大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝，通過兩個航天器支架車的配合使用，五次吊裝航天器及支架車，實現(xiàn)了航天器與大型推力器的裝配，其中使用的調(diào)姿裝備包括螺旋提升裝置、二維水平調(diào)節(jié)裝置、地腳支撐傾斜調(diào)節(jié)裝置，控制螺旋提升裝置實現(xiàn)大型推力器的提升和下降，控制二維水平調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)大型推力器水平方向的移動，同時控制地腳支撐調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)大型推力器的傾斜角度，最終實現(xiàn)大型推力器與航天器的有效對中。與現(xiàn)有的航天器產(chǎn)品吊裝裝配工藝方法相比，本發(fā)明解決了航天器大型推力器底部復(fù)雜布局無法裝配的難題，同時通過有效地五自由度調(diào)姿工藝裝備和實時監(jiān)測方式，解決了位于航天器底部的高精度部件裝配的技術(shù)難題。
【專利說明】大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天器總裝工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來說，涉及一種航天器與大型推力器的調(diào)姿裝配的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，航天器大型部件的安裝需要采用吊裝方式來實現(xiàn)，具體是將大型部件吊裝到航天器的對接位置并進行連接固定，從而滿足安裝狀態(tài)。常見的航天器大型部件的安裝示意圖如圖1所示，其中，航天器I停放在支架車2上，大型部件3 (如貯箱等)經(jīng)吊裝設(shè)備懸吊到航天器上方的對接位置，然后緩慢下降進入航天器主結(jié)構(gòu)上部的容納空間，并與航天器對接固定。對于航天器主結(jié)構(gòu)上部需要安裝大型部件的情況下，此裝配方法較為成熟，使用廣泛。
[0003]然而，航天器總裝過程中，一些航天器部件需要設(shè)置在航天器的底部，如果這些航天器部件的安裝精度沒有嚴格的精度要求，且這些部件體積較小、重量較輕的情況下，可采用人工抬扶方式進行安裝，不需要借助裝配工具來進行實施。但如果航天器主結(jié)構(gòu)底部需要安裝體積和重量大到難以進行人工安裝且需要高精度裝配的情況下，上述裝配方法不再適用。例如嫦娥三號航天器，由于其所需的大型推力器體積大、質(zhì)量大，并且具有高精度的要求，無法采用上述常規(guī)裝配方式進行安裝，因此需要提出一種新型安裝方法以滿足嫦娥三號大型推力器的安裝和調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝，旨在解決大型航天器部件產(chǎn)品布局在航天器底部無法裝配的技術(shù)難題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝，包括以下步驟:
[0007]I)將大型推力器放置在停放調(diào)姿工裝上，停放調(diào)姿工裝包括可二維水平移動的平臺，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置以及平臺底部四角設(shè)置的供調(diào)節(jié)平臺傾斜度的可升降地腳；將主結(jié)構(gòu)下方設(shè)置有大型推力器容納空間的航天器放置在支架車一上，準備吊裝使用；
[0008]2)起吊支架車二到大型推力器上方并緩慢下降以不觸碰大型推力器的方式套裝到停放調(diào)姿工裝的上，移動支架車二，使停放調(diào)姿工裝位于支架車二的中間部分，使支架車二水平兩個方向的邊緣均距離停放調(diào)姿工裝的邊緣距離為400mm±50mm ；
[0009]3)調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝的平臺至最低位置，起吊備用航天器到停放調(diào)姿工裝上方并將其放置在支架車二上，螺旋上升大型推力器直到大型推力器靠近備用航天器，并使大型推力器安裝法蘭面與備用航天器安裝法蘭面之間的垂直距離不小于50mm ；
