[实用新型]一种一维悬吊式零重力模拟装置

说明书

本实用新型创造提供了一种一维悬吊式零重力模拟装置，包括导轨、导轨上设置的主动跟随机构，该主动跟随机构包括导轨上设置的滑块、以及导轨上设置的用于驱动滑块移动的执行组件；所述滑块上设有随动机构、以及用于检测航天器主体移动的检测机构；所述随动机构包括气浮导轨、以及气浮导轨上设置的气浮轴承，所述气浮导轨通过连接组件固定在滑块上，所述气浮轴承上设有用于吊装航天器本体的吊绳组件。本实用新型创造既利用了气浮滑轨摩擦极小的优点，同时通过优化组合，使得装置中高精度气浮导轨长度很短，因此可极大地降低加工成本。因此既解决了传统被动式一维悬吊式微低重力模拟装置干扰力较大、加工装配难度及成本较大的缺点。

技术领域

本发明创造属于零重力模拟装置领域，尤其是涉及一种一维悬吊式零重力模拟装置。

背景技术

在航天器研制过程中太阳翼、天线等展开类机构是航天器在轨正常运行的关键机构，同时由于其结构复杂，精度较高，需要在地面进行一系列微低重力展开试验，以保证其在轨状态能够正常使用。传统的被动式及主动式一维悬吊式微低重力模拟装置在加工难度及卸载精度等方面都有所欠缺。

现有的被动式及主动式一维悬吊式微低重力模拟装置普遍采用机械式滑轨或者气浮式滑轨，由于机械式滑轨摩擦干扰较大，同时在航天器展开路径较长时，滑轨长度较长，机械加工装配难度与成本急剧增长。气浮式滑轨摩擦很小，在小距离实验中效果较好，但是当滑轨长度较大时，其装调难度与加工成本则更高；现有的一维悬吊式微低重力模拟装置在实际应用中，悬吊绳系往往较长，受限于检测装置精度与随动机构响应能力，随动机构通常会滞后于航天器本体的运动，引起绳系的倾斜，产生水平分力，进而影响整体悬吊卸载精度。由于随动机构必须先检测航天器本体运动后，才能做出相应跟随动作，这种滞后不可避免，因此由绳系倾斜所引起的干扰同样不可避免，这成为了工程上亟待优化解决的一种难题。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种一维悬吊式零重力模拟装置。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种一维悬吊式零重力模拟装置，包括导轨、导轨上设置的主动跟随机构，该主动跟随机构包括导轨上设置的滑块、以及导轨上设置的用于驱动滑块移动的执行组件；所述滑块上设有随动机构、以及用于检测航天器主体移动的检测机构；所述随动机构包括气浮导轨、以及气浮导轨上设置的气浮轴承，所述气浮导轨通过连接组件固定在滑块上，所述气浮轴承上设有用于吊装航天器本体的吊绳组件。

进一步的，所述执行组件可以是电动推杆，电动推杆一端固定在导轨上，另一端固定在滑块的一侧。

进一步的，所述检测机构包括用于检测航天器本体移动的位移传感器、以及用于控制电动推杆工作的控制器，所述位移传感器和控制器均固定在滑块上。

进一步的，所述连接组件包括对应设置在滑块两端的两个伸缩杆，每一伸缩杆上均设有用于调节伸缩杆长度的调节螺栓，气浮导轨两端分别固定在两个伸缩杆上。

进一步的，所述吊绳组件包括安装在气浮轴承上的吊绳、以及吊绳上设置的用于安装航天器本体的转接工装。

进一步的，所述气浮轴承上设有用于安装吊绳的凹槽。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造设计了一种新型一维悬吊式微低重力模拟装置，通过主被动联合跟随、以及粗精跟随结合的方式，明显提升了卸载精度，取得了良好的效果，对于后续航天器研制工作具有良好的实际应用价值。本发明创造既利用了气浮滑轨摩擦极小的优点，同时通过优化组合，使得装置中高精度气浮导轨长度很短，因此可极大地降低加工成本。因此既解决了传统被动式一维悬吊式微低重力模拟装置干扰力较大、加工装配难度及成本较大的缺点。