[发明专利]一种板式推进剂管理装置部件性能验证的微重力试验系统有效

专利信息
申请号: 201310118964.1 申请日: 2013-04-08
公开(公告)号: CN103287589A 公开(公告)日: 2013-09-11
发明(设计)人: 胡齐;李永;潘海林;陈健;魏延明;李泽 申请(专利权)人: 北京控制工程研究所
主分类号: B64G7/00 分类号: B64G7/00
代理公司: 中国航天科技专利中心 11009 代理人: 安丽
地址: 100080 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 板式 推进 管理 装置 部件 性能 验证 重力 试验 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及板式推进剂管理装置(PMD)在微重力条件下流体传输性能与管理性能的试验验证技术领域,可以推广应用于各种板式PMD部件缩比模型的微重力试验。

背景技术

随着国际上大型桁架式平台卫星的迅速发展,采用板式PMD的推进剂贮箱已经成为国际上主流。从“十一五”末期起,开始开展了大容量板式PMD推进剂贮箱研制工作,已研制了板式PMD样机,进行了板式PMD流体传输性能与管理性能的地面演示试验。该演示试验只能对板式PMD的局部性能进行验证,无法真实反映其在空间环境下利用表面张力对流体的管理、控制和传输能力。因此,必须进行大量的微重力试验,对板式PMD部件性能进行深入研究。故自2011年3月起,针对880L大容量板式贮箱的板式PMD部件进行缩比设计,搭建了一种由缩比试验模型、试验系统基板、高度可调节试验支架组件、图像采集系统、照明系统等组成的微重力试验系统,运用该试验系统,多次完成了880L大容量板式贮箱板式PMD部件不同缩比模型的流体传输管理特性和液面重定位过程的微重力试验,验证了微重力环境下板式PMD部件的流体管理和传输能力。

同时,由于板式PMD推进剂贮箱研制和相关试验验证技术涉及到国家安全,掌握了该项技术的国家往往进行技术封锁,国外能够提供的资料很不全面,只能起一定的借鉴作用,发表的相关文章中均未提及详细的试验系统设计,对板式贮箱的机理研究必须自行搭建试验系统,以开展大量的微重力试验,得到充分的第一手资料,这些基础资料是不可能从国外文献中获得的。

综上所述,一种板式PMD部件性能验证的微重力试验系统是进行大容量板式PMD推进剂贮箱研制过程中摸索和总结的成果,整个试验系统是全新的,国内没有相关的文献和资料可以借鉴,国外也极少公开纰漏类似试验系统。为了实现板式PMD部件流体传输管理性能验证,结合试验过程的实践和经验,首次提出了一种板式PMD部件性能验证的微重力试验系统。

发明内容

本发明的技术解决问题是:克服现有技术的不足,提供一种板式PMD部件性能验证的微重力试验系统,能够有效地验证微重力环境下板式PMD部件的流体管理和传输能力。

本发明的技术解决方案是:一种板式推进剂管理装置部件性能验证的微重力试验系统,包括:试验系统基板、高度可调节试验支架组件、图像采集系统、照明系统部分,而且高度可调节试验支架组件、图像采集系统、照明系统部分均在试验系统基板上对称地布置两套,所述微重力试验系统具备同时进行两种试验模型微重力试验的能力;

所述试验系统基板为一块圆形平板,用于实现高度可调节试验支架组件、图像采集系统、照明系统部分紧凑地安装与固定,同时实现试验系统与微重力试验舱安装衔接;

所述每套高度可调节试验支架组件由支板组成,支板分布用于支撑固定试验模型,支架分别用于支撑固定支板;

所述每套图像采集系统由CCD相机、CCD摄像头和相机支座组成,CCD相机安装固定在相机支座上,用于实时记录试验模型的试验图像,微重力试验舱内自备的CCD摄像头实时无线遥传试验模型的试验准备情况,确保微重力试验正常顺利进行;

所述每套照明系统由强光光源和滤光板组成,强光光源安装固定在支架的平板上,即位于支板的正下方,滤光板位于CCD相机与试验模型之间。

所述每个支架上的四根支柱,四根支柱上打有多个定位孔,用于调节支板的高度。

本发明与现有技术相比的有益效果在于:

(1)本发明根据板式PMD部件性能微重力试验验证要求,合理设计并搭建了各主要部分对称布置的微重力试验系统。该试验系统具有结构简单紧凑、空间利用率高、图像采集方便、试验效率及经济效益高、易实现等优点,能够获得所有板式PMD部件模型的流体管理能力及流体传输特性,并对PMD性能进行验证。

(2)本发明采用高度可调节试验支架组件,可适应不同板式PMD部件模型试验安装要求,可扩展性强,可调节性强、模型置换容易。

(3)本发明试验系统合理、可行,可操作性强,对板式PMD部件性能起到良好的验证作用,已应用在大容量板式PMD推进剂贮箱研制上,为板式PMD优化设计提供良好的借鉴,具有广泛的应用价值和推广前景,可以推广应用于各种板式PMD部件空间流体管理性能的微重力试验验证。

附图说明

图1是本发明试验系统的结构原理图;

图2是本发明高度可调节试验支架组件的结构示意图。

具体实施方式

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