【技術實現步驟摘要】
本申請屬于航空航天，具體涉及一種環形螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置及使用方法。
技術介紹
1、隨著航空航天事業的迅猛發展，人類對于月球的探索熱情也越來越高漲，開展月球等外星球的探索活動也日益頻繁。航空航天工程涉及復雜的動態環境，其中宇航員返回大氣層時的再入過程對宇航員是極大的環境挑戰，嚴重影響乘員的工作狀態甚至生命安全。因此這種與地球環境完全不同再入過程的環境模擬是十分有必要的。
2、目前航空航天環境模擬設備種類繁多，如沖擊塔、擺動秋千、離心機等。對于超重力環境的模擬通常采用大型的載人離心機來模擬，通過臂架帶動吊艙圍繞主軸在水平面上旋轉，吊艙作圓周運動時產生沿半徑向外的離心慣性力，使受試者承受水平方向慣性力與垂直方向重力合力所形成的超重力作用。但是這種方法只能模擬單一的特定的運動環境，例如再入過程這種復發的運動耦合的真實情況卻無法為宇航員提供模擬訓練。
3、申請內容
4、為克服上述現有技術的不足，本申請提出一種環形螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置，包括：空間艙3、空間艙外臂5、轉動系統、艙內計算機4和環形雙螺旋軌道11，所述環形雙螺旋軌道11固定安裝在地面上，所述艙內計算機4設置在所述空間艙3內，所述空間艙3通過所述空間艙外臂5與所述轉動系統轉動連接，所述轉動系統遠離所述空間艙外臂5的一端與所述環形雙螺旋軌道11活動連接，所述轉動系統和所述艙內計算機4通信連接；
5、所述轉動系統用于：帶動所述空間艙3在所述環形雙螺旋軌道11上周向旋轉；
6、所述艙內計算機4用于：控制
7、優選的，所述空間艙外臂5設有兩個，兩個所述空間艙外臂5對稱設置在所述空間艙3兩側。
8、優選的，所述轉動系統包括：導向板8、導向輪1、噴氣組件2和轉軸組件；
9、所述轉軸組件的一端連接空間艙外臂5，所述轉動組件的另一端連接所述導向板8，所述導向板8遠離所述轉軸組件的一端安裝導向輪1，通過所述導向輪1與所述環形雙螺旋軌道11活動連接，所述噴氣組件2連接在所述導向板上，所述噴氣組件2與所述艙內計算機4通信連接。
10、優選的，所述導向輪1和所述噴氣組件2均剛性固定在所述導向板8上。
11、優選的，所述轉軸組件包括：軸承6和轉動軸7，所述軸承6安裝在轉動軸7內，所述轉動軸7的兩端分別連接空間艙外臂5和導向板8。
12、優選的，所述噴氣組件2設有一組或多組，一組或多組所述噴氣組件2間隔連接在導向板8上。
13、優選的，所述空間艙3上還設有進出口和與所述進出口對應設置的空間艙門9，當開始進行環境模擬時所述空間艙門9密封所述空間艙3。
14、優選的，所述環形雙螺旋軌道11上連接有環形雙螺旋軌道安裝固定桿10，所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿10的一端垂直固定在地面上另一端連接在環形雙螺旋軌道11的外表面。
15、優選的，所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿10平行設置有多組，多組所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿10將所述環形雙螺旋軌道11垂直安裝在豎直平面內。
16、基于同一申請構思，本申請還提供了一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置的使用方法，包括：
17、當轉動系統啟動時，艙內計算機4控制所述轉動系統提供的推力的大小，轉動系統通過空間艙外臂5帶動空間艙3在環形雙螺旋軌道11上軸向旋轉；
18、當轉動系統關閉時，艙內計算機4控制所述轉動系統停止提供推力，空間艙3在重力和摩擦力的作用下減速，落回至環形雙螺旋軌道11的底部；
19、其中，所述一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置為如上所述一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置。
20、與最接近的現有技術相比，本申請具有的有益效果如下：
21、本申請提供一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置，包括：空間艙3、空間艙外臂5、轉動系統、艙內計算機4和環形雙螺旋軌道11，所述環形雙螺旋軌道11固定安裝在地面上，所述艙內計算機4設置在所述空間艙3內，所述空間艙3通過所述空間艙外臂5與所述轉動系統轉動連接，所述轉動系統遠離所述空間艙外臂5的一端與所述環形雙螺旋軌道11活動連接，所述轉動系統和所述艙內計算機4通信連接；所述轉動系統用于：帶動所述空間艙3在所述環形雙螺旋軌道11上周向旋轉；所述艙內計算機4用于：控制所述轉動系統的推力從而控制所述空間艙3在所述雙螺旋軌道11內運動的速度；本申請所述裝置利用環形雙螺旋線軌道結構使空間艙相較于以往的只能實現單種運動的航天試驗設備能夠同時漫長超重力環境和自身旋轉的環境，為再入過程的模擬提供了很好方法；裝置結構簡單，控制便捷，所占地空間較小，并且能夠同時在環形雙螺旋軌道上放置多個環境模擬系統，實現多個航天員的同時模擬，高效利用時間和空間。
