[發明專利]一種非串聯的簡單可靠整星減振器

在審

• 申請號: 201811459769.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109268429A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 林宏;彭慧蓮;王國輝;王雪梅;張新宇;安雪巖;陳益;張群;楊勇;劉欣
• 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: F16F9/30
• 分類號: F16F9/30;F16F9/32
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發明公開了一種非串聯的簡單可靠整星減振器，包括殼體和阻尼顆粒，殼體內部包含腔室，殼體內部腔室在水平或豎直方向進行分腔設置，每個腔室均填充有阻尼顆粒，阻尼顆粒按照一定比例填充于殼體的腔室中，單個腔室填充率不小于80％，殼體與衛星支架固定連接，使得衛星振動響應不高于1g；至少一個殼體置于衛星支架的上端面，處于衛星與衛星支架組合體關心模態振型中振幅最大位置。本發明通過在衛星支架上安裝由殼體和阻尼顆粒構成的附加式顆粒阻尼結構，實現整星的振動減緩，有效降低飛行過程中5?100Hz全頻段振動量級。

技術領域

本發明涉及一種非串聯的簡單可靠整星減振器，屬于整星減振技術領域。

背景技術

在火箭飛行過程中，當作用在彈性箭體上的外力突然釋放或施加時，會引起全箭較大動響應。嚴酷的振動環境將對衛星主結構及其艙板上數量眾多的單機產生不利影響，如應力水平顯著增大可能導致結構喪失完整性、振動過高可能導致敏感單機偏離正常性能等。盡管目前衛星的地面考核試驗條件能覆蓋飛行環境，但若能采取有效減振措施對整星飛行振動環境進行控制，可進一步提高力學環境舒適性和飛行可靠性。

國內外普遍應用被動式、主動控制式和半主動控制式技術，來降低整星飛行振動環境?，F有被動式金屬/橡膠減振器，雖然結構輕巧減振效果較好，但需串聯到衛星與衛星支架間對全箭頻率特性變化較多(降低約25％～80％)，不利于全箭姿控穩定設計，較少應用到整星減振中。全主動或半主動式減振平臺可根據飛行振動反饋控制，但結構較為復雜、技術成熟度低，若控制不當可能激起更大振動，因此多停留在地面原理樣機階段，未得到廣泛應用。

發明內容

本發明的技術解決問題：為克服現有技術的不足，提供一種非串聯的簡單可靠整星減振器，通過衛星支架和顆粒阻尼的配合，有效降低飛行過程中5-100Hz全頻段振動量級。

本發明的技術解決方案：

一種非串聯的簡單可靠整星減振器，包括殼體和阻尼顆粒，殼體內部包含腔室，殼體內部腔室在水平或豎直方向進行分腔設置，每個腔室均填充有阻尼顆粒，阻尼顆粒按照一定比例填充于殼體的腔室中，單個腔室填充率不小于80％，殼體與衛星支架固定連接，使得衛星振動響應不高于1g；至少一個殼體置于衛星支架的上端面，處于衛星與衛星支架組合體關心模態振型中振幅最大位置。

通過衛星與衛星支架組合體的縱向、橫向頻響分析，取加速度峰值最大的頻率作為關心模態的頻率。

阻尼顆粒為球形，半徑為0.5-5mm。

阻尼顆粒材料為彈性恢復系數為0.1-1.8、使用溫度范圍為-240°-300°、密度為50-9000kg/m³的金屬、非金屬或合金阻尼耗能材料。

殼體結構安全系數不小于2.0，工作應力不大于20MPa。

殼體厚度不小于1mm,殼體彈性模量不小于70E+09Pa。

殼體外形為圓柱體或帶弧面的棱柱體。

阻尼顆粒填充比0.5-0.9。

填充的阻尼顆粒的重量與衛星質量比不大于1％。

殼體單獨設計并與衛星支架連接，或將阻尼顆粒直接填充于帶有空腔的衛星支架中。

本發明與現有技術相比具有如下有益效果：

(1)本發明給出一種簡單可靠的整星減振技術，通過在衛星支架上安裝由殼體和阻尼顆粒構成的附加式顆粒阻尼結構，實現整星的振動減緩，有效降低飛行過程中5-100Hz全頻段振動量級；

(2)本發明設計的整星減振器具有結構簡單、便于安裝、不改變主結構傳力形式、減振頻段寬、減振效果明顯和環境適應性好的優點，有助于提高整星力學舒適度和飛行可靠性；