[0010]4)布置兩臺經(jīng)緯儀分別位于航天器的周圍，調(diào)整高度，滿足可視大型推力器和航天器的測試精度，達到測試大型推力器與航天器安裝的位置關(guān)系、角度關(guān)系；
[0011 ] 5)調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝，將大型推力器與航天器安裝孔位對中，安裝緊固件，安裝緊固件的同時，采用經(jīng)緯儀監(jiān)測確認無變化，避免了大型推力器安裝緊固件過程受力致使大型推力器變形，影響產(chǎn)品安裝精度，之后，緊固件擰緊測力矩；
[0012]6)降低停放調(diào)姿工裝中的螺旋升降裝置，將停放調(diào)姿工裝與大型推力器脫開，采用經(jīng)緯儀進行精度測試，若精度不滿足要求執(zhí)行第7)步，若精度滿足要求執(zhí)行第8)步；
[0013]7)再次提升支撐調(diào)姿裝置與大型推力器進行對接；之后拆除大型推力器與航天器之間的連接，并稍稍下降調(diào)姿裝置，安裝所需的調(diào)整墊片；然后重復(fù)第5)步和第6)步，重新安裝緊固件，并開展精度測試，直至精度滿足要求為止，執(zhí)行第8)步；
[0014]8)精測結(jié)果滿足要求后，起吊航天器至支架車一上；
[0015]9)最后，將支架車二吊裝出停放調(diào)姿工裝。
[0016]其中，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置通過操作垂直調(diào)節(jié)絲杠實現(xiàn)大型推力器的提升和下降功能。
[0017]其中，通過絲杠手輪方式調(diào)節(jié)二維水平移動的平臺的水平位置，實現(xiàn)Y方向和Z方向的平移。
[0018]其中，停放調(diào)姿工裝具有四個支撐，實現(xiàn)俯仰(±5度)、側(cè)擺俯仰(±5度)的調(diào)節(jié)功能。
[0019]與現(xiàn)有的航天器產(chǎn)品吊裝裝配工藝方法相比，本發(fā)明解決了航天器大型推力器底部復(fù)雜布局的無法裝配的技術(shù)難題。采用吊裝航天器與支架車后，再將大型推力器與航天器安裝，解決了航天器與儀器對接可能產(chǎn)生的風(fēng)險。同時，吊裝支架車套裝在調(diào)姿裝置內(nèi)，解決了調(diào)姿裝置無法吊裝的難題。同時通過有效的五自由度調(diào)姿工藝裝備和實時監(jiān)測的精測手段，解決了高精度設(shè)備裝配的技術(shù)難題。該工藝方法安全可靠，取得了良好的使用效果O
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中將大型部件安裝到航天器上部的安裝狀態(tài)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的大型推力器的裝配工藝過程示意圖；
[0022]圖2-1是第一次吊裝，將大型推力器吊裝放置到停放調(diào)姿平臺上；
[0023]圖2-2是第二次吊裝，低架車套裝大型推力器及停放調(diào)姿裝置；
[0024]其中I為航天器；其中2為航天器支架車一 ；3為航天器支架車二 ；4為大型推力器；5為停放調(diào)整裝置；
[0025]圖2-3是第三次吊裝，航天器返低架車安裝大型推力器；
[0026]圖2-4是第四次吊裝，航天器及大型推力器吊裝至支架車二
[0027]圖2-5是第五次吊裝，支架車一吊出大型推力器停放調(diào)姿裝置
[0028]圖3是本發(fā)明的具有大型推力器停放調(diào)姿裝置的示意圖；
[0029]其中:1為螺旋升降裝置；2為二維水平調(diào)節(jié)的平臺；3為可升降地腳支撐。
【具體實施方式】
[0030]以下介紹的是作為本發(fā)明所述內(nèi)容的【具體實施方式】，下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明的所述內(nèi)容作進一步的闡明。當(dāng)然，描述下列【具體實施方式】只為示例本發(fā)明的不同方面的內(nèi)容，而不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0032]參照圖2，圖2給出了本發(fā)明的大型推力器的裝配工藝過程示意圖；采用兩個支架車，五次吊裝的方法實現(xiàn)大型推力器發(fā)動機與航天器對接裝配調(diào)姿。
