[发明专利]一种适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法

说明书

本发明提出一种适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法，属于极端环境测试技术领域，包括如下步骤：第一步、确定测量单元几何尺度及测试用工质种类；第二步、对测量单元内部进行洁净化处理；第三步、测量单元内部的测试用工质进行封装；第四步、微重力水平校准；至此，完成高微重力水平的有效测量。本发明可显著降低微重力水平测量的响应时间，且能够满足10supgt;‑6/supgt;g级别高微重力水平的测量，解决了现有机械式微重力测量无法实现10supgt;‑6/supgt;g级别微重力水平的测量，测量响应时间无法满足微重力落塔微重力水平测量的问题，具有突出的实质性特点和显著的进步。

技术领域

本发明属于极端环境测试技术领域，具体涉及一种适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法。

背景技术

飞行器在轨滑行时间的大幅增长、微重力环境复杂，同时，型号在轨期间要求多次完成复杂调姿变轨动作，推力发动机需要多次停止和启动，这些都对型号推进剂输送系统在液体管理方法、推进剂管理技术等方面提出了新的要求。

为确保新型号在轨期间推进剂输送的可靠性，在型号研制过程中需要开展大量流体空间技术相关的微重力试验研究，以验证新型液体管理技术。相关试验研究项目包括液体重定位、微重力液体蓄留、低重力液体出流、微重力液体晃动、贮箱旋转晃动、微重力液体形态、微重力液体位置控制、关机瞬间晃幅放大等等多项内容。

如不进行相应的液体微重力研究，那么同步卫星、载人航天器在轨道需要长时间惯性飞行，发动机要多次再启动时，由于惯性飞行期间贮箱内推进剂处于微重状态，所以外界干扰极易使贮箱中液体推进剂变为不稳定，滑行期间作用在推进剂上的干扰很多，这一切都要求对微重力条件下贮箱中液体推进剂特性进行研究，才能提供有效的控制与管理方法。

目前常规机械式微重力测量无法实现10^-6g级别微重力水平的测量，且由于其机械结构构造的特点，测量响应时间为几十秒级别，无法满足微重力落塔(总时长为10s级别)微重力水平的测量，需要进行改进。

发明内容

本发明提供一种适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法，目的是解决现有技术无法实现10^-6g级别微重力水平的测量，测量响应时间无法满足微重力落塔微重力水平测量的问题。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法，包括如下步骤：

第一步、确定测量单元几何尺度及测试用工质种类；

第二步、对测量单元内部进行洁净化处理；

第三步、测量单元内部的测试用工质进行封装；

第四步、微重力水平校准；

至此，完成高微重力水平的有效测量。

作为优选，适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法采用微重力落塔试验，通过相机可视化测试的方法进行液面高度测量。

作为优选，适用于微重力落塔试验的高微重力水平测量方法采用相机可视化测试的方法进行液面高度测量。

作为优选，第一步，确定测量单元几何尺度及测试用工质种类时，依据不同微重力水平下、不同液体工质在表面张力驱动下所产生不同高度液面的原则，根据待测系统的微重力水平综合确定工质类型和测量单元内径。

作为优选，第一步，确定测量单元几何尺度及测试用工质种类时，测量单元选取内径为1mm的石英圆管，微重力水平测量用工质采用水。

作为优选，第一步，确定测量单元几何尺度及测试用工质种类时，测量单元选取内径为1mm的石英圆管，微重力水平测量用工质采用无水乙醇。