技術實現思路
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1.一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置，其特征在于，包括：空間艙(3)、空間艙外臂(5)、轉動系統、艙內計算機(4)和環形雙螺旋軌道(11)，所述環形雙螺旋軌道(11)固定安裝在地面上，所述艙內計算機(4)設置在所述空間艙(3)內，所述空間艙(3)通過所述空間艙外臂(5)與所述轉動系統轉動連接，所述轉動系統遠離所述空間艙外臂(5)的一端與所述環形雙螺旋軌道(11)活動連接，所述轉動系統和所述艙內計算機(4)通信連接；
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空間艙外臂(5)設有兩個，兩個所述空間艙外臂(5)對稱設置在所述空間艙(3)兩側。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉動系統包括：導向板(8)、導向輪(1)、噴氣組件(2)和轉軸組件；
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述導向輪(1)和所述噴氣組件(2)均剛性固定在所述導向板(8)上。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述轉軸組件包括：軸承(6)和轉動軸(7)，所述軸承(6)安裝在轉動軸(7)內，所述轉動軸(7)的兩端分別連接空間艙外臂(5
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述噴氣組件(2)設有一組或多組，一組或多組所述噴氣組件(2)間隔連接在導向板(8)上。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空間艙(3)上還設有進出口和與所述進出口對應設置的空間艙門(9)，當開始進行環境模擬時所述空間艙門(9)密封所述空間艙(3)。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述環形雙螺旋軌道(11)上連接有環形雙螺旋軌道安裝固定桿(10)，所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿(10)的一端垂直固定在地面上另一端連接在環形雙螺旋軌道(11)的外表面。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿(10)平行設置有多組，多組所述環形雙螺旋軌道安裝固定桿(10)將所述環形雙螺旋軌道(11)垂直安裝在豎直平面內。
10.一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置的使用方法，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種環形雙螺旋軌道式實現超重力旋轉環境裝置，其特征在于，包括：空間艙(3)、空間艙外臂(5)、轉動系統、艙內計算機(4)和環形雙螺旋軌道(11)，所述環形雙螺旋軌道(11)固定安裝在地面上，所述艙內計算機(4)設置在所述空間艙(3)內，所述空間艙(3)通過所述空間艙外臂(5)與所述轉動系統轉動連接，所述轉動系統遠離所述空間艙外臂(5)的一端與所述環形雙螺旋軌道(11)活動連接，所述轉動系統和所述艙內計算機(4)通信連接；
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述空間艙外臂(5)設有兩個，兩個所述空間艙外臂(5)對稱設置在所述空間艙(3)兩側。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述轉動系統包括：導向板(8)、導向輪(1)、噴氣組件(2)和轉軸組件；
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述導向輪(1)和所述噴氣組件(2)均剛性固定在所述導向板(8)上。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述轉軸組件包括：軸承(6)和轉動軸(7)，所述軸承(6...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬紅磊，胡鑫龍，肖艷華，李富柱，祝郁，王健全，任逸，尚世龍，孫浩，
申請(專利權)人：中國航天員科研訓練中心，
類型：發明
國別省市：
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