用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其方法，包括：上横梁、支撑竖梁、下横梁、进气口以及多孔金属材料气浮盘；上横梁用于与卫星附件连接，支撑竖梁传递上横梁上卫星附件的重量至下横梁，下横梁则将支撑竖梁上的重量传递至多个多孔金属材料气浮盘；下横梁设置有与多孔金属材料气浮盘以及进气口的螺纹接口；进气口用于通过下横梁上的螺纹接口将高压气流传递给多孔金属材料气浮盘，使多孔金属材料气浮盘形成气膜，将上横梁、支撑竖梁、下横梁以及卫星附件悬浮。本发明在能可靠安全地承载卫星附件重量的同时，具备无哨叫、气膜稳定、无摩擦等优势，可靠地保证卫星附件的失重状态，达到可靠有效地进行气浮展开试验的目的。
【专利说明】用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气浮装置，具体地涉及一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其方法。
【背景技术】
[0002]气浮装置在卫星展开附件的气浮展开试验和模态试验中承担着重要角色，主要为抵消附件的重力，达到模拟附件在轨工作状态的无重力环境。相对同样模拟附件在轨失重环境的悬吊装置，气浮装置具备设备简易、成本低廉和应用便捷的特点，因此，气浮装置对于附件在轨力学特性分析及其地面验证试验具有极大的应用价值。然而，因为气浮装置往往存在气膜不均、哨叫和摩擦等缺陷，使得附件在展开试验中因引入过多干扰因素而无法准确模拟在轨展开过程，使得地面试验数据难以判读甚至试验失败。因此，一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其实施方式的研制，是解决附件地面气浮展开试验中的无重力环境模拟问题的一种有效手段。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置。本发明在能可靠安全地承载卫星附件重量的同时，具备无哨叫、气膜稳定、无摩擦等优势，可靠地保证卫星附件的失重状态，达到可靠有效地进行气浮展开试验的目的。
[0004]根据本发明提供的一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，包括:上横梁、支撑竖梁、下横梁、进气口以及多孔金属材料气浮盘；
[0005]上横梁用于与卫星附件连接，支撑竖梁传递上横梁上卫星附件的重量至下横梁，下横梁则将支撑竖梁上的重量传递至多个多孔金属材料气浮盘；
[0006]下横梁设置有与多孔金属材料气浮盘以及进气口的螺纹接口 ；
[0007]进气口用于通过下横梁上的螺纹接口将高压气流传递给多孔金属材料气浮盘，使多孔金属材料气浮盘形成气膜，将上横梁、支撑竖梁、下横梁以及卫星附件悬浮。
[0008]优选地，多孔金属材料气浮盘的数量为两个。
[0009]优选地，一个多孔金属材料气浮盘对应一个进气口。
[0010]优选地，进气口的高压气体直接供给多孔金属材料气浮盘的多孔金属材料块，下横梁与进气口的接口为螺纹通孔。
[0011]优选地，多孔金属材料气浮盘包括外覆螺纹套和多孔金属材料块，多孔金属材料块的形状为圆形或者方形。
[0012]优选地，多孔金属材料气浮盘的外覆螺纹套与下横梁螺纹连接，多孔金属材料块被包覆在外覆螺纹套内，多孔金属材料块与外覆螺纹套之间采用胶结形式连接。
[0013]优选地，多孔金属材料块除了作为气膜产生面的出气面之外，进气面由下横梁和进气口密封，其它面全部被包覆及密封在外覆螺纹套内，但在出气面多孔金属材料块超出外覆螺纹套约0.2mm ;其中，进气面是指进气口一侧与多孔金属材料块的接触面。
[0014]优选地，在出气面，多孔金属材料块超出外覆螺纹套，超出距离不大于0.5_。
[0015]优选地，多孔金属材料气浮盘的多孔金属材料块接受进气口输入的高压气体，气体通过多孔金属内的微小孔洞流出并形成气膜，气膜承担着抵消被气浮对象重量的作用。
[0016]根据本发明提供的一种上述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置的使用方法，包括如下步骤:
[0017]第一步，将用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置放置于大理石气浮平台上，并保证大理石气浮平台上的洁净度和水平度；
[0018]第二步，连接气源，通过气管使气源通过进气口进入多孔金属材料气浮盘，并打开气源，试验不同气压下气膜厚度及气浮状态，无异常后关闭气源；
[0019]第三步，将上横梁与卫星展开附件进行螺接，并保证气管不与附件展开运动轨迹及气浮装置干涉；
[0020]第四步，打开气源，进行卫星附件展开试验。
[0021]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0022]1、多孔金属材料气浮装置的设计构型简单，有良好的设计适应性、实现经济性和装配工艺性；
[0023]2、多孔金属材料气浮装置的气膜均匀、无哨叫、无摩擦力，保证了附件展开试验的有效性。
[0024]3、在能可靠安全地承载卫星附件重量的同时，具备无哨叫、气膜稳定、无摩擦等优势，可靠地保证卫星附件的失重状态，达到可靠有效地进行气浮展开试验的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0026]图1为本发明结构示意图。
[0027]图2为多孔金属材料气浮盘的设计示意图。
[0028]图3为多孔金属材料气浮装置的地面试验状态示意图。
[0029]图中:
[0030]1-上横梁、2-支撑竖梁、3-下横梁、4-进气口、5-多孔金属材料气浮盘、6_外覆螺纹套、7-多孔金属材料块、8-进气面、9-出气面、10-大理石浮平台
【具体实施方式】
