[发明专利]一种缩比飞网抽出力测量系统及测量方法

说明书

本发明公开一种缩比飞网抽出力测量系统及测量方法，包括驱动单元、扭转单元、弹性变形单元、转角测量单元；扭转单元包括第一扭转件以及能够盘绕缩比飞网牵引线的第二扭转件；驱动单元与第一扭转件传动相连，以用于驱动第一扭转件转动；第一扭转件通过弹性变形单元与第二扭转件传动相连，使第一扭转件与第二扭转件之间存在扭矩差；转角测量单元包括分别设在第一扭转件与第二扭转件上的第一转角测量件与第二转角测量件，以用于测量第一扭转件与第二扭转件的转角。通过测量转角差，得到弹性变形单元的转动变形扭矩，进而得到抽出力，在降低了试验成本的同时也保持了测试数据的准确性，用于真空或大气环境下连续测量微小量级的抽出力。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体是一种缩比飞网抽出力测量系统及测量方法。

背景技术

随着空间活动的不断发展，空间碎片、废弃卫星等非合作目标不断增加，严重影响了空间安全环境和有限的空间轨道资源。空间飞网捕获技术是国际上研究比较热门的一种空间技术，利用飞网展开机构发射一张由细绳编制成的大网，靠近并包裹住目标航天器后将其收回或者控制，因其柔性轻质、捕获精度要求低、容错能力强、可有效避免直接刚性碰撞等优势而受到广泛关注。

由于空间任务的高成本与高风险性，对于飞网捕获技术，我们需要在地面进行大量试验。地面大气环境和空间真空环境的不同会导致空间飞网的拉出展开过程存在差异，考虑到空间飞网面积较大，原型试验需要较大空间的地面真空环境，试验成本较高。因此，需要一种缩比飞网抽出力测量系统，测量真空和大气环境下缩比飞网从网包抽出过程中的抽出力，为大气环境和真空环境下空间飞网拉出过程的天地差异性提供分析依据。

发明内容

针对现有技术中空间飞网原型试验需要较大空间的地面真空环境，试验成本较高的问题，本发明提供一种缩比飞网抽出力测量系统及测量方法。

为实现上述目的，本发明提供一种缩比飞网抽出力测量系统，包括驱动单元、扭转单元、弹性变形单元、转角测量单元；

所述扭转单元包括第一扭转件以及能够盘绕缩比飞网牵引线的第二扭转件；

所述驱动单元与第一扭转件传动相连，以用于驱动第一扭转件转动；

所述第一扭转件通过弹性变形单元与第二扭转件传动相连，以用于驱动第二扭转件转动的同时使第一扭转件与第二扭转件之间存在扭矩差；

所述转角测量单元包括分别设在第一扭转件与第二扭转件上的第一转角测量件与第二转角测量件，以用于测量第一扭转件与第二扭转件的转角。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性变形单元包括驱动盘、弹性扭转件与驱动轴；

所述驱动盘为凹槽结构，所述弹性扭转件的一端与驱动盘的凹槽侧壁相连，所述驱动轴的一端与弹性扭转件的另一端相连并位于驱动盘的凹槽结构内；

所述驱动轴的另一端与第一扭转件、第二扭转件中的一个传动相连，所述驱动盘的凹槽底与第一扭转件、第二扭转件中的另一个传动相连。

作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性扭转件为涡卷型弹簧或薄片板簧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一扭转件包括扭转轴与从动轮，所述扭转轴的一端与驱动单元传动相连，所述扭转轴的另一端与驱动盘的凹槽底固定相连，所述从动轮套设在驱动轴上并与驱动盘的凹槽底相贴，所述第一转角测量件为套设在驱动轴上的空心轴式光电码盘。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二扭转件包括从动轴以及套设在从动轴上的绞盘，所述从动轴与驱动轴的端部相连，所述第二转角测量件为套设在从动轴上的空心轴式光电码盘。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括支架单元，所述支架单元包括底板以及并排设在底板上的支架与试样托架，所述驱动轴与从动轴均通过轴承转动连接在支架上。