| 发明名称 | 增速飞轮惯量模拟器及利用增速飞轮惯量模拟器实现航天器转动惯量和平动惯量模拟的方法 | ||
| 摘要 | 本发明公开了一种增速飞轮惯量模拟器及利用增速飞轮惯量模拟器实现航天器转动惯量和平动惯量模拟的方法，本发明增速飞轮惯量模拟器，与传统的机械式(如多片杠铃型等)机械惯量模拟器相比，通过增速飞轮惯量模拟器模拟大型航天器机械惯量的方法，具有体积小、重量轻、结构简单、工作性能稳定性好、动态响应快、费效比低的特点，可大大减小对于气浮基础平台及其附属试验设备的结构和空间方面试验环境的要求，增速飞轮惯量模拟器可直接安装于转臂关节处来模拟航天器的转动惯量，同时只需在气浮基础平台两个侧面安装增速飞轮惯量模拟器即可模拟航天器的平动惯量。 | ||
| 申请公布号 | CN104071361B | 申请公布日期 | 2016.03.02 |
| 申请号 | CN201410291394.0 | 申请日期 | 2014.06.25 |
| 申请人 | 南京航空航天大学 | 发明人 | 文浩;金栋平;陈提;余本嵩 |
| 分类号 | B64G7/00(2006.01)I | 主分类号 | B64G7/00(2006.01)I |
| 代理机构 | 江苏圣典律师事务所 32237 | 代理人 | 贺翔 |
| 主权项 | 一种利用增速飞轮惯量模拟器实现航天器转动惯量模拟的方法，其特征在于：所述增速飞轮惯量模拟器包括壳体(5)、输入轴(1)、安装于输入轴(1)上的增速机(2)、增速机的输出轴(3)以及安装于输出轴(3)下末端飞轮(4)，所述输出轴(3)、增速机(2)及飞轮(4)均位于壳体(5)中，所述输入轴(1)的上末端位于壳体(5)的上方之外，方法包括如下步骤1).试验前，根据试验所要求的待模拟的在轨航天器转动惯量、地面航天器模拟件相对于电机转轴的转动惯量以及在轨航天器与地面航天器模拟件的几何尺寸差异，确定增速机传动比及飞轮转动惯量；2).将地面航天器模拟件与转臂相连，转臂关节处安装有一电机，同时在转臂关节处安装增速飞轮惯量模拟器，其中电机转轴一端与增速飞轮惯量模拟器输入轴相连，另一端与转臂相连，同时，电机与增速飞轮惯量模拟器的壳体均与基座相连；3).在转臂驱动力矩T<sub>drive</sub>的作用下，增速飞轮惯量模拟器输入轴通过电机转轴连同地面航天器模拟件一起转位，同时增速机将带动增速飞轮惯量模拟器的飞轮旋转，根据天地动力学相似原理，地面转位角加速度ε<sub>ground</sub>与天上角加速度ε<sub>space</sub>相同，设增速飞轮惯量模拟器中飞轮转动惯量J<sub>R</sub>，增速机传动比r，待模拟的在轨航天器转动惯量为J<sub>space</sub>，地面航天器模拟件相对于电机转轴的转动惯量为J<sub>ground</sub>，则<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mfenced open = "{" close = ""><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>s</mi><mi>p</mi><mi>a</mi><mi>c</mi><mi>e</mi></mrow></msub><msub><mi>ϵ</mi><mrow><mi>s</mi><mi>p</mi><mi>a</mi><mi>c</mi><mi>e</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>d</mi><mi>r</mi><mi>i</mi><mi>v</mi><mi>e</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>g</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>d</mi></mrow></msub><msub><mi>ϵ</mi><mrow><mi>g</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>d</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>d</mi><mi>r</mi><mi>i</mi><mi>v</mi><mi>e</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup><msub><mi>J</mi><mi>R</mi></msub><msub><mi>ϵ</mi><mrow><mi>g</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>d</mi></mrow></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000843476190000011.GIF" wi="652" he="179" /></maths>欲使ε<sub>space</sub>＝ε<sub>ground</sub>，只需<maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>J</mi><mi>R</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msub><mi>J</mi><mrow><mi>s</mi><mi>p</mi><mi>a</mi><mi>c</mi><mi>e</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msub><mi>J</mi><mrow><mi>g</mi><mi>r</mi><mi>o</mi><mi>u</mi><mi>n</mi><mi>d</mi></mrow></msub></mrow><msup><mi>r</mi><mn>2</mn></msup></mfrac><mo>.</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000843476190000012.GIF" wi="446" he="133" /></maths> | ||
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