本发明专利技术公开了一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，包括惯量框架、中心架；惯量框架和中心架通过中心轴转动连接；惯量框架具有外侧杆和内侧杆，中心轴与内侧杆装配固定，且中心轴与惯量框架转动连接；该模拟系统还包括惯量调节组件和刚度调节组件；该模拟系统通过刚度调节组件满足不同基频的测试要求；该模拟系统通过惯量调节组件满足不同惯量的测试要求。本发明专利技术的模拟系统通过刚度调节组件和惯量调节组件改变系统的基频和转动惯量，从而实现对不同型号太阳翼的模拟；通过可以更换的弹簧使系统具有较低的刚度，可以模拟太阳翼低刚度的动态特性；通过更换不同的安装接口以实现对不同太阳翼驱动机构和航天器的适配，方便快捷且成本低廉。便快捷且成本低廉。便快捷且成本低廉。
【技术实现步骤摘要】
一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统
[0001]本专利技术涉及航天
，尤其涉及一种基频与转动惯量可调的太阳 翼地面模拟系统。
技术介绍
[0002]太阳翼是航天器的重要能源系统，其主要通过光伏发电原理来实现对航天 器的供能。现阶段，为了能够减轻重量，太阳翼多采用轻质的蜂窝板作为基板， 因此太阳翼具有质量轻、尺度大和刚度弱的特点。
[0003]而基于太阳翼的上述特点，导致在对太阳翼进行地面试验时操作困难，且 太阳翼受重量影响会产生内部应力或变形，影响试验结果。因此，实际研制过 程中，通常使用太阳翼模拟系统来代替太阳翼进行地面试验。
[0004]现有技术中的太阳翼多采用结构简单的刚性横梁或刚性板结构，虽然可以 模拟太阳翼的转动惯量，但是并不能模拟太阳翼低刚度的动态特性，地面试验 过程中无法反应太阳翼与驱动机构和航天器之间的刚柔耦合特性。同时目前的 太阳翼模拟系统无法调节自身转动惯量，因此不同太阳翼在进行模拟时需要制 作多个太阳翼模拟系统，成本较高。
[0005]现有技术中，授权公告号为CN208068090U，名称为《一种太阳翼模拟工 装》的中国技术专利公开了一种空间站柔性太阳翼展开机构，参见图1 至图2所示，此展开机构为刚性板式结构，主要包括主结构1、法兰盘2、减 轻孔3、加强筋4、太阳翼驱动机构安装孔5、太阳角计连接孔6。具体装配时， 太阳翼模拟工装通过法兰盘2、螺钉连接件9与太阳翼驱动机构7连接，而太 阳角计通过螺栓连接件10与模拟工装主结构1连接。而经过仔细分析现有技 术中公开的系统结构单一，不带有惯量调节功能，只能对固定惯量太阳翼进行 模拟，并且该太阳翼模拟系统为刚性板式结构，并不能真实反映柔性太阳翼低 固有频率的动态特性。
[0006]因此，针对上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种具有转动惯量 和基频调节功能、且可以适配不同型号太阳翼模拟操作的基频与转动惯量可 调的太阳翼地面模拟系统。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种质量小、展开收拢体积比大、结构简单、可靠性 高、成本低的高展收比柔性太阳翼展开机构。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]本专利技术的一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，该模拟系 统包括：
[0010]惯量框架；
[0011]装配于所述惯量框架中心位置的中心架；
[0012]所述惯量框架和所述中心架通过中心轴转动连接；
[0013]所述惯量框架具有外侧杆和内侧杆，所述中心轴与所述内侧杆装配固 定，且所述
中心轴与所述惯量框架转动连接；
[0014]该模拟系统还包括：
[0015]集成于所述惯量框架的内侧杆的惯量调节组件；以及
[0016]集成于所述惯量框架的内侧杆和所述中心架之间的刚度调节组件；
[0017]所述中心轴一端通过安装接口与外部的太阳翼驱动机构或航天器装配 以将所述太阳翼驱动机构或航天器输出的驱动力矩输出至所述中心轴；
[0018]该模拟系统通过所述刚度调节组件满足不同基频的测试要求；
[0019]该模拟系统通过所述惯量调节组件满足不同惯量的测试要求。
[0020]进一步的，所述惯量框架通过所述外侧杆形成为四边形框架结构；
[0021]所述惯量框架内部连接有四根所述内侧杆；
[0022]所述内侧杆沿所述惯量框架的对角线方向布置，且所述内侧杆靠近所 述外侧杆一端固连于相邻两个外侧杆的连接处，所述内侧杆远离所述外侧 杆一端延伸至所述惯量框架的中心位置；
[0023]多根所述内侧杆延伸至所述惯量框架中心位置一端通过中心关节连 接；
[0024]所述中心关节沿其轴向开设有通孔，且中心关节内安装有角接触球轴 承，所述中心轴通过所述角接触球轴承与所述中心关节转动连接，所述角 接触球轴承通过锁紧螺母装配于所述中心关节内。
[0025]进一步的，所述内侧杆表面电镀有刻度线。
[0026]进一步的，所述惯量调节组件包括：
[0027]滑动连接于所述内侧杆的配重座；以及
[0028]安装于所述配重座的配重块；
[0029]所述配重座能够沿所述内侧杆的延伸方向滑动，且所述配重座通过紧 定螺丝与所述内侧杆定位；
[0030]所述配重块通过紧固件装配于所述配重座上；
[0031]该模拟系统通过改变所述配重座相对于所述内侧杆的位置、和/或改变 所述配重块的规格以满足不同惯量的测试要求。
