用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于空間電源系統(tǒng)電源控制設(shè)備的方法及裝置，具體地，涉及一種用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)空間載人飛行器應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)載人航天器的功能要求越來(lái)越強(qiáng)大、任務(wù)要求越來(lái)越復(fù)雜、壽命要求越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)其內(nèi)部電源系統(tǒng)控制設(shè)備的壽命周期和高可靠性等方面提出了更高的要求。由于載人航天器受到發(fā)射重量、總體布局、總裝等多方面要素的限制，不能依靠使用大量的冗余設(shè)計(jì)來(lái)提高設(shè)備的可靠性。因此，為了保證載人航天器在軌的長(zhǎng)壽命，就必須通過(guò)維修或更換載人航天器上的損壞設(shè)備來(lái)達(dá)到保證航天器在軌壽命的目的。在軌服役飛行器會(huì)受到高真空、溫度交變、太陽(yáng)電磁輻照、電離層、以及地球輻射等十分惡劣的太空環(huán)境影響，特別是艙外電子控制設(shè)備受影響程度最為嚴(yán)重，這就使得載人飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的在軌可維修技術(shù)顯得尤為重要且必不可少。
[0003]由于航天員在航天器外進(jìn)行維修操作時(shí)，失去了航天器外壁的保護(hù)，必須身著宇航服以獲得生命保障，航天員的操作自由度和視野受到宇航服的限制。宇航員通常不是專職的維修技師，其維修技能有限。同時(shí)在太空中，宇航員的活動(dòng)還受生理和心理?xiàng)l件的限制，如失重造成的力量和方向感下降等。設(shè)備的維修時(shí)間會(huì)受到宇航服使用時(shí)間的限制。因此，基于以上艙外控制設(shè)備的維修條件因素的限制，航天器艙外控制設(shè)備應(yīng)該具有良好的在軌可維修性，主要體現(xiàn)在要具備安全、簡(jiǎn)便、快捷的拆裝與更換能力，以減少宇航員的維修負(fù)擔(dān)，提高維修效率和增加維修安全性。現(xiàn)階段載人航天器上應(yīng)用的電源系統(tǒng)控制設(shè)備主要是通過(guò)螺釘和設(shè)備的連接凸耳將設(shè)備固定在艙體安裝設(shè)備上，其維修接口并沒(méi)有考慮艙外設(shè)備維修更換的可維修性設(shè)計(jì)，不滿足空間載人飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備長(zhǎng)壽命、高可靠性的性能要求所需要滿足的設(shè)備接口具備可維修性的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于航天器電源控制設(shè)備的維修性設(shè)計(jì)的方法及裝置，能夠解決航天員身穿航天服在飛行器外惡劣的空間環(huán)境下，在規(guī)定的維修時(shí)間內(nèi)，依靠有限的維修資源的條件下，航天器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快速拆卸更換問(wèn)題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，該裝置包含固定支架、連接結(jié)構(gòu)、安裝板、鎖緊銷以及設(shè)備殼體;所述安裝板是飛行器艙體用來(lái)安裝艙外控制設(shè)備的支架板;所述設(shè)備殼體為艙外控制設(shè)備的殼體，所述設(shè)備殼體位于所述安裝板上，所述設(shè)備殼體上設(shè)有把手;所述連接結(jié)構(gòu)包含凹連接結(jié)構(gòu)和凸連接結(jié)構(gòu)，所述凹連接結(jié)構(gòu)和凸連接結(jié)構(gòu)分別設(shè)置在所述設(shè)備殼體的兩側(cè)側(cè)壁外；所述固定支架包含凸固定支架和凹固定支架;所述凸固定支架和凹固定支架設(shè)置在所述安裝板上，并分別位于所述設(shè)備殼體的兩側(cè)，通過(guò)所述凹連接結(jié)構(gòu)和凸連接結(jié)構(gòu)與設(shè)備殼體的兩側(cè)側(cè)壁固定;所述鎖緊銷分別設(shè)置在凹連接結(jié)構(gòu)和凹固定支架上。
[0006]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述鎖緊銷包含手柄、鎖緊銷軸、銷套、彈墊以及平墊。
[0007]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述銷套分別固定在所述凹連接結(jié)構(gòu)和凹固定支架上，所述鎖緊銷軸穿過(guò)所述銷套并在銷套內(nèi)部與銷套螺紋連接，所述彈墊安裝在所述鎖緊銷軸朝向所述銷套底部的軸肩表面上，所述平墊安裝在所述彈墊的表面上，所述手柄設(shè)置在在所述鎖緊銷軸與軸肩反向一端的平界面尾端處，所述手柄表面上標(biāo)記旋轉(zhuǎn)“松”、“緊”的操作符號(hào)。
[0008]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述凸固定支架、凹固定支架、凹連接結(jié)構(gòu)以及凸連接結(jié)構(gòu)上，均設(shè)有2個(gè)配合斜面和1個(gè)鎖緊銷配合孔。
