的步進拉偏的高溫工況。

3.如權利要求1所述的方法，其中，基準溫度取20±2℃。

4.如權利要求1所述的方法，其中，冷啟動/熱啟動后具有溫度回退機制，即溫度步進過程中，若在某一個溫度下產品狀態參數出現異常，則按照前一溫度臺階進行溫度回退，觀察相關參數是否恢復正常。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述空間轉動機構為力矩陀螺(CMG)類產品。