[发明专利]一种空间飞行器分离试验系统及方法

权利要求书

1.一种空间飞行器分离试验系统，其特征在于，用于分离第一分离试验件与第二分离试验件以获取试验参数，所述第二分离试验件固定设置在地面上，分离试验开始前，所述第一分离试验件与第二分离试验件间通过分离机构连接，该系统包括：重力平衡装置、悬吊装置、吊点调节装置、惯性测试装置、摄像装置、时间信号测量装置及控制器；

其中，重力平衡装置与所述悬吊装置相连接，所述悬吊装置通过吊点调节装置与所述第一分离试验件相连接，所述重力平衡装置用于在分离期间为所述第一分离试验件提供平衡力，所述吊点调节装置用于在分离过程中进行悬吊装置与第一分离试验件间的连接点在三个方向上的位置调节；

所述摄像装置为若干个，设置于所述第一分离试验件与第二分离试验件的周围，用于拍摄分离过程中的所述第一分离试验件与第二分离试验件，以同步联合测量分离过程中所述第一分离试验件在三个轴向上的分离位移、分离速度数据；

所述惯性测试装置设于所述第一分离试验件上，用于检测分离过程中所述第一分离试验件的加速度及角速度；

所述时间信号测量装置，用于获取分离时间及分离同步数据；

所述控制器用于在分离试验开始时控制所述分离机构的分离以及分离结束后重力平衡装置的锁定，以及采集分离试验的各项过程数据并基于过程数据计算空间飞行器实际分离时的相对速度。

2.根据权利要求1所述的空间飞行器分离试验系统，其特征在于，所述吊点调节装置与所述第一分离试验件的连接处设置有万向节，所述万向节的中心设置于所述第一分离试验件的质心处。

3.根据权利要求1所述的空间飞行器分离试验系统，其特征在于，第一分离试验件与第二分离试验件的结构形式、质量特性、分离界面接口与实际飞行器相同。

4.根据权利要求1所述的空间飞行器分离试验系统，其特征在于，所述时间信号测量装置包括行程开关、微动开关，所述行程开关、微动开关设于所述第一分离试验件上，用于获取分离时间及分离同步数据。

5.根据权利要求1所述的空间飞行器分离试验系统，其特征在于，所述重力平衡装置包括低摩擦的油缸及蓄能器，所述蓄能器为所述油缸提供稳定压力的液压油，液压油驱动油缸内的活塞，所述活塞输出与第一分离试验件重力相同的力至第一分离试验件。

6.一种空间飞行器分离试验方法，其特征在于，用于分离第一分离试验件与第二分离试验件以获取试验参数，包括以下内容：

(A)将所述第二分离试验件固定设置在地面上，分离试验开始前，第一分离试验件与第二分离试验件间通过分离机构连接，形成分离面；

(B)控制器在分离试验开始时控制所述分离机构的解锁分离，采用时间信号测量装置测试分离面处各分离机构的分离时间；

(C)采用重力平衡装置在分离期间为所述第一分离试验件提供平衡力，采用悬吊装置连接所述重力平衡装置与所述第一分离试验件，并在安装过程通过吊点调节装置进行所述悬吊装置与第一分离试验件间的连接点在三个方向上的位置调节，确保吊点位置与分离试验件质心重合；

(D)在所述第一分离试验件与第二分离试验件的周围设置若干个摄像装置，以在所述第一分离试验件与第二分离试验件分离的过程中进行拍摄获取三轴位移；

(E)采用惯性测试装置测试分离期间所述第一分离试验件的加速度及角速度；

(F)完成分离过程参数测试后，采用重力平衡装置进行对所述第一分离试验件的减速缓冲，并在所述第一分离试验件返回至所述分离面位置后通过控制器控制所述重力平衡装置的锁定；

(G)控制器根据获取的试验参数进行结果分析。

7.根据权利要求6所述的空间飞行器分离试验方法，其特征在于，在分离期间采用重力平衡装置为所述第一分离试验件动态输出恒定的平衡力，同时所述重力平衡装置进行输出平衡力实时的测量及记录，并根据所述第一分离试验件的重力进行输出平衡力的调节。

8.根据权利要求6所述的空间飞行器分离试验方法，其特征在于，将柔性吊绳作为所述悬吊装置并通过吊点调节装置与所述第一分离试验件相连接，通过所述吊点调节装置与所述第一分离试验件的连接处设置有万向节，所述万向节设置于第一分离试验件的质心处。