一种箭载电子伸杆地面展开实验装置

摘要

本发明提出一种箭载伸杆地面展开实验装置，该装置用于在地面上模拟探空火箭的头罩分离时对电子伸杆展开的控制。所述装置包括带有滑道的底座、拉伸弹簧、螺杆、电磁铁、圆环、圆柱销、电工纯铁；所述的底座固定在所述的旋转平台上，该底座的左右两端相向设有螺杆孔座和销孔座，其中，螺杆孔座下部与拉伸弹簧的一端固定，上部开有安装螺杆的螺纹孔，销孔座的下部镶嵌电磁铁，上部为限位部，该限位部上对应地开有一对小孔，所述的圆环放置于该对小孔之间，通过圆柱销插接固定；所述的电工纯铁呈“凸”字形，该电工纯铁上半部加工有圆孔，用于穿套圆柱销，下半部用于固定所述的拉伸弹簧的另一端，电工纯铁的底部嵌套在底座上的滑道内。

权利要求

1.一种箭载电子伸杆地面展开实验装置，该装置用于模拟探空火箭的头罩分离对电子伸杆展开的控制，其特征在于，所述的实验装置包括：旋转平台和夹紧释放机构；

所述的夹紧释放机构包含：带有滑道的底座、拉伸弹簧、螺杆、螺杆孔座、电磁铁、圆环、圆柱销、销孔座和电工纯铁；

所述的底座固定在所述的旋转平台上，该底座的左右两端相向设有螺杆孔座和销孔座，其中，螺杆孔座下部与拉伸弹簧的一端固定，上部开有安装螺杆的螺纹孔，销孔座的下部镶嵌电磁铁，上部对应地开有一对小孔，所述的圆环放置于该对小孔之间，通过圆柱销插接固定；所述的电工纯铁呈“凸”字形，该电工纯铁上半部加工有圆孔，用于穿套和固定圆柱销，下半部用于固定所述的拉伸弹簧的另一端，电工纯铁的底部嵌套在底座上的滑道内；

所述的实验装置还包含一压紧板，设置在电子伸杆的顶端，该压紧板上套设有一根尼龙绳，所述的压紧板通过该尼龙绳将电子伸杆收拢固定。

2.根据权利要求1所述的箭载电子伸杆地面展开实验装置，其特征在于，所述的机构还包含一丝杆，该丝杆在螺杆孔座的螺纹孔内旋进和旋出，并和拉伸弹簧平行设置，用于推移电工纯铁，使电工纯铁与电磁铁吸合在一起，实现对电子伸杆收拢的夹紧状态。

说明书

一种箭载电子伸杆地面展开实验装置

技术领域

[0001] 本发明涉及在地面模拟探空火箭伸杆收拢夹紧和释放展开过程的实验方法，具体涉及一种箭载电子伸杆地面展开实验装置。

背景技术

[0002] 电子伸杆机构是探空火箭的关键部件，伸杆能否顺利展开，直接影响着安装在伸杆上的重要有效载荷电子探头的能否正常工作，同时对火箭上其它依靠探头探测数据的有效载荷能否正常工作也有直接关系。为保证电子伸杆展开的可靠性，在地面上应进行电子伸杆展开试验，模拟探空火箭上伸杆的展开过程，检验电子伸杆展开的可靠性。

[0003] 目前尚没见到在地面上能够模拟探空火箭上的伸杆展开过程的实验装置，本实验装置已成功实现和完成了某型号探空火箭伸杆在地面上的展开实验。其中，本发明中用到的电子伸杆本专利的发明人在专利号为200910244495.1，名称为“一种箭载套筒式伸干展开机构”的专利申请文件中做了详细描述。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于，在地面上为模拟探空火箭上的电子伸杆展开过程，提供了一种箭载电子伸杆地面展开实验装置。

[0005] 为实现上述发明目的，本发明提出一种箭载电子伸杆地面展开实验装置，该装置用于模拟探空火箭的头罩分离对电子伸杆展开的控制，其特征在于，所述的实验装置包括：旋转平台和夹紧释放机构；

