一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，T型减振器三方向等刚度，能够较大抑制线角耦合，提高了光纤速率陀螺在力学环境下的精度，硅橡胶温度适应范围广，覆盖光纤速率陀螺工作环境温度；减振器固有频率为160Hz～200Hz，产品内部元器件固有频率1000Hz以上，该减振器有效地对高频振动进行了衰减，有效避开了元器件的谐振频率，提高了产品的力学环境适应性。 1

【技术实现步骤摘要】
一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统
本专利技术涉及一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，属于姿态控制

技术介绍
光纤速率陀螺仪是运载火箭控制系统的角速率敏感元件，其主要功能是测量火箭在飞行过程中的箭体俯仰角、偏航角和滚动角的变化速率，进行姿态稳定控制。振动、冲击环境会对光纤速率陀螺的精度与可靠性产生影响，引起电路元器件损坏、结构变形等，从而引起产品性能下降影响正常工作。为了消除或减小振动、冲击带来的影响，光纤速率陀螺采用减振/隔冲措施。减振器的安装方式多种多样，主要取决于产品的尺寸、重量、应用背景、产品应用带宽等要求，是个复杂的问题。现有的减振器安装方式对产品质心要求较高，线角耦合大，难以满足光纤速率陀螺在运载火箭的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，较大抑制线角耦合。本专利技术的技术解决方案是：一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，包括后盖板、控制电路板、接插件、光学组件、光源及温控电路板、前盖板、减振器、壳体、底座和电源电路板，控制电路板、光学组件、光源及温控电路板依次沿壳体同一水平轴线连接在壳体中，电源电路板连接在水平轴线下方的壳体中，后盖板和前盖板连接在壳体左右两侧端框上，将控制电路板、光学组件、光源及温控电路板依次沿壳体、电源电路板封闭在壳体中，接插件连接在壳体外壁上，底座通过减振器与壳体连接。减振器为T型硅橡胶材料，其固有频率为160Hz～200Hz。减振器放大倍数小于5倍。减振器三方向等刚度，减振效率大于40％。底座外部设置有四个凸台，四个T型硅橡胶减振器固连在四个凸台上。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术T型减振器三方向等刚度，能够较大抑制线角耦合，提高了光纤速率陀螺在力学环境下的精度，硅橡胶温度适应范围广(一般为-50℃～200℃)，覆盖光纤速率陀螺工作环境温度(-40℃～60℃)；(2)本专利技术减振器固有频率为160Hz～200Hz，产品内部元器件固有频率1000Hz以上，该减振器有效地对高频振动进行了衰减，有效避开了元器件的谐振频率，提高了产品的力学环境适应性。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术减振器结构图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步叙述。一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，如图1所示，包括后盖板1、控制电路板2、接插件3、光学组件4、光源及温控电路板5、前盖板6、减振器7、壳体8、底座9和电源电路板10，控制电路板2、光学组件4、光源及温控电路板5依次沿壳体8同一水平轴线连接在壳体8中，电源电路板10连接在水平轴线下方的壳体8中，后盖板1和前盖板6连接在壳体8左右两侧端框上，将控制电路板2、光学组件4、光源及温控电路板5依次沿壳体8、电源电路板10封闭在壳体8中，接插件3连接在壳体8外壁上，底座9通过减振器7与壳体8连接。光纤速率陀螺的控制电路板2与电源电路板10布置于表头两侧，分开布局便于调试安装，增强通用性，同时减小大功耗元器件对陀螺的影响。前盖板6、壳体8、后盖板1、底座9均采用密度小、工艺性能良好、导热率高、抗腐蚀能力强的铝合金材料，满足运载质量轻的要求，热膨胀系数小，提高结构尺寸稳定性。根据重要参数优化模型设计，将后盖板1、控制电路板2、接插件3、光学组件4、光源及温控电路板5、前盖板6、壳体8和电源电路板10作为输入，质量尽量小及结构强度尽量高作为约束，质心尽可能通过几何中心作为输出，通过重要参数迭代调整输入，调整内部组件、电路板位置及壳体形状，使产品最终各方向质心与几何中心偏差均小于2mm。减振器7为T型硅橡胶材料，如图2所示，减振器上表面为金属片，通孔内表面也是金属片，减振器两个为一对，用螺钉固定，一对减振器中间为被减振对象，光纤速率陀螺四点减振一共用平行分布的4对减振器。其固有频率为160Hz～200Hz，减振器7放大倍数小于5倍，减振器7三方向等刚度，减振效率大于40％，底座6外部设置有四个凸台，四个T型硅橡胶减振器7固连在四个凸台上，四个凸台与几何中心在同一平面上。该四点减振系统采用四个T型硅橡胶减振器支撑方式，对光纤速率陀螺内部所有器件进行隔离减振，改善光纤速率陀螺内部光学表头和电路工作的力学环境，保证工作可靠性和产品测试精度。该四点减振系统结构设计简单，对质心与几何中心重合度要求较低，安装简单，能较大抑制线角耦合，保证角速率信息的精度，满足运载火箭的使用要求。减振器的固有频率、放大倍数是通过将带有模拟配重的减振器装在振动台上，进行正弦扫频振动试验。通过相应的传感器将输入基准信号和输出的响应值，用记录仪予以记录，输入与输出的比值最大的一点，也就是放大倍数最大的一点为共振峰值，其对应频率即为减振器的固有频率。减振器减振效率是用光纤速率陀螺模拟配重作为负载，按光纤速率陀螺试验技术条件进行随机振动试验，通过相应的传感器将输入基准信号和输出的响应值比较，计算减振效率。减振器设计中弹性系数或刚度、阻尼系数等是通过上述光纤速率陀螺需求的减振器固有频率、放大倍数等指标设计保证。减振器结构是通过光纤速率陀螺底座6外形尺寸、壳体8外部凸台外形尺寸作为输入，用等刚度作为约束，迭代调整减振器外形尺寸，设计成目前所使用的T型硅橡胶结构。减振器的安装方式多种多样，主要取决于产品的尺寸、重量、应用背景、产品应用带宽等要求，是个复杂的问题。现有的减振器安装方式对产品质心要求较高，线角耦合大，难以满足光纤速率陀螺在运载火箭的使用要求。光纤速率陀螺的俯仰失准角、方位失准角对被减振对象和减振器有较高的安装精度要求，该精度通过专用工装，用定力矩扳手拧紧螺钉，保证俯仰失准角、方位失准角的指标要求。本专利技术未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，其特征在于，包括后盖板(1)、控

【技术特征摘要】
1.一种用于运载火箭光纤速率陀螺的四点减振系统，其特征在于，包括后盖板(1)、控制电路板(2)、接插件(3)、光学组件(4)、光源及温控电路板(5)、前盖板(6)、减振器(7)、壳体(8)、底座(9)和电源电路板(10)，控制电路板(2)、光学组件(4)、光源及温控电路板(5)依次沿壳体(8)同一水平轴线连接在壳体(8)中，电源电路板(10)连接在水平轴线下方的壳体(8)中，后盖板(1)和前盖板(6)连接在壳体(8)左右两侧端框上，将控制电路板(2)、光学组件(4)、光源及温控电路板(5)依次沿壳体(8)、电源电路板(10)封闭在壳体(8)中，接插件(3)连接在壳体(8)外壁上，底座(9)通过减振器(7)与壳体(8)连接；减振器(7)三方向等刚度，减振效率大于40％，减振器(7)平行分布有4对，光纤速率陀螺最终各方向质心与几何中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：安震，李强，陈珊，刘吉，孙茂强，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31