[发明专利]一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置

说明书

本发明提供了一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，其特征在于：包括导向柱、导向销和锁紧组件，导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。本发明解决载人航天器中性浮力试验中新旧单机设备快速便捷更换的问题。

技术领域

本发明属于载人航天器试验领域，尤其是涉及一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置。

背景技术

太空中的物体处于失重状态，航天员在太空中的行动很难控制，很多在地面认为合理的维修方法在太空中未必奏效。为确保在轨维修的成功，必须在地面开展在轨维修的地面验证和训练试验。目前广泛采用的在轨维修性地面验证方法是在地面进行中性浮力模拟试验。通过在中性浮力水槽内的训练，使航天员掌握在中性浮力水槽内调节身体运动和控制的能力，掌握完成具体任务的能力。通过这种训练，航天员可以掌握熟练舱作业的技能。在航天员诸多中性浮力训练试验中，有一类操作训练为新旧设备的替换或叠加，用来模拟太空中会遇到的载人航天器单机设备损坏或者需要更新的情况，航天员需要将携带的备用设备安装在旧设备上，这就需要一种对接装置来满足新旧设备的安装。

专利CN109921232中的一种水下插拔机构，主要包括液压组件和万向联轴器组件，通过水下液压缸实现水下插拔操作。其不足之处在于：结构复杂，尺寸较大，制造成本高，不能满足航天器中性浮力训练试验的需求；文献新型火箭炮插拔机构的仿真研究中简述了一种新型火箭炮的插拔机构，该插拔机构利用四连杆机构带动插头的平行移动实现插入和拔出动作。与本发明相比，四连杆插拔机构无法实现锁紧，且结构复杂、零部件较多，不适用于水下试验人员的操作，无法满足航天器中性浮力试验要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，以解决载人航天器中性浮力试验中新旧单机设备快速便捷更换的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种航天器中性浮力模拟试验用对接装置，包括导向柱、导向销和锁紧组件，

导向柱一端设有主动法兰，导向柱另一端设有锁紧座，导向销一端通过锁紧组件插接至导向柱，导向销另一端设有被动法兰，锁紧组件的锁紧销依次穿过锁紧座和导向销的锁紧承接孔，实现导向柱和导向销之间的固定连接。

进一步的，锁紧座整体呈盖状，锁紧座底部设有销座，销座与锁紧座两侧的侧壁分别形成一号轴套槽和二号轴套槽，销座的中部设有锁紧销孔，锁紧座的侧壁设有连通至锁紧销孔的锁紧通过孔，锁紧通过孔两侧设有三号轴套槽和四号轴套槽。

进一步的，锁紧销孔和锁紧通过孔均呈矩形圆孔状。

进一步的，锁紧组件包括安装板、一号联动推杆、二号联动推杆、连接杆、锁紧销和旋转把手，安装板中部设有通孔，安装板中部两侧分别设有与一号轴套槽相对应的一号轴套本体、与二号轴套槽相对应的二号轴套本体；安装板端部两侧分别设有与三号轴套槽相对应的三号轴套本体、与四号轴套槽相对应的四号轴套本体；一号联动推杆依次穿过一号轴套本体、三号轴套本体，二号联动推杆依次穿过二号轴套本体、三号轴套本体，一号联动推杆的第一端通过连接杆连接至二号联动推杆的第一段，一号联动推杆第二端设有一号限位片，二号联动推杆第二端设有二号限位片，锁紧销设置在连接杆内侧，旋转把手设置在连接杆外侧，锁紧销螺纹连接至旋转把手形成一体结构，且锁紧销相对连接杆转动。

进一步的，一号联动推杆中部设有三号限位片，一号轴套本体在一号限位片和三号限位片之间；二号联动推杆中部设有四号限位片，二号轴套本体在二号限位片和四号限位片之间；三号限位片和三号轴套本体之间设有一号弹簧，四号限位片和四号轴套本体之间设有二号弹簧。

进一步的，安装板上表面四角分别设有一个与锁紧座内边四角相对应的定位块，安装板通过螺钉固定连接至销座，实现锁紧组件与锁紧座的固定连接。