[发明专利]一种模拟分离物五个自由度运动的气浮两次试验方法

说明书

本发明是一种模拟分离物五个自由度运动的气浮两次试验方法。所述方法具体为:将分离物安装在分离装置上，通过气浮飞行模拟测试装置进行第一次分离试验，开展分离动作时，气浮飞行模拟测试装置触发解锁，分离装置的弹性势能释放对分离物产生相互作用力，分离物与分离装置实现分离；启动气浮装置，分离物在大理石机架上方平面上运动，将分离装置拆下，对分离装置的安装角相位调整90度安装，通过气浮飞行模拟测试装置进行第二次分离试验，实现分离物分离物的5个自由度模拟。本发明有效的减小了摩擦对分离特性的影响，通过两次试验结果拟合达到5自由度的模拟，极大的提高了试验台的通用性和试验效率，节约了生产成本、减少了研制周期。

技术领域

本发明涉及航天飞行器分离模拟实验技术领域，是一种模拟分离物五个自由度运动的气浮两次试验方法。

背景技术

随着航天技术的快速发展，航天任务的类型日益复杂，飞行器在轨分离方式呈现多样化，飞行器在轨分离特性直接影响着航天任务的成败。气浮轴承是当前地面试验应用摩擦系数最低的一种器件，摩擦系数μ可以达到0.0005，可以将摩擦造成的能量损耗降低到最小限度，最为真实的模拟空中分离特性。飞行器在轨分离试验不仅效率低，而且成本极高。因此在地面开展飞行器在轨分离特性分析与评价有着重要意义。

发明内容

本发明为解决飞行器在轨分离试验不仅效率低，而且成本极高的问题，本发明提供了一种模拟分离物五个自由度运动的气浮两次试验方法，本发明提供了以下技术方案：

一种模拟分离物五个自由度运动的气浮两次试验方法，所述方法基于一种气浮飞行模拟测试装置，所述装置包括：分离装置、分离物、气浮装置和大理石机架，所述分离物固定在分离装置上，所述分离装置与大理石架连接，所述气浮装置固定在大理石机架上；包括以下步骤；

步骤1：将分离物安装在分离装置上，通过气浮飞行模拟测试装置进行第一次分离试验，开展分离动作时，气浮飞行模拟测试装置触发解锁，分离装置的弹性势能释放对分离物产生相互作用力，分离物与分离装置实现分离；

步骤2：在分离物与分离装置实现分离的同时，启动气浮装置，气浮装置提供浮力抵消分离物的重量，分离物在大理石机架上方平面上运动，实现分离物的X,Y,γ3个自由度的模拟；

步骤3：将分离装置拆下，对分离装置的安装角相位调整90度安装，通过气浮飞行模拟测试装置进行第二次分离试验，开展分离动作时，气浮飞行模拟测试装置触发解锁，分离装置的弹性势能释放对分离物产生相互作用力，分离物与分离装置实现分离；

步骤4：在分离物与分离装置实现分离的同时，启动气浮装置，气浮装置提供浮力抵消分离物的重量，分离物在大理石机架上方平面上运动，实现分离物分离物的X,Z,β3个自由度模拟。

优选地，通过改变分离物位置实现分离物分离物的X,Z,β3个自由度模拟，包括以下步骤：

步骤1.1：将分离物安装在分离装置上，通过气浮飞行模拟测试装置进行第一次分离试验，开展分离动作时，控制系统电信号触发解锁，分离装置的弹性势能释放对分离物产生相互作用力，分离物与分离装置实现分离；

步骤1.2：在分离物与分离装置实现分离的同时，启动气浮装置，气浮装置提供浮力抵消分离物的重量，分离物在大理石机架上方平面上运动，实现分离物的X,Y,γ3个自由度的模拟；

步骤1.3：将分离物拆下，然后把分离物沿X轴旋转90度安装在分离装置上，通过气浮飞行模拟测试装置进行第二次分离试验，开展分离动作时，气浮飞行模拟测试装置触发解锁，分离装置的弹性势能释放对分离物产生相互作用力，分离物与分离装置实现分离；

步骤1.4：在分离物与分离装置实现分离同时，启动气浮装置，气浮装置提供浮力抵消分离物的重量，分离物在大理石机架上方平面上运动，实现分离物分离物的X,Z,β3个自由度模拟。

优选地，所述气浮装置的摩擦系数μ为0.0005。