[发明专利]用于航天器运输工况改变的包装箱减振系统

说明书

技术领域

本发明属于航天器运输的包装箱技术领域，具体涉及一种可满足航天器运输工况改变的包装箱减振系统。

背景技术

航天器在北京地区完成AIT（装配、集成、测试）阶段的全部工作后，需要运输至发射场进行发射前最后工作。因此，航天器运输是航天器研制过程中的重要环节，运输过程要经历汽车、火车、飞机、轮船等复杂工况，如何确保航天器运输过程力学环境安全至关重要，直接关系到卫星发射场工作的开展。

航天器运输过程中，不同平台要求的力学环境不同，其中遥感平台对力学环境要求最为苛刻，具体指标如下：振动激励经过包装箱减振系统后，传递到航天器对接面处振动加速度应小于等于0.2g；在特殊路段（火车进出站、复杂路段，紧急刹车）时，冲击加速度应小于等于1.5g，频率在20Hz内的加速度应小于等于0.6g，20～100Hz时内加速度应小于等于0.2g。

目前，航天器包装箱减振系统的减振器一般采用钢丝绳减振器，钢丝绳减振器具有软化性变形负载特性、动刚度系数随激励幅值的增大而迅速降低特性、振动峰值放大因子随激励幅值的变化特性以及大冲击下具有良好的隔振特性。钢丝绳减振器在航天器包装箱上的应用可满足航天器运输的单一工况。但是，航天器运输是一个多工况运输（汽车、火车、飞机、轮船）过程，不同运输工况的振动激励不尽相同。运输工况之间进行切换时，若减振系统要达到最好的减振效果，需要对包装箱减振系统的固有频率进行重新设计并对其减振器进行重新布局，过程繁琐，工作量具体。

针对上述问题，提出了一种可满足航天器运输工况改变的包装箱减振系统。该系统可免去减振器重新布局的繁杂过程，直接通过减振器刚度的智能调整，实现不同运输工况间的模式切换，提供航天器运输过程的便捷性和可靠性。

发明内容

本发明目的是提出了一种用于航天器运输工况改变的包装箱减振系统，旨在解决航天器运输工程中包装箱减振系统不能同时满足所有运输工况的运输难题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

用于航天器运输工况改变的包装箱减振系统，主要包括下底板、中板、上部框架、空气弹簧、称重传感器、支撑装置、适配器、控制装置及充气装置，下底板通过多个空气弹簧支撑中板、中板通过多个支撑装置或三个以上的称重传感器支撑上部框架，过渡板上焊接设置有航天器适配器，称重传感器与控制装置电连接并将航天器适配器、航天器及过渡板的初始重量反馈给控制系统，控制系统通过控制充气装置的充气量以改变空气弹簧内部气体的压强，从而调节空气弹簧的刚度。

其中，下底板与中板为中空的框架结构。

其中，多个充气弹簧和多个支撑装置均匀设置在下底板与中板之间。

其中，支撑装置为可调节上部框架高度的支撑装置。

其中，称重前后，支撑装置与上部框架接触而称重传感器与其不接触；称重中，称重传感器与上部框架接触而支撑装置与其不接触。

其中，充其量通过以下方式进行控制：已知航天器运输时一阶激振频率为f_i，其中i=1时为汽车运输工况、i=2时为火车运输工况、i=3时为飞机运输工况、i=4时为轮船运输工况，测定的中板重量记为m₁，设定q个称重传感器测定的重量分别为mc₁,mc₂,…mc_q,设定空气弹簧的个数为n，刚度k，设定空气弹簧的内部气体压强为P，设定包装箱减振系统的固有频率为F，设定减振系统的刚度为K，则

F<fi2]]>

K=(2πF)²(m₁+m_c1+mc₂+…mc_q)

k=Kn]]>