[實(shí)用新型]飛輪的地面加速壽命試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220502813.0
• 申請(qǐng)日: 2022-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN217483819U
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜金榜;侯建軍;田武剛;王建敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南攬?jiān)聶C(jī)電科技有限公司
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01R31/00
• 代理公司: 北京市中聞律師事務(wù)所 11388
• 代理人: 馮夢(mèng)洪

飛輪的地面加速壽命試驗(yàn)裝置，能夠解決衛(wèi)星姿控飛輪在地面的長(zhǎng)壽命快速考核難題，具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，可以實(shí)現(xiàn)在有限時(shí)間內(nèi)、在地面情況下、客觀、有效地量化評(píng)估飛輪的壽命。真空試驗(yàn)裝置為安裝在其上的衛(wèi)星姿控飛輪(1)提供真空試驗(yàn)環(huán)境；通信轉(zhuǎn)接盒(3)將衛(wèi)星姿控飛輪的標(biāo)準(zhǔn)通信接口CAN/RS422轉(zhuǎn)換為USB連接到計(jì)算機(jī)(4)上；計(jì)算機(jī)(4)根據(jù)設(shè)定的考核參數(shù)，周期性發(fā)送控制指令給衛(wèi)星姿控飛輪，并且周期性發(fā)送遙測(cè)指令到衛(wèi)星姿控飛輪，得到衛(wèi)星姿控飛輪遙測(cè)返回的衛(wèi)星姿控飛輪運(yùn)行轉(zhuǎn)速和電流數(shù)據(jù)；直流穩(wěn)壓電流(5)提供衛(wèi)星姿控飛輪正常工作的電壓；不間斷電源UPS(6)給計(jì)算機(jī)(4)和直流穩(wěn)壓電壓提供不間斷的220V交流電源。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空航天的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛輪的地面加速壽命試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

隨著商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，商業(yè)衛(wèi)星的壽命也越來越長(zhǎng)，從最初的1～2年，逐步提升到5～10年。反作用飛輪是衛(wèi)星精密姿態(tài)控制的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是確保衛(wèi)星在軌壽命和任務(wù)效能的核心關(guān)鍵部件。飛輪產(chǎn)品是集精密機(jī)械、電力電子、自動(dòng)控制、空間可靠性設(shè)計(jì)等集成一體化的高精密空間應(yīng)用產(chǎn)品；飛輪產(chǎn)品的綜合性能、可靠性及在軌壽命直接影響到在軌衛(wèi)星全壽命周期的實(shí)效性，一直以來都是衛(wèi)星總體最為關(guān)注的重中之重。高可靠、長(zhǎng)壽命(5～10年在軌壽命)、高性能反作用飛輪是衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命的保障。按照實(shí)際使用情況對(duì)衛(wèi)星姿控飛輪進(jìn)行5～10年的測(cè)試，得到的結(jié)果和數(shù)據(jù)是最有說服力的，但是時(shí)間成本是難以接受的。

現(xiàn)有的加速壽命試驗(yàn)方法是在進(jìn)行合理工程及統(tǒng)計(jì)假設(shè)的基礎(chǔ)上，利用與物理失效規(guī)律相關(guān)的統(tǒng)計(jì)模型，對(duì)在超出正常應(yīng)力水平的加速環(huán)境下獲得的可靠性信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到試件在額定應(yīng)力水平下可靠性特征的可復(fù)現(xiàn)的數(shù)值估計(jì)的一種試驗(yàn)方法。由于反作用飛輪物理失效規(guī)律尚不清晰，也沒有統(tǒng)計(jì)模型可用，因此這種方法無法直接應(yīng)用于衛(wèi)星姿控飛輪加速壽命考核。目前衛(wèi)星反作用飛輪產(chǎn)品的壽命都是基于可靠度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估的，但是可靠度指標(biāo)基本上都是根據(jù)理論值和經(jīng)驗(yàn)值估算出來的，無法實(shí)現(xiàn)在有限時(shí)間內(nèi)、在地面情況下、客觀、有效地量化評(píng)估飛輪的壽命，沒有更科學(xué)、有效、可量化、可測(cè)試的評(píng)估方法，并且缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，無法滿足蓬勃發(fā)展商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)對(duì)長(zhǎng)壽命衛(wèi)星反作用飛輪，尤其是飛輪10年在軌壽命可靠性評(píng)估的精細(xì)化要求。因此，需要一種快速的測(cè)試試驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星姿控飛輪的長(zhǎng)壽命測(cè)試和評(píng)估。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種飛輪的地面加速壽命試驗(yàn)裝置，其能夠解決衛(wèi)星姿控飛輪在地面的長(zhǎng)壽命快速考核難題，具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，可以實(shí)現(xiàn)在有限時(shí)間內(nèi)、在地面情況下、客觀、有效地量化評(píng)估飛輪的壽命。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：這種飛輪的地面加速壽命試驗(yàn)裝置，其包括：衛(wèi)星姿控飛輪(1)、真空試驗(yàn)裝置(2)、通信轉(zhuǎn)接盒(3)、計(jì)算機(jī)(4)、直流穩(wěn)壓電源(5)、不間斷電源UPS(6)、飛輪連接電纜(7)；

真空試驗(yàn)裝置為安裝在其上的衛(wèi)星姿控飛輪(1)提供真空試驗(yàn)環(huán)境；通信轉(zhuǎn)接盒(3)將衛(wèi)星姿控飛輪的標(biāo)準(zhǔn)通信接口CAN/RS422轉(zhuǎn)換為USB連接到計(jì)算機(jī)(4)上；計(jì)算機(jī)(4)根據(jù)設(shè)定的考核參數(shù)，周期性發(fā)送控制指令給衛(wèi)星姿控飛輪，并且周期性發(fā)送遙測(cè)指令到衛(wèi)星姿控飛輪，得到衛(wèi)星姿控飛輪遙測(cè)返回的衛(wèi)星姿控飛輪運(yùn)行轉(zhuǎn)速和電流數(shù)據(jù)；直流穩(wěn)壓電流(5)提供衛(wèi)星姿控飛輪正常工作的電壓；不間斷電源UPS(6)給計(jì)算機(jī)(4)和直流穩(wěn)壓電壓提供不間斷的220V交流電源。

本實(shí)用新型的真空試驗(yàn)裝置為安裝在其上的衛(wèi)星姿控飛輪提供真空試驗(yàn)環(huán)境；通信轉(zhuǎn)接盒將衛(wèi)星姿控飛輪的標(biāo)準(zhǔn)通信接口CAN/RS422轉(zhuǎn)換為USB連接到計(jì)算機(jī)上；計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定的考核參數(shù)，周期性發(fā)送控制指令給衛(wèi)星姿控飛輪，并且周期性發(fā)送遙測(cè)指令到衛(wèi)星姿控飛輪，得到衛(wèi)星姿控飛輪遙測(cè)返回的衛(wèi)星姿控飛輪運(yùn)行轉(zhuǎn)速和電流數(shù)據(jù)；直流穩(wěn)壓電流提供衛(wèi)星姿控飛輪正常工作的電壓；不間斷電源UPS給計(jì)算機(jī)和直流穩(wěn)壓電壓提供不間斷的220V交流電源，因此能夠解決衛(wèi)星姿控飛輪在地面的長(zhǎng)壽命快速考核難題，具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐，可以實(shí)現(xiàn)在有限時(shí)間內(nèi)、在地面情況下、客觀、有效地量化評(píng)估飛輪的壽命。