[0006] 所述的夹紧释放机构包含：带有滑道的底座、拉伸弹簧、螺杆、螺杆孔座、电磁铁、圆环、圆柱销、销孔座、电工纯铁和压紧板；

[0007] 所述的底座固定在所述的旋转平台上，该底座的左右两端相向设有螺杆孔座和销孔座，其中，螺杆孔座下部与拉伸弹簧的一端固定，上部开有安装螺杆的螺纹孔，销孔座的下部镶嵌电磁铁，上部对应地开有一对小孔，所述的圆环放置于该对小孔之间，通过圆柱销插接固定；所述的电工纯铁呈“凸”字形，该电工纯铁上半部加工有圆孔，用于穿套和固定圆柱销，下半部用于固定所述的拉伸弹簧的另一端，电工纯铁的底部嵌套在底座上的滑道内。

[0008] 上述技术方案，所述的夹紧释放机构还包含一丝杆，该丝杆在螺杆孔座的螺纹孔内旋进和旋出，并和拉伸弹簧平行设置，用于推移电工纯铁，使电工纯铁与电磁铁吸合在一起，实现对电子伸杆收拢的夹紧状态。

[0009] 所述的实验装置还包含一压紧板，设置在伸杆的顶端，该压紧板上套设有一根尼龙绳，所述的压紧板通过该尼龙绳将电场伸杆收拢固定。

[0010] 本发明所述的电子伸杆夹紧释放展开机构，该夹紧和释放展开机构安装在电控旋转平台上，该电控旋转平台用于模拟探空火箭在不同的自旋速度下产生使伸杆展开的离心力。所述的电工纯铁、电磁铁、拉伸弹簧、圆柱销共同构成夹紧释放机构。夹紧释放机构通电时，电磁铁将电工纯铁吸紧，圆柱销将系着尼龙绳的圆环插接固定在销孔座上部小孔之间。此时，通过连接圆环的尼龙绳及压紧板将伸杆收拢固定；在转盘转速达到给定的测试速度时，夹紧释放机构断电，电工纯铁在拉伸弹簧的拖拽下与电磁铁分离，并沿底座上的滑道后退，带动圆柱销退出销孔，圆环和尼龙绳被释放出来，伸杆在离心力作用下展开并锁紧定位，将探头送至远离箭体标明的位置上。

[0011] 本发明具有以下优点：在地面上成功的模拟实验了探空火箭在不同的自旋速度下，火箭上的伸杆的展开过程，检验了伸杆展开的可靠性。

附图说明

[0012] 图1-a本发明电子伸杆压紧时的模拟实验装置的示意图；

[0013] 图1-b本发明电子伸杆展开时的模拟实验装置的示意图；

[0014] 图2本发明的伸杆加紧释放展开机构套接圆环固定尼龙绳时的剖面图；

[0015] 图3本发明的伸杆加紧释放展开机构释放尼龙绳后的剖面图；

[0016] 图4本发明伸杆加紧释放展开机构的销孔座和滑道的示意图。

[0017] 附图标志：

[0018] 1、尼龙绳 2、电磁铁 3、拉伸弹簧

[0019] 4、圆环 5、圆柱销 6、伸杆

[0020] 7、探头 8、旋转平台 9、底座

[0021] 10、电工纯铁 11、丝杆 12、螺杆孔座

[0022] 13、销孔座 14、压紧板

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

[0024] (一)本发明模拟火箭在规定转速下，电子伸杆的夹紧和释放展开状态。

[0025] 电子伸杆展开试验的工作原理如图1所示。伸杆加紧释放展开机构由尼龙绳1、电磁铁2、拉伸弹簧3、圆环4、圆柱销5、电工纯铁10、螺杆11、螺杆孔座12和销孔座13等组成。首先给电磁铁2通电，旋转螺杆11将电工纯铁10推向电磁铁2，使得电工纯铁10与电磁铁2吸合在一起，此时固定在电工纯铁10上的圆柱销5插入销孔和圆环4中，通过连接圆环4的尼龙绳1及压紧板14将伸杆6收拢固定，然后将螺杆11倒回到最初位置。启动电控旋转平台8，当旋转平台8的转速达到给定的测试速度时，伸杆加紧释放展开机构断电，电工纯铁10在拉伸弹簧3的拖拽下与电磁铁2分离，并沿底座上的滑道后退，带动圆柱销5退出销孔，圆环4和尼龙绳1被释放出来，伸杆6在离心力作用下展开并锁紧定位，将探头7送至远离箭体标明的位置上。

