[发明专利]一种舱外航天服头盔面窗光学性能综合测试装置及方法

说明书

本发明涉及一种舱外航天服头盔面窗光学性能综合测试装置及方法，测试装置底盘设置安装座，提供安装舱外航天服的密封接口；运行机构包括主动轴、从动轴和底座；主动轴通过转盘的转接与输出驱动轴连接，并设置在舱外航天服内；从动轴安装至转盘下表面的传动轴上，并设置在舱外航天服外部；信号发射单元安装至从动轴，信号接收单元安装至主动轴；控制单元控制运行机构，调整信号发射单元和信号接收单元的位置，基于信号接收单元传送的信号，测量舱外航天服头盔面窗光学性能参数。本发明实现了舱外航天服内部充注气压和不充注气压两种工况下的头盔面窗整体光学性能测试，包括透光率、雾度、角偏差、光畸变的测试；保证了产品验收交付的可靠性。

技术领域

本发明涉及载人航天技术领域，尤其涉及一种舱外航天服头盔面窗光学性能综合测试装置及方法。

背景技术

舱外航天服是航天员在轨进行空间出舱任务时的必备装备，而头盔面窗则是航天员着舱外航天服后进行空间出舱任务时直接观察了解外界的唯一窗口，在极端高/低温、真空、辐照等恶劣空间环境下集压力防护、视觉防护、热防护、视觉工效保障等多种功能于一体，视觉防护和视觉工效保障功能是其所独有的特殊防护功能。

头盔面窗从内向外为多层面窗结构，其整体光学性能，包括透光率、雾度、光畸变、角偏差，是否满足要求是航天员顺利运行空间出舱任务的基本条件，也是航天员能否进行精细化操作的保障。因此，航天服地面总装集成及验收交付过程中，头盔面窗的各项光学性能是测试考核的要点。

发明内容

针对舱外航天服研制及产品验收交付过程中头盔面窗光学性能综合测试问题，本发明提供一种舱外航天服头盔面窗光学性能综合测试装置及方法，在测量过程中仪器与面窗之间需保持非接触以防止面窗受到磕碰划伤，实现了服装头盔内部带压力和不带压力两种工况测量，测试准确，操控便捷。

为达到上述目的，本发明提供了一种舱外航天服头盔面窗光学性能综合测试装置，包括信号发射单元、信号接收单元、底盘、运行机构以及控制单元；

所述底盘设置安装座，所述安装座提供安装舱外航天服的密封接口；

所述运行机构包括主动轴、从动轴和底座；底座输出驱动轴连接的主动轴，所述底座能够带动所述主动轴水平X向平动、水平Y向平动以及绕竖直Z轴旋转；所述从动轴固定至所述底座输出驱动轴设置在所述舱外航天服外部，随主动轴同步运动；

所述信号发射单元安装至所述从动轴；所述信号接收单元安装至所述主动轴；所述信号发射单元发射的光线穿过所述舱外航天服头盔面窗，由所述信号接收单元接收；

所述控制单元控制所述运行机构，调整所述信号发射单元和所述信号发射单元的位置，基于所述信号接收单元传送的信号，测量舱外航天服头盔面窗光学性能参数。

进一步地，所述底盘包括压盘、转盘、盘根密封条以及支撑盘；所述支撑盘通过桁架固定支撑；所述压盘为中心圆孔的圆环盘结构，所述压盘的外环固定在所述支撑盘的翻边法兰上，所述压盘和所述支撑盘形成容纳空间，所述转盘设置在所述容纳空间；所述压盘中心圆孔为穿过该孔与转盘固定连接的主动轴提供了水平平动及绕竖直Z轴转动的运行空间；所述转盘上、下表面中心均设计有传动轴，通过下表面中心部位的传动轴与运行机构底座上输出驱动轴固定连接，上表面中心部位的传动轴与所述主动轴固定连接；所述转盘下表面上设有沿周向的双密封槽，密封槽内安装盘根密封条，使得所述转盘在绕Z轴旋转运动及水平X向、Y向平动过程中，所述转盘与所述支撑盘之间形成动密封。

进一步地，所述压盘上表面固定密封安装有安装座，所述安装座筒壁上设置有气体管路接嘴，用于服装内部的气体压力加注和释放。