[实用新型]飞轮的地面加速寿命试验装置

说明书

飞轮的地面加速寿命试验装置，能够解决卫星姿控飞轮在地面的长寿命快速考核难题，具有可靠的试验数据支撑，可以实现在有限时间内、在地面情况下、客观、有效地量化评估飞轮的寿命。真空试验装置为安装在其上的卫星姿控飞轮(1)提供真空试验环境；通信转接盒(3)将卫星姿控飞轮的标准通信接口CAN/RS422转换为USB连接到计算机(4)上；计算机(4)根据设定的考核参数，周期性发送控制指令给卫星姿控飞轮，并且周期性发送遥测指令到卫星姿控飞轮，得到卫星姿控飞轮遥测返回的卫星姿控飞轮运行转速和电流数据；直流稳压电流(5)提供卫星姿控飞轮正常工作的电压；不间断电源UPS(6)给计算机(4)和直流稳压电压提供不间断的220V交流电源。

技术领域

本实用新型涉及航空航天的技术领域，尤其涉及一种飞轮的地面加速寿命试验装置。

背景技术

随着商业航天产业的蓬勃发展，商业卫星的寿命也越来越长，从最初的1～2年，逐步提升到5～10年。反作用飞轮是卫星精密姿态控制的主要执行机构，是确保卫星在轨寿命和任务效能的核心关键部件。飞轮产品是集精密机械、电力电子、自动控制、空间可靠性设计等集成一体化的高精密空间应用产品；飞轮产品的综合性能、可靠性及在轨寿命直接影响到在轨卫星全寿命周期的实效性，一直以来都是卫星总体最为关注的重中之重。高可靠、长寿命(5～10年在轨寿命)、高性能反作用飞轮是卫星实现长寿命的保障。按照实际使用情况对卫星姿控飞轮进行5～10年的测试，得到的结果和数据是最有说服力的，但是时间成本是难以接受的。

现有的加速寿命试验方法是在进行合理工程及统计假设的基础上，利用与物理失效规律相关的统计模型，对在超出正常应力水平的加速环境下获得的可靠性信息进行转换，得到试件在额定应力水平下可靠性特征的可复现的数值估计的一种试验方法。由于反作用飞轮物理失效规律尚不清晰，也没有统计模型可用，因此这种方法无法直接应用于卫星姿控飞轮加速寿命考核。目前卫星反作用飞轮产品的寿命都是基于可靠度指标进行评估的，但是可靠度指标基本上都是根据理论值和经验值估算出来的，无法实现在有限时间内、在地面情况下、客观、有效地量化评估飞轮的寿命，没有更科学、有效、可量化、可测试的评估方法，并且缺乏试验数据支撑，无法满足蓬勃发展商业航天产业对长寿命卫星反作用飞轮，尤其是飞轮10年在轨寿命可靠性评估的精细化要求。因此，需要一种快速的测试试验方法，实现卫星姿控飞轮的长寿命测试和评估。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供了一种飞轮的地面加速寿命试验装置，其能够解决卫星姿控飞轮在地面的长寿命快速考核难题，具有可靠的试验数据支撑，可以实现在有限时间内、在地面情况下、客观、有效地量化评估飞轮的寿命。

本实用新型的技术方案是：这种飞轮的地面加速寿命试验装置，其包括：卫星姿控飞轮(1)、真空试验装置(2)、通信转接盒(3)、计算机(4)、直流稳压电源(5)、不间断电源UPS(6)、飞轮连接电缆(7)；

真空试验装置为安装在其上的卫星姿控飞轮(1)提供真空试验环境；通信转接盒(3)将卫星姿控飞轮的标准通信接口CAN/RS422转换为USB连接到计算机(4)上；计算机(4)根据设定的考核参数，周期性发送控制指令给卫星姿控飞轮，并且周期性发送遥测指令到卫星姿控飞轮，得到卫星姿控飞轮遥测返回的卫星姿控飞轮运行转速和电流数据；直流稳压电流(5)提供卫星姿控飞轮正常工作的电压；不间断电源UPS(6)给计算机(4)和直流稳压电压提供不间断的220V交流电源。

本实用新型的真空试验装置为安装在其上的卫星姿控飞轮提供真空试验环境；通信转接盒将卫星姿控飞轮的标准通信接口CAN/RS422转换为USB连接到计算机上；计算机根据设定的考核参数，周期性发送控制指令给卫星姿控飞轮，并且周期性发送遥测指令到卫星姿控飞轮，得到卫星姿控飞轮遥测返回的卫星姿控飞轮运行转速和电流数据；直流稳压电流提供卫星姿控飞轮正常工作的电压；不间断电源UPS给计算机和直流稳压电压提供不间断的220V交流电源，因此能够解决卫星姿控飞轮在地面的长寿命快速考核难题，具有可靠的试验数据支撑，可以实现在有限时间内、在地面情况下、客观、有效地量化评估飞轮的寿命。