[0026] 附图2、附图3和附图4描述了伸杆加紧释放展开机构，该机构包含：带有滑道的底座9、拉伸弹簧3、电磁铁2、用于套设圆柱销的圆环4、圆柱销5和电工纯铁10、螺杆孔座12和销孔座13；

[0027] 所述的底座9固定在所述的旋转平台8上，该底座9的左右两端相向设有一对钢板螺杆孔座12和销孔座13，其中，螺杆孔座12下部与拉伸弹簧3的一端固定，上部开有安装螺杆11的螺纹孔，销孔座13的下部镶嵌电磁铁2，上部对应地开有一对小孔，所述的圆环4放置于该对小孔之间，通过圆柱销5插接固定；所述的电工纯铁10呈“凸”字形，该电工纯铁10上半部加工有圆孔，用于穿套圆柱销5，下半部用于固定所述的拉伸弹簧3的另一端，电工纯铁10的底部嵌套在底座9上的滑道内。所述的机构还包含一丝杆11，该丝杆11和拉伸弹簧3平行设置，用于推移电工纯铁10；所述的电工纯铁10下半部分与所述的拉伸弹簧3固定。

[0028] (二)具体模拟试验内容及步骤：

[0029] 第一组试验：电子伸杆底座带有聚四氟材料润滑的伸杆展开试验；

[0030] 第二组试验：具有瓷质阳极氧化表面处理的电子伸杆展开试验；

[0031] 步骤：

[0032] 1.将仪器板支撑架、设备安装仪器板安装好。

[0033] 2.将伸杆展开释放机构安装在仪器板上。

[0034] 3.将电子探头与电子伸杆联接好。

[0035] 4.将伸杆安装在仪器板上，将伸杆展开释放机构联接安装好，安装如图1所示。

[0036] 5.查实各安装联接，确保转台上无多余物。

[0037] 6.慢慢提高转台转速，当转速达到试验转速时，电磁铁放开控制伸杆展开的尼龙绳。

[0038] 7.对整个伸杆展开试验过程进行录像。

[0039] 8.伸杆展开过程结束后，转台断电。记录试验结果。

[0040] 两组试验的试验准备如图1-a和1-b所示。

[0041] 伸杆展开时间通过录像视频获取，读取伸杆展开过程所需要的帧数，依靠录像30帧/s的性能参数，按公式一获得近似的实际展开时间。

[0042] 实际展开时间＝展开所需帧数/30(单位：秒)公式一

[0043] 电子伸杆完全展开效果图如图1-b所示。

[0044] 第一组电子伸杆展开实验——电子伸杆底座带有聚四氟材料润滑的伸杆展开试验，记录如表1所示。

[0045] 表1组电子伸杆展开试验

[0046]

[0047] 第二组电子伸杆展开实验——具有瓷质阳极氧化表面处理的电子伸杆展开试验，记录如表2所示。

[0048] 表2第二组电子伸杆展开试验

[0049]

[0050] 试验结论：

[0051] 1.电子伸杆展开功能正常。在0.0r/s到3r/s的转速范围内，电子伸杆能正常展开，且结构强度可靠。能满足探空火箭对电子伸杆展开的要求。

[0052] 2.电子伸杆的自锁锁定功能正常。

[0053] 3.电子探头电缆展开功能正常且不影响电子伸杆的正常展开。

[0054] 电子探头与电缆连接牢固，伸杆展开不影响电子探头的正常工作。

[0055] 需要说明的是，以上介绍的本发明的实施方案而并非限制。本领域的技术人员应当理解，任何对本发明技术方案的修改或者等同替代都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。