[发明专利]一种自定位载荷适配器

说明书

本发明提出了一种自定位载荷适配器，用于航空器，包括：被动框架，固设于航空器的舱壁外，被动框架上设有第一导向部；主动框架，与载荷机构固定连接，主动框架上设有与第一导向部配合的第二导向部以及主动锁紧机构，其中，第一导向部与第二导向部配合实现主动框架与被动框架的粗定位后，主动框架到达预设位置，主动锁紧机构工作并使其与被动框架卡紧，以实现主动框架在被动框架上的安装。本发明提供的自定位载荷适配器，通过第一导向部和第二导向部的定位作用，以及主动锁紧机构的锁紧，能够实现主动框架与被动框架的固定，进而实现载荷机构在舱壁外侧的固定，载荷机构的固定所需操作较少，操作方便，可靠性较好。

技术领域

本发明涉及航天设备技术领域，具体而言，涉及一种自定位载荷适配器。

背景技术

随着载人航天技术的发展，在外太空建立长期有人居住和工作的环境成为人类航天事业的重心。伴随着天宫二号空间实验室正式开始进行科学实验，未来需要货运飞船频繁在地面与空间站之间输运科学实验有效载荷。科学实验有效载荷需要从货运飞船移至空间站内或者舱外，并实现与暴露实验平台的刚性连接以及供电和通讯连接。

航天器在轨服务技术自20世纪60年代开始兴起，按服务体类型可分为有人在轨服务和自主在轨服务两部分，有人在轨服务通过宇航员对科学实验有效载荷进行维护，科学实验有效载荷的锁紧主要靠螺钉和楔形锁紧机构，通过宇航员拧出螺钉和拧松楔形锁紧机构解锁。由于有人在轨服务存在着如成本高，风险大等种种弊端，自主在轨服务凭借其成本小，风险低，反应快等诸多优势已成为空间在轨服务的重要发展方向。自主在轨服务主要通过空间机械臂对科学实验有效载荷进行在轨维修和更换。同时，采用自定位载荷适配器进行科学实验有效载荷与暴露实验平台的连接与分离。

目前，由于现有的空间机械臂不够灵活和精巧，需要自定位载荷适配器能够克服空间机械臂的定位误差实现粗定位以及自定位功能。而现有的自定位载荷适配器尚不能满足上述要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自定位载荷适配器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种自定位载荷适配器，用于航空器，包括：被动框架，固设于航空器的舱壁外，被动框架上设有第一导向部；主动框架，与载荷机构固定连接，主动框架上设有与第一导向部配合的第二导向部以及主动锁紧机构，其中，第一导向部与第二导向部配合实现主动框架与被动框架的粗定位后，主动框架到达预设位置，主动锁紧机构工作并使其与被动框架卡紧，以实现主动框架在被动框架上的安装。

本方案中，通过第一导向部和第二导向部的定位作用，以及主动锁紧机构的锁紧，能够实现主动框架与被动框架的固定，进而实现载荷机构在舱壁外侧的固定，载荷机构的固定所需操作较少，操作方便，可靠性较好。

在上述技术方案中，优选地，第一导向部为固设于被动框架上的柱体，第二导向部为设于主动框架上的凹槽，第二导向部包括由外向内依次设置的导向段和定位段，其中，由外向内，导向段的直径逐渐减小。

在上述任一技术方案中，优选地，第一导向部包括：固设于被动框架上的导向柱；以及导向锥，固设于导向柱远离被动框架的一端，由导向锥与导向柱连接的一端，至导向锥远离导向柱的一端，导向锥的半径逐渐减小。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：锁紧销，固设于被动框架上，主动框架上设有锁紧孔，锁紧销的高度低于第一导向部的高度，其中，主动框架与被动框架粗定位后，主动锁紧机构工作，主动框架相对被动框架运动，锁紧销嵌入锁紧孔内并与锁紧孔过盈配合，以实现主动框架与被动框架的精定位。