[0033]I)圖2-1是第一次吊裝，將大型推力器吊裝放置到停放調(diào)姿平臺上，使停放調(diào)姿工裝的錐筒與大型推力器的內(nèi)腔接觸；停放調(diào)姿工裝，參照圖3所示包括可二維水平移動的平臺，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置以及平臺底部四角設(shè)置的供調(diào)節(jié)平臺傾斜度的可升降地腳；將主結(jié)構(gòu)下方設(shè)置有大型推力器容納空間的航天器放置在支架車一上，準備吊裝使用；
[0034]2)安裝支架車吊具，第二次吊裝，參見圖2-2，起吊支架車二到大型推力器上方并緩慢下降以不觸碰大型推力器的方式套裝到停放調(diào)姿工裝的上，移動支架車二，使停放調(diào)姿工裝位于支架車二的中間部分，使支架車二水平兩個方向的邊緣均距離停放調(diào)姿工裝的邊緣距離為400_±50_ ；
[0035]3)調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝的平臺至最低位置，第三次吊裝，參見圖2-3，起吊航天器到停放調(diào)姿工裝上方并將其放置在支架車二上，螺旋上升大型推力器直到大型推力器靠近備用航天器，并使大型推力器安裝法蘭面與備用航天器安裝法蘭面之間的垂直距離不小于50mm,保證安全距離安全調(diào)整停放調(diào)姿工裝，避免大型推力器的磕碰；
[0036]4)布置兩臺經(jīng)緯儀分別位于航天器的+Y和+Z象限，調(diào)整高度，滿足可視大型推力器和航天器的測試精度，達到測試大型推力器與航天器安裝的位置關(guān)系、角度關(guān)系；
[0037]5)參見圖3，調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝，將大型推力器與航天器安裝孔位對中，安裝緊固件，安裝緊固件的同時，采用經(jīng)緯儀監(jiān)測確認無變化，避免了大型推力器安裝緊固件過程受力致使大型推力器變形，影響產(chǎn)品安裝精度，之后，緊固件擰緊測力矩；
[0038]6)降低停放調(diào)姿工裝中的螺旋升降裝置，將停放調(diào)姿工裝與大型推力器脫開，采用經(jīng)緯儀進行精度測試，若精度不滿足要求執(zhí)行第7)步，若精度滿足要求執(zhí)行第8)步；
[0039]7)再次提升支撐調(diào)姿裝置與大型推力器進行對接；之后拆除大型推力器與航天器之間的連接，并稍稍下降調(diào)姿裝置，安裝所需的調(diào)整墊片；然后重復(fù)第5)步和第6)步，重新安裝緊固件，并開展精度測試，直至精度滿足要求為止，執(zhí)行第8)步；
[0040]8)精測結(jié)果滿足要求后，安裝支架車吊具，第4次吊裝，見圖2-4，起吊航天器至支架車一上，連接緊固件；
[0041]9)最后，見圖2-5，將支架車二吊裝出停放調(diào)姿工裝。
[0042]圖2-3的吊裝步驟是非常關(guān)鍵的步驟。調(diào)整大型推力器的停放調(diào)姿工裝至適當(dāng)對接高度；吊裝中心艙與支架車二對接，利用停放調(diào)姿工裝調(diào)節(jié)對接孔位使大型推力器發(fā)動機與中心艙連接位置對正并連接。最后，安裝緊固件過程中，對大型推力器的安裝精度實時檢測，避免了大型推力器安裝緊固件過程受力致使大型推力器變形，影響產(chǎn)品安裝精度。
[0043]圖3是本發(fā)明的具有大型推力器停放調(diào)姿工裝的示意圖，該停放調(diào)姿工裝包括可二維水平移動的平臺2，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置I以及平臺底部四角設(shè)置的供調(diào)節(jié)平臺傾斜度的可升降地腳3 ;將主結(jié)構(gòu)下方設(shè)置有大型推力器容納空間的航天器放置在支架車一內(nèi)。[0044]可二維水平移動的平臺2上部設(shè)置的螺旋升降裝置1，通過平臺上設(shè)置的調(diào)節(jié)絲杠進行垂直操作，從而實現(xiàn)大型推力器的提升和下降功能，X方向為± 100mm。在一實施方式中，通過平臺上設(shè)置的調(diào)節(jié)絲杠，由手輪方式調(diào)節(jié)二維水平移動的平臺的水平位置，實現(xiàn)Y方向和Z方向的平移，Y方向為±100mm，Z方向為±100mm。