[0031]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0032]本发明涉及一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置及其实施方法，所述多孔金属材料气浮装置包括上横梁、支撑竖梁、下横梁、进气口和多孔金属材料气浮盘，如附图1、附图2所示，上横梁主要与卫星附件连接，承担和传递卫星附件的重量；支撑竖梁传递上横梁上的重量至下横梁；而下横梁则将支撑竖梁上的重量传递至两个多孔金属材料气浮盘，并提供与多孔金属材料气浮盘的螺纹接口，同时提供多孔金属材料气浮盘所需的进气口的螺纹接口 ；多孔金属材料气浮盘主要由外覆螺纹套和多孔金属材料块组成，外覆螺纹套与下横梁螺纹连接，多孔金属材料块出气并形成气膜；多孔金属材料块被包覆在外覆螺纹套内，两者采用胶结形式连接；进气口通过下横梁上的接口将高压气流传递给多孔金属材料气浮盘的多孔金属材料块，使之形成气膜，将气浮装置及卫星附件悬浮。
[0033]本发明在能可靠安全地承载卫星附件重量的同时，具备无哨叫、气膜稳定、无摩擦等优势，有效地保证卫星附件的失重状态，达到可靠有效地进行卫星附件地面气浮展开试验的目的。更为具体地，参见附图1所示，一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置的使用方法。采用上述多孔金属材料气浮装置进行卫星展开附件的展开试验，参见附图3，具体实施步骤如下:
[0034]第一步，将多孔金属材料气浮装置放置与大理石气浮平台上，并保证气浮平台上的洁净度和水平度；
[0035]第二步，连接气源，通过气管使气源通过进气口进入多孔金属材料气浮盘，并打开气源，试验不同气压下气膜厚度及气浮状态，无异常后关闭气源；
[0036]第三步，将多孔金属材料气浮装置的上横梁与卫星展开附件进行螺接，并保证气管不与附件展开运动轨迹及气浮装置干涉；
[0037]第四步，打开气源，进行卫星附件展开试验。
[0038]综上，本发明的装置具有设计构型简单，有良好的设计适应性、实现经济性和装配工艺性，具备可扩展性强、经济耐用、可靠性高、装配便捷、使用方便、应用范围广等特点，可以运用于各种卫星附件的气浮展开试验中。
[0039]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，包括:上横梁、支撑竖梁、下横梁、进气口以及多孔金属材料气浮盘； 上横梁用于与卫星附件连接，支撑竖梁传递上横梁上卫星附件的重量至下横梁，下横梁则将支撑竖梁上的重量传递至多个多孔金属材料气浮盘； 下横梁设置有与多孔金属材料气浮盘以及进气口的螺纹接口； 进气口用于通过下横梁上的螺纹接口将高压气流传递给多孔金属材料气浮盘，使多孔金属材料气浮盘形成气膜，将上横梁、支撑竖梁、下横梁以及卫星附件悬浮。
2.根据权利要求1所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，多孔金属材料气浮盘的数量为两个。
3.根据权利要求2所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，一个多孔金属材料气浮盘对应一个进气口。
4.根据权利要求3所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，进气口的高压气体直接供给多孔金属材料气浮盘的多孔金属材料块，下横梁与进气口的接口为螺纹通孔。
5.根据权利要求1所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，多孔金属材料气浮盘包括外覆螺纹套和多孔金属材料块，多孔金属材料块的形状为圆形或者方形。
6.根据权利要求5所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，多孔金属材料气浮盘的外覆螺纹套与下横梁螺纹连接，多孔金属材料块被包覆在外覆螺纹套内，多孔金属材料块与外覆螺纹套之间采用胶结形式连接。
7.根据权利要求6所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，多孔金属材料块除了作为气膜产生面的出气面之外，进气面由下横梁和进气口密封，其它面全部被包覆及密封在外覆螺纹套内，但在出气面多孔金属材料块超出外覆螺纹套约0.2mm ;其中，进气面是指进气口一侧与多孔金属材料块的接触面。
8.根据权利要求7所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，在出气面，多孔金属材料块超出外覆螺纹套，超出距离不大于0.5_。
9.根据权利要求6所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置，其特征在于，多孔金属材料气浮盘的多孔金属材料块接受进气口输入的高压气体，气体通过多孔金属内的微小孔洞流出并形成气膜，气膜承担着抵消被气浮对象重量的作用。
10.一种权利要求1所述的用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤: 第一步，将用于卫星附件展开试验的多孔金属材料气浮装置放置于气浮平台上，并保证气浮平台上的洁净度和水平度； 第二步，连接气源，通过气管使气源通过进气口进入多孔金属材料气浮盘，并打开气源，试验不同气压下气膜厚度及气浮状态，无异常后关闭气源； 第三步，将上横梁与卫星展开附件进行螺接，并保证气管不与附件展开运动轨迹及气浮装置干涉； 第四步，打开气源，进行卫星附件展开试验。
【文档编号】B64G7/00GK104443449SQ201410606608
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】蒋国伟, 陆国平, 尤超蓝, 满孝颖, 张凌燕, 钟鸣 申请人:上海卫星工程研究所