[0032]进一步的，所述刚度调节组件包括：
[0033]滑动连接于所述内侧杆的弹簧调节座；以及
[0034]滑动连接于所述中心架的弹簧安装座；
[0035]所述弹簧安装座靠近所述弹簧调节座一端形成有弹簧安装夹片，所述 弹簧安装座靠近所述弹簧调节座一端形成有弹簧安装夹片，所述弹簧调节 座和弹簧安装夹片之间连接有弹簧；
[0036]所述弹簧调节座靠近所述弹簧一端具有朝向所述弹簧延伸的弹簧连接 端，且所述弹簧连接端连接于所述弹簧的中部；
[0037]所述弹簧调节座能够沿所述内侧杆的延伸方向滑动，且所述弹簧调节 座通过紧定螺丝与所述内侧杆定位；
[0038]所述弹簧安装座能够沿所述中心架的延伸方向滑动；
[0039]该模拟系统通过改变所述弹簧相对于所述内侧杆的位置、和/或改变所 述弹簧的刚度以满足不同基频的测试要求。
[0040]进一步的，所述中心架的两侧对称开设有滑槽；
[0041]所述弹簧安装座部分穿过所述滑槽并延伸至所述中心架的相对一侧；
[0042]所述弹簧安装座能够沿所述滑槽滑动。
[0043]进一步的，该模拟系统还包括：
[0044]横向吊装组件；以及
[0045]纵向吊耳；
[0046]通过所述横向吊装组件以将横向的模拟系统悬吊进行失重状态模拟；
[0047]通过所述纵向吊耳以将纵向的模拟系统悬吊进行失重状态模拟。
[0048]进一步的，所述横向吊装组件安装于所述中心轴的两端；
[0049]所述横向吊装组件包括：
[0050]通过吊装轴承安装于所述中心轴两端的吊装轴承座；以及
[0051]集成于所述吊装轴承座的横向吊装件；
[0052]所述中心轴上具有卡簧槽，所述吊装轴承通过卡簧和轴承挡片与所述 中心轴装配，且所述中心轴的端部开设有螺孔，并通过紧固螺丝紧固连接。
[0053]进一步的，相邻所述外侧杆的连接处安装有连接片；
[0054]每个所述连接片处安装有一个所述纵向吊耳。
[0055]在上述技术方案中，本专利技术提供的一种基频与转动惯量可调的太阳翼 地面模拟系统，具有以下有益效果：
[0056]本专利技术的模拟系统通过刚度调节组件和惯量调节组件改变系统的基频 和转动惯量，从而实现对不同型号太阳翼的模拟；通过可以更换的弹簧使 系统具有较低的刚度，可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，其特征在于，该模拟系统包括：惯量框架(1)；装配于所述惯量框架(1)中心位置的中心架(3)；所述惯量框架(1)和所述中心架(3)通过中心轴(2)转动连接；所述惯量框架(1)具有外侧杆(101)和内侧杆(102)，所述中心轴(2)与所述内侧杆(102)装配固定，且所述中心轴(2)与所述惯量框架(1)转动连接；该模拟系统还包括：集成于所述惯量框架(1)的内侧杆(102)的惯量调节组件(4)；以及集成于所述惯量框架(1)的内侧杆(102)和所述中心架(3)之间的刚度调节组件(5)；所述中心轴(2)一端通过安装接口(8)与外部的太阳翼驱动机构或航天器装配以将所述太阳翼驱动机构或航天器输出的驱动力矩输出至所述中心轴(2)；该模拟系统通过所述刚度调节组件(5)满足不同基频的测试要求；该模拟系统通过所述惯量调节组件(4)满足不同惯量的测试要求。2.根据权利要求1所述的一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，其特征在于，所述惯量框架(1)通过所述外侧杆(101)形成为四边形框架结构；所述惯量框架(1)内部连接有四根所述内侧杆(102)；所述内侧杆(102)沿所述惯量框架(1)的对角线方向布置，且所述内侧杆(102)靠近所述外侧杆(101)一端固连于相邻两个外侧杆(101)的连接处，所述内侧杆(102)远离所述外侧杆(101)一端延伸至所述惯量框架(1)的中心位置；多根所述内侧杆(102)延伸至所述惯量框架(1)中心位置一端通过中心关节(104)连接；所述中心关节(104)沿其轴向开设有通孔，且中心关节(104)内安装有角接触球轴承(105)，所述中心轴(2)通过所述角接触球轴承(105)与所述中心关节(104)转动连接，所述角接触球轴承(105)通过锁紧螺母(106)装配于所述中心关节(104)内。3.根据权利要求2所述的一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，其特征在于，所述内侧杆(102)表面电镀有刻度线。4.根据权利要求3所述的一种基频与转动惯量可调的太阳翼地面模拟系统，其特征在于，所述惯量调节组件(4)包括：滑动连接于所述内侧杆(102)的配重座(401)；以及安装于所述配重座(401)的配重块(402)；所述配重座(401)能够沿所述内侧杆(102)的延伸方向滑动，且所述配重座(401)通过紧定螺丝与所述内侧杆(102)定位；所述配重块(402)通过紧固件装配于所述配重座(401)上；该模拟系统通过改变所述配重座(401)相对于所述内侧杆(102)的位置、...
【专利技术属性】
技术研发人员：于济菘，石有胜，张道威，高飞，关永亮，谷松，张雷，
申请(专利权)人：长光卫星技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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