[0045]通過旋轉(zhuǎn)螺旋升降盤，提升或者降低停放調(diào)姿工裝不同位置的四個地腳支撐，實現(xiàn)俯仰(±5° )、側(cè)擺俯仰(±5° )的調(diào)節(jié)功能。
[0046]盡管上文對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細的描述和說明，但應(yīng)該指明的是，我們可以對上述實施方式進行各種改變和修改，但這些都不脫離本發(fā)明的精神和所附的權(quán)利要求所記載的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大型推力器設(shè)置到航天器底部的調(diào)姿裝配工藝，包括以下步驟: 1)將大型推力器放置在停放調(diào)姿工裝上，停放調(diào)姿工裝包括可二維水平移動的平臺，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置以及平臺底部四角設(shè)置的供調(diào)節(jié)平臺傾斜度的可升降地腳；將主結(jié)構(gòu)下方設(shè)置有大型推力器容納空間的航天器放置在支架車一上，準備吊裝使用； 2)起吊支架車二到大型推力器上方并緩慢下降以不觸碰大型推力器的方式套裝到停放調(diào)姿工裝的上，移動支架車二，使停放調(diào)姿工裝位于支架車二的中間部分，使支架車二水平兩個方向的邊緣均距離停放調(diào)姿工裝的邊緣距離為400mm±50mm ； 3)調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝的平臺至最低位置，起吊航天器到停放調(diào)姿工裝上方并將其放置在支架車二上，螺旋上升大型推力器直到大型推力器靠近備用航天器，并使大型推力器安裝法蘭面與航天器安裝法蘭面之間的垂直距離不小于50mm ； 4)布置兩臺經(jīng)緯儀分別位于航天器的周圍，調(diào)整高度，滿足可視大型推力器和航天器的測試精度，達到測試大型推力器與航天器安裝的位置關(guān)系、角度關(guān)系； 5)調(diào)節(jié)停放調(diào)姿工裝，將大型推力器與航天器安裝孔位對中，安裝緊固件，安裝緊固件的同時，采用經(jīng)緯儀監(jiān)測確認無變化，避免了大型推力器安裝緊固件過程受力致使大型推力器變形，影響產(chǎn)品安裝精度，之后，緊固件擰緊測力矩； 6)降低停放調(diào)姿工裝中的螺旋升降裝置，將停放調(diào)姿工裝與大型推力器脫開，采用經(jīng)緯儀進行精度測試，若精度不滿足要求執(zhí)行第7)步，若精度滿足要求執(zhí)行第8)步； 7)再次提升支撐調(diào)姿裝置與大型推力器進行對接；之后拆除大型推力器與航天器之間的連接，并稍稍下降調(diào)姿裝置，安裝所需的調(diào)整墊片；然后重復(fù)第5)步和第6)步，重新安裝緊固件，并開展精度測試，直至精度滿足要求為止，執(zhí)行第8)步； 8)精測結(jié)果滿足要求后，起吊航天器至支架車一上； 9)最后，將支架車二吊裝出停放調(diào)姿工裝。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，平臺上部設(shè)置的螺旋升降裝置通過操作垂直調(diào)節(jié)絲杠實現(xiàn)大型推力器的提升和下降功能。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過絲杠手輪方式調(diào)節(jié)二維水平移動的平臺的水平位置，實現(xiàn)Y方向和Z方向的平移。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，停放調(diào)姿工裝具有四個支撐，通過升降不同位置的四個支撐，實現(xiàn)俯仰(±5度)、側(cè)擺俯仰(±5度)的調(diào)節(jié)功能。
【文檔編號】B64F5/00GK104029824SQ201410247108
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】馮偉, 易旺民, 張延磊, 楊再華, 阮國偉, 傅子敬, 鄭圣余, 郭大寶, 陳啟威, 唐賴穎 申請人:北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所