[0009]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述設(shè)備殼體與固定支架固定時(shí)，所述凹連接結(jié)構(gòu)上的2個(gè)向內(nèi)的配合斜面分別與凸固定支架上的2個(gè)向外的配合斜面貼合限位，所述凹連接結(jié)構(gòu)上的鎖緊銷配合孔與凸固定支架上的鎖緊銷配合孔對(duì)齊;所述凸連接結(jié)構(gòu)上的2個(gè)向外的配合斜面分別與凹固定支架上的2個(gè)向內(nèi)的配合斜面貼合限位，所述凸連接結(jié)構(gòu)上的鎖緊銷配合孔與凹固定支架上的鎖緊銷配合孔對(duì)齊。
[0010]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述設(shè)備殼體與固定支架固定時(shí)，所述鎖緊銷軸分別能夠通過(guò)凸固定支架和凹連接結(jié)構(gòu)、凹固定支架和凸連接結(jié)構(gòu)上的鎖緊銷配合孔貼合限位。
[0011]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述鎖緊銷軸能夠在其頂端的手柄旋轉(zhuǎn)操作的帶動(dòng)下，在凸固定支架和凹連接結(jié)構(gòu)、凹固定支架和凸連接結(jié)構(gòu)上的鎖緊銷配合孔內(nèi)移動(dòng)。
[0012]上述的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆裝置，其中，所述鎖緊軸銷表面和所述凸固定支架、凹固定支架、凹連接結(jié)構(gòu)和凸連接結(jié)構(gòu)上的配合斜面表面以及鎖緊銷配合孔內(nèi)壁沉積有防冷焊鍍層。
[0013]本發(fā)明還提供了一種通過(guò)上述的快拆裝置對(duì)空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備進(jìn)行快拆的方法。采用固定支架斜面與控制設(shè)備殼體連接結(jié)構(gòu)斜面貼合限位的方式限制了設(shè)備的5個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度，通過(guò)在固定支架斜面和連接結(jié)構(gòu)斜面上增加鎖緊固定約束的方式限制了設(shè)備的另外一個(gè)“沿著貼合斜面平移的運(yùn)動(dòng)自由度”，通過(guò)此方法可以實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備的快拆更換操作。
[0014]上述的對(duì)空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備進(jìn)行快拆的方法，其中，所述控制設(shè)備在固定時(shí)，將設(shè)備殼體順著設(shè)定的安裝方向沿著安裝板推入到預(yù)定位置，推入的過(guò)程中連接結(jié)構(gòu)與固定支架的配合斜面貼合導(dǎo)向，控制設(shè)備到達(dá)設(shè)定位置后，使用鎖緊銷將設(shè)備殼體鎖緊；當(dāng)需要拆卸更換控制設(shè)備時(shí)，將鎖緊銷擰松，然后通過(guò)設(shè)備殼體上的把手，將其沿著安裝板拉出。
[0015]上述的對(duì)空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備進(jìn)行快拆的方法，其中，安裝控制設(shè)備時(shí)，設(shè)備到達(dá)設(shè)定位置后，旋轉(zhuǎn)鎖緊銷的手柄，鎖緊銷軸在螺紋的作用下，將鎖緊銷軸壓入鎖緊銷配合孔中，此時(shí)鎖緊銷軸的軸肩將平墊和彈墊壓緊，防止鎖緊銷軸松動(dòng)。鎖緊銷軸的螺紋部分在鎖緊銷軸的整個(gè)工作行程中都在銷套內(nèi)運(yùn)動(dòng)，彈墊、平墊和鎖緊銷軸也被銷套限制運(yùn)動(dòng)，不會(huì)劃傷航天員。
[0016]上述的對(duì)空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備進(jìn)行快拆的方法，其中，需要拆卸更換控制設(shè)備時(shí)，旋轉(zhuǎn)鎖緊銷的手柄，旋轉(zhuǎn)到鎖緊銷軸的軸肩與銷套接觸時(shí)，此時(shí)手柄不能轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖緊銷軸已經(jīng)從鎖緊銷配合孔中旋出。鎖緊銷軸的伸出部分為光軸，螺紋部分不會(huì)超出銷套，保證航天員不被螺紋劃傷。然后使用控制設(shè)備上的把手，將其沿著安裝板的配合貼合斜面拉出。
[0017]本發(fā)明提供的用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備的快拆方法及裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明在分析現(xiàn)有控制設(shè)備機(jī)械維修接口缺陷的基礎(chǔ)上，結(jié)合在軌可維修性環(huán)境因素，采用設(shè)備維修接口應(yīng)具有安全、簡(jiǎn)便、快捷的拆裝更換性能的設(shè)計(jì)思路，提出了一種用于空間飛行器電源系統(tǒng)艙外控制設(shè)備維修更換的快拆方法及快拆裝置，該方法為斜面導(dǎo)向限位固定并結(jié)合縮緊點(diǎn)約束的快拆方法，該裝置采用凹、凸