[發明專利]基于主/被動磁預緊的太陽翼吊掛式氣浮展開運動裝置

在審

• 申請號: 202110280392.1
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113002809A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 孫克新;陳晶;李文龍;趙毅;孔祥龍
• 申請（專利權）人: 上海衛星工程研究所
• 主分類號: B64G7/00
• 分類號: B64G7/00
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種基于主/被動磁預緊的太陽翼吊掛式氣浮展開運動裝置，包括吊架機構、吊繩組件、第一調整機構以及第二調整機構，所述第一調整機構的上部通過磁力間隙連接所述吊架機構并能夠在外力的驅使下沿第一方向運動，所述第一調整機構的下部通過能夠沿第二方向運動的第二調整機構連接所述吊繩組件的上端，所述吊繩組件的下端分別用于懸掛第一太陽翼、第二太陽翼，所述第一方向垂直于第二方向；所述第一太陽翼可轉動的連接所述第二太陽翼；所述第一調整機構能夠驅使所述吊繩組件運動進而能夠使第一太陽翼和第二太陽翼在展開狀態和折疊狀態之間切換，本發明具有無摩擦、控制精度高、穩定性好的特點。

技術領域

本發明涉及航天器物理仿真領域，具體地，涉及一種基于主/被動磁預緊的太陽翼吊掛式氣浮展開運動裝置。

背景技術

為了保證航天器在太空中的正常運行，需要提供能源。而太陽翼作為航天器在軌狀態的能源獲取裝置，航天器中能源的持續供應離不開太陽翼的順利展開和正常工作。由于在外太空環境下，衛星故障維修極其困難，因此，在航天器進入太空之前，需要對太陽翼進行地面試驗來驗證其展開的可靠性。而太陽翼在外太空中處于零重力狀態，因此在進行地面試驗過程中，需要借助一系列手段進行重力補償，以盡量模擬太陽翼的在軌狀態。

對于太陽翼開展的地面模擬裝置，國內外一般采用吊絲配重法、氣浮法等方法進行重力補償。吊絲配重法通過吊絲產生豎直向上的拉力，將太陽翼等設備懸吊起來。該方法易于實現，試驗不受空間和時間的限制，造價不高，而且具有方便維護，對試驗對象的尺寸要求不嚴格等優點。如專利文獻CN105501472A中提及一種地面模擬太陽翼二維展開的吊掛裝置，通過短導軌在長導軌上移動，實現太陽翼的二維展開，能夠解決現有吊掛裝置在展開試驗過程中對太陽翼沖擊大的問題,提高展開試驗重復的穩定性,減小地面試驗設備的附加阻尼。但是，這種設備機械機構通常都很復雜，存在較大的摩擦阻力，模擬精度低。

進一步地，氣浮法是在光滑平臺上，通過氣動設備，利用氣體壓力產生向上的托舉力補償太陽翼等設備的重力，使之在限制的空間形成一個零重力的環境，實現空間機構測試所需求的微重力模擬以及低阻尼運動。氣浮法設備的機構簡單、造價低，而且裝置可以在短時間內建造，同時氣浮裝置的承載能力強，能夠達到的補償精度也高，如專利文獻CN103946569A提及一種靜壓氣體支承結構，通過在壓縮空氣供給部件中間設置由圓柱形永磁鐵構成的磁力產生部件，并靜壓氣體支承結構的對應磁化部件形成磁力預緊，以適應負載變化獲得穩定支承，并能夠減小使用該支承件的裝置的尺寸和重量。再如專利文獻CN2679414Y中提及一種空氣軸承吸浮塊，通過低壓腔的吸附作用，獲得預緊效果，從而簡化了軸承結構，工作更加穩定可靠。但是，但以上設計由于氣浮軸承直接安裝與太陽翼下端，因此在太陽翼的展開過程中很容易帶來傾覆力矩的干擾，影響展開運動效果。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于主/被動磁預緊的太陽翼吊掛式氣浮展開運動裝置。

根據本發明提供的一種基于主/被動磁預緊的太陽翼吊掛式氣浮展開運動裝置，包括吊架機構、吊繩組件、第一調整機構以及第二調整機構；

所述第一調整機構的上部通過磁力間隙連接所述吊架機構并能夠在外力的驅使下沿第一方向運動，所述第一調整機構的下部通過能夠沿第二方向運動的第二調整機構連接所述吊繩組件的上端，所述吊繩組件的下端分別用于懸掛第一太陽翼、第二太陽翼；

所述第一方向垂直于第二方向；

所述第一太陽翼可轉動的連接所述第二太陽翼；

所述第一調整機構能夠驅使所述吊繩組件運動進而能夠使第一太陽翼和第二太陽翼在展開狀態和折疊狀態之間切換。

優選地，所述吊繩組件包括第一吊繩以及第二吊繩；

所述第一吊繩、第二吊繩的上端分別連接所述第二調整機構，所述第一吊繩、第二吊繩的下端分別連接所述第一太陽翼、第二太陽翼。