[发明专利]一种太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台及其方法

权利要求书

1.一种太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于包括由上平台和下平台构成的气浮平台(5)、用于支撑平台的丝杠支撑杆(2)、用于调节上平台高度的上平台升降组件、用于调节下平台高度的下平台升降组件，位于上平台和下平台上的激光电磁气压阀阵列(3)；其中，下平台上的激光电磁气压阀阵列的出气口朝上，下平台上的激光电磁气压阀阵列的出气口朝下；

所述的上平台和下平台相互平行设置；所述的激光电磁气压阀阵列由激光电磁气压阀排列组成，激光电磁气压阀上具有激光发射接收传感器，激光电磁气压阀由外部气泵供气。

2.根据权利要求1所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于所述的上平台升降组件和下平台升降组件结构相同，均由电机(1)和丝杆螺母(4)组成；丝杆螺母(4)套在丝杠支撑杆(2)上，丝杆螺母由电机驱动实现正反转，丝杆螺母随上平台或下平台一起在高度方向上移动；通过同步驱动上平台或下平台上的电机，使上平台或下平台调整高度。

3.根据权利要求1所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于所述的激光电磁气压阀包括激光发射接收传感器(6)和阀门单元，所述的阀门单元包括进气孔(13)、泄气孔(17)、气压控制组件、外壳(7)和部分伸出外壳的柔性导管(14)，所述的柔性导管(14)伸出气阀单元部分的端口作为气压阀的出气孔(16)，激光发射接收传感器(6)布置在外壳上，且与出气孔位于同一侧；

气压控制组件位于外壳内，包括气压传感器(12)、电磁铁、安装块(10)、弹簧(11)、磁性部分阀门(9)和非磁性部分阀门(8)；安装块(10)内设有凹槽；磁性部分阀门和非磁性部分阀门固定连接组成卸压阀门组件，磁性部分阀门通过弹簧(11)与安装块(10)的凹槽底部相连，电磁铁设置在凹槽底部且与磁性部分阀门正对设置；在磁性部分阀门不受磁力时，卸压阀门组件在弹簧弹力作用下堵塞泄压孔；气压传感器(12)布置在安装块(10)上；卸压阀门组件打开时，所述的进气孔(13)、泄气孔(17)、出气孔(16)在阀块内通过气路相通。

4.如权利要求3所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于，伸出部分的柔性导管(14)外壁面环向布置有记忆合金组件(15)；所述的记忆合金组件包括三片均匀安装在柔性导管外壁周向上的记忆合金片，所述记忆合金片的形变方向为柔性导管的轴线方向。

5.如权利要求4所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于，所述的三片记忆合金片上均缠绕有加热丝。

6.如权利要求5所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于，所述的三片记忆合金片上的加热丝独立供电，记忆合金片在受热状态下伸展；初始状态下弯曲收缩。

7.如权利要求3所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于，所述的泄气孔与出气孔位于外壳的不同侧。

8.如权利要求3所述的太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台，其特征在于，所述的磁性部分阀门(9)与安装块(10)的凹槽之间设置有弹性密封圈。

9.一种权利要求1所述平台的气悬浮无阻力地面弹性振动测试方式，其特征在于：

通过电机调整上下平台的位置，使展开的太阳翼处于上下平台之间，下平台的激光电磁气压阀根据太阳翼形状喷出气体形成高压气体膜抵消太阳翼的重力，使太阳翼处于无重力状态；

当需要对太阳翼进行弹性振动测试时，给下平台的光电磁气压阀一个阶跃信号，使太阳翼产生震动；上下平台中的光电磁气压阀上的激光发射接收传感器通过激光的反射测出振动中的太阳翼各点的位置变化；根据位置的变化，求得该点的速度，再使用空气阻力公式求得空气阻力；从而通过调节上下平台中的光电磁气压阀的气体气压补偿空气阻力；其中，F为空气阻力，C为空气阻力系数，ρ为空气密度，S为物体迎风面积，V为物体与空气的相对运动速度；

其中上下平台中的光电磁气压阀的气体气压的调节方式为：光电磁气压阀进气孔与气泵相连，通入气体；出气口喷出气体；当气体通过进气孔流入气压阀，气道中的气压传感器会测得当前气压，根据需补偿的空气阻力控制电磁铁电流大小，从而控制卸压阀门组件的上下移动，卸压阀门组件配合泄压孔便能动态调节出气口喷出气体的气压；

在太阳翼至下到上运动时，通过下平台的光电磁气压阀补偿空气阻力，此时下平台的光电磁气压阀对太阳翼进行气浮并补偿空气阻力；在太阳翼至上到下运动时，通过上平台的光电磁气压阀补偿空气阻力，此时下平台的光电磁气压阀只对太阳翼进行气浮。