[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

说明书

本发明公开了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，属于气浮技术领域。装置包括由上平台和下平台构成的气浮平台，用于支撑平台的丝杠支撑杆，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。将太阳翼置于上平台和下平台之间，下平台通过喷气实现太阳翼的气悬浮，上下平台补偿空气阻力。通过给光电磁气压阀一个阶跃信号，即可使太阳翼产生振动，进行振动测试。

技术领域

本发明涉及太阳翼气悬浮技术领域，具体涉及太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台及其方法。

背景技术

研究发展载人航天航空是我国21世纪科技发展的重要战略目的之一。随着我国载人航天航空事业的发展，航天器的结构日益复杂，同时对结构的稳定性、航天器的运动性能要求越来越严格。其中太阳翼的弹性振动特性对航天器的运动性能存在着极大的影响。

此外太空环境是一种无重力无阻力环境，而地面上的空气阻力对太阳翼的弹性振动特性有着极大影响。因此如何在地面模拟太空环境下的太阳翼的弹性振动特性对航天器的测试开发有着至关重要的作用。

目前我国对太空模拟环境的地面模拟主要是模拟微重力环境，其主要手段如下：1.吊丝配重平衡法；2.水浮法；3.气浮法；4.自由落体法；5.抛物线飞行法。但对无阻力的环境模拟少之又少，未见在实现模拟微重力环境的同时，补偿空气阻力来模拟无阻力环境的方案。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台及其方法。

太阳翼的气悬浮无阻力地面弹性振动测试平台包括由上平台和下平台构成的气浮平台，用于支撑平台的丝杠支撑杆，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；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。

作为本发明的优选方案，所述的上平台升降组件和下平台升降组件结构相同，均由电机和丝杆螺母组成；丝杆螺母套在丝杠支持杆上，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。

所述的激光电磁气压阀包括包括激光发射接收传感器和阀门单元，所述的阀门单元包括进气孔、泄气孔、气压控制组件、外壳和部分伸出外壳的柔性导管，所述的柔性导管伸出气阀单元部分的端口作为气压阀的出气孔；激光发射接收传感器布置在外壳上，且与出气孔位于同一侧；

气压控制组件位于外壳内，其包括气压传感器、电磁铁、安装块、弹簧、磁性部分阀门和非磁性部分阀门；安装块内设有凹槽；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与安装块的凹槽底部相连，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；气压传感器布置在安装块上；卸压阀门组件打开时，所述的进气孔、泄气孔、出气孔在阀块内通过气路相通。

优选的，伸出部分的柔性导管外壁面环向布置有记忆合金组件，所述的记忆合金组件包括三片均匀安装在柔性导管周向外壁上的记忆合金片，所述记忆合金片的形变方向为柔性导管的轴线方向。

优选的，所述的三片记忆合金片上缠绕有加热丝，电加热丝连接人电流可对记忆合金片进行加热，从而使记忆合金片受热产生形变。

优选的，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。

优选的，所述的泄气孔与出气孔位于外壳的不同侧。