[發明專利]一種分離導向機構半實物仿真系統

有效

• 申請號: 201811291135.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109192041B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張雪峰;季寶鋒;閆冰;王世勛;譚指;王端志;郭岳;劉彬;高藝航;張超穎
• 申請（專利權）人: 北京宇航系統工程研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

1.一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：包括工裝臺架(1)、上一級發動機模擬邊界(2)、下一級殼段(3)、分離運動加載系統(4)、載荷加載系統(5)、分離運動控制系統(6)和分離運動數據采集系統(7)；

上一級發動機模擬邊界(2)固定在工裝臺架(1)上，下一級殼段(3)與上一級發動機模擬邊界(2)通過分離導向機構實現套接；

分離運動加載系統(4)：接收到分離運動控制系統(6)的分離信號后，控制下一級殼段(3)與上一級發動機模擬邊界(2)分離，以模擬分離火箭作用下的分離運動；

載荷加載系統(5)：接收到分離運動控制系統(6)的載荷加載信號后，為下一級殼段(3)提供惡劣的附加載荷；

分離運動控制系統(6)：向分離運動加載系統(4)提供分離信號，分離過程中，向載荷加載系統(5)提供載荷加載信號；

分離運動數據采集系統(7)：用于對分離運動過程中分離速度、位移、分離摩擦力和接觸應力進行采集和分析，對分離導向機構的分離運動特性進行分析和評估，為系統方案的評價提供依據；

所述分離導向機構有四組，沿下一級殼段(3)周向均布；

每組分離導向機構均包括長導軌(31)和導向滑塊(32)，所述導向滑塊(32)位于上一級發動機模擬邊界(2)外壁上，長導軌(31)位于下一級殼段(3)內壁上，導向滑塊(32)上開有凹槽，長導軌(31)形狀與導向滑塊(32)的凹槽相匹配，且能夠沿導向滑塊實現軸向滑移；

長導軌(31)與導向滑塊(32)的凹槽之間存在間隙，間隙為1mm-3mm；

還包括分離運動監控系統(8)，所述分離運動監控系統(8)包括上位機和高速攝影模塊，高速攝影模塊用于對分離運動過程中下一級殼段的運動姿態、運動狀態進行監測，將監測數據返回給上位機；上位機根據監測數據對分離導向機構的分離運動特性進行分析和評估，為系統方案的評價提供依據；

工裝臺架上能夠安裝不同接口尺寸的上一級發動機模擬邊界(2)。

2.根據權利要求1所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：分離運動加載系統(4)包括四組沿下一級殼段(3)外壁周向均布的電機模塊(41)，用于為下一級殼段(3)提供分離推力。

3.根據權利要求2所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：所述每組電機模塊(41)包括伺服電機、同步帶和運動塊；伺服電機安裝在工裝臺架(1)上，伺服電機的輸入端用于接收分離運動控制系統(6)的分離信號，伺服電機的運動輸出端與同步帶連接，同步帶與下一級殼段(3)軸向平行，運動塊一端固定在同步帶上，另一端固定在下一級殼段(3)外壁上。

4.根據權利要求3所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：分離運動控制系統(6)還能夠模擬一組或多組電機模塊控制失效的故障模式，通過設置故障模式，實現分離導向機構在不同故障模式下工作特性的考核。

5.根據權利要求1所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：所述載荷加載系統(5)包括兩組直線電機模塊(51)，且兩組直線電機模塊輸出端間隔180°固定在下一級殼段(3)外壁上；

所述載荷加載系統(5)通過兩組直線電機模塊的拉伸運動，實現對下一級殼段(3)加載周向扭矩或徑向力。

6.根據權利要求1所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：還包括分離運動保護系統(9)，所述分離運動保護系統(9)安裝在工裝臺架(1)上，以減少分離過程中下一級殼段(3)與工裝臺架(1)的碰撞損傷。

7.根據權利要求6所述的一種分離導向機構半實物仿真系統，其特征在于：所述分離運動保護系統(9)包括多個防撞緩沖裝置，所述防撞緩沖裝置由彈性阻尼緩沖器組成，利用自身的彈性膠體粘滯阻尼實現緩沖。