[发明专利]双星组合体航天器在轨分离地面试验装置及检测方法

权利要求书

1.一种双星组合体航天器在轨分离地面试验装置，其特征在于，包括模拟星体A（11）、模拟星体B（8）、龙门架（1）、滑轮组件（2）、限位组件、配重块（3）、测力计（5）、气分设备（9）以及激光跟踪仪（10）；

其中，所述滑轮组件（2）安装在龙门架（1）两侧；

所述配重块（3）通过调节螺栓（6）串接在第一钢丝绳（4）上；

所述测力计（5）一端通过滑轮组件（2）连接在第一钢丝绳（4）上；

所述测力计（5）的另一端连接在模拟星体B（8）上；

所述激光跟踪仪（10）放置在距离模拟星体B（8）2m范围内；

所述气分设备（9）能够分离模拟星体A（11）和模拟星体B（8）；

所述限位组件设置在滑轮组件（2）处。

2.根据权利要求1所述的双星组合体航天器在轨分离地面试验装置，其特征在于，所述滑轮组件（2）包括滑轮（14）；限位组件包括限位挡板（15）、泡沫塑料（16）及限位螺钉；

所述限位挡板（15）通过紧固件固定在滑轮（14）上；

所述限位挡板（15）下方与所述泡沫塑料（16）黏贴；

所述限位螺钉固定在第一钢丝绳（4）上；第一钢丝绳（4）绕制在滑轮（14）上；

当所述限位螺钉随第一钢丝绳（4）向上运动至与泡沫塑料（16）接触时，所述泡沫塑料（16）能够使限位螺钉减速至停止，起到限位的作用。

3.一种利用权利要求2所述的双星组合体航天器在轨分离地面试验装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将龙门架（1）搭建到位，将龙门架（1）的固定撑脚支撑到位；

步骤2：将滑轮组件（2）安装至龙门架（1），根据吊点的位置记为滑轮安装的中心线，滑轮组件（2）设置有平弹垫；

步骤3，对第一钢丝绳（4）进行安全测试，试吊载荷重量为单个吊点力的1.25倍，进行0.5h试吊；

步骤4，对悬吊系统进行安全测试，考核龙门架（1）、滑轮组件强度以及连接的可靠性，选取龙门架长度方向两组滑轮组件进行试验，试吊载荷重量为单个吊点力的1.25倍，进行4h试吊；

步骤5，标记4个吊点位置，使得4根第一钢丝绳（4）在水平面内的投影通过模拟星体A（11）的4个吊点孔；吊点位置采用第一钢丝绳（4）和吊环螺钉的方式进行标定；所述第一钢丝绳（4）与模拟星体A（11）的连接端相连接，所述第一钢丝绳（4）的另一端绕过滑轮组件（2）后绑扎固定；在第一钢丝绳与模拟星体A连接端配挂一个吊环螺钉；

所述吊环螺钉离地高度高于模拟星体A；

步骤6，模拟星体A、B预装配，模拟星体A与模拟星体B在龙门架外用行车起吊的方式完成预装；

步骤7，模拟星体A、B就位，将模拟航天器推至龙门架下方，根据悬挂的吊点位置完成模拟星体A的位置调整，吊点位置的偏差量控制在10mm以内，将模拟星体B用高度可调的支撑装置支撑到位；

步骤8，模拟星体A（11）、模拟星体B（8）水平粗调，将模拟星体A两个方向的水平度调整控制在0.2°以内；

步骤9，所述第一钢丝绳（4）配重端长度调整及制作，预估分离行程、缓冲垫高度、第一钢丝绳（4）长时间悬挂后的延长量、调节螺栓的调节量以及测力计所占用的高度，制作第一钢丝绳（4）配重端，并对第一钢丝绳（4）长度进行调整；

步骤10，模拟星体A配重至自由状态，配重时，先将4组配重块吊挂在4组第一钢丝绳（4）上，然后再依次增加砝码，配重至模拟星体A（11）刚好能相对模拟星体B（8）自由移动，模拟星体A（11）呈水平状态，两个方向的水平度控制在0.05°以内；

步骤11，模拟星体B（8）位置调整，调整模拟星体B（8）的位置，使得模拟星体B（8）与模拟星体A（11）的安装接口位置偏差控制在2mm以内；

步骤12，模拟星体B（8）水平度精调，卸下砝码，使得模拟星体A（11）完全停放在模拟星体B（8）上；调整模拟星体A（11）至两个方向的水平度不大于0.05°；

步骤13，模拟星体A（11）、模拟星体B（8）分离，模拟星体A（11）、模拟星体B（8）水平度调整完毕后，继续增加砝码，4个吊点新增砝码的重量分别记为ΔM1、ΔM2、ΔM3以及ΔM4，并记录，使得模拟星体A（11）与模拟星体B（8）分离，用激光跟踪仪测量模拟星体A（11）在分离过程的姿态变化；

步骤14，模拟星体A（11）、模拟星体B（8）对接，将4个吊点新增砝码ΔM1、ΔM2、ΔM3以及ΔM4从配重端取下，使得模拟星体A（11）缓慢下降至与模拟星体B（8）对接；

步骤15，正式分离准备，开启气源，保证供气压力大于4MPa，确认各配重点的读数是否符合步骤13的记录结果，并重新记录，确认各配重块（3）下方均放置有缓冲垫（12），开启摄像记录，激光跟踪仪（10）进入数据自动采集界面；

步骤16，正式分离，利用气分设备（9）及解锁分离试验件（7），模拟星体A（11）、模拟星体B（8）模拟在轨分离程序分离；解锁分离试验件（7）设置在模拟星体A、模拟星体B之间；

步骤17，撤收，依次拆除6根分离弹簧，拆除后，按记录重量从4个配重端移除砝码ΔM1、ΔM2、ΔM3以及ΔM4，将模拟星体A（11）下降停放在模拟星体B（8）上，从上至下方向，依次将4个配重端的配重块（3）卸下。