阅读说明：本技术 一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法 (High-precision special testing and adjusting detection method for spacecraft solar heat collection window ) 是由 曹广义 赵凯 鹿旭东 黄垒 郝天宝 张秀红 赵昂 王延 冯伟 刘胜 徐世锋 雷 于 2021-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法,包括以下步骤：S1.测量专用工具定位：深度尺的零位标定、采用高精度平面进行以及集热窗安装的工艺板上标定；S2.半刚性膜支撑结构钢丝初步安装：按照模型的要求完成膜支撑结构的安装,确保两根钢丝的相交位置与顶板上表面平行；S3.半刚性膜支撑横纵向钢丝测量：借助一维导轨,确定横纵向钢丝最高位置,测量最高点位置并锁定深度尺,三次测量确认高度,并记录标记位置及测量数据。本发明中,测量工具稳定性高,测量时借助火星车顶板作为直接基准,实现测量工具的可靠固定,避免了在测量过程中因人为操作带来的测量误差,增加测试系统的稳定性。(The invention discloses a high-precision special testing and adjusting detection method for a spacecraft solar heat collection window, which comprises the following steps of: s1, positioning a special measurement tool: zero calibration of the depth gauge, high-precision plane calibration and on-board calibration of heat collection window installation; s2, preliminarily installing a steel wire of the semi-rigid membrane supporting structure: the film supporting structure is installed according to the requirements of the model, and the intersecting position of the two steel wires is ensured to be parallel to the upper surface of the top plate; s3, measuring the transverse and longitudinal steel wires supported by the semi-rigid membrane: determining the highest position of the transverse and longitudinal steel wires by means of a one-dimensional guide rail, measuring the highest position and locking the depth gauge, measuring the confirmed height for three times, and recording the mark position and the measurement data. According to the invention, the measuring tool has high stability, and the reliable fixation of the measuring tool is realized by taking the train roof as a direct reference during measurement, so that the measuring error caused by manual operation in the measuring process is avoided, and the stability of the testing system is increased.)

一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法

技术领域

本发明涉及探测器检测技术领域，尤其涉及一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法。

背景技术

我国首颗“祝融号”火星车在火星表面开展科学探测时，将面临火星夜晚严酷的低温环境，在火星车顶板上配置了太阳能集热器，为在火星表面科学探测阶段实现火昼期间，通过吸热板吸热涂层，将穿透集热窗的太阳能进行高效收集，并通过光学组件将火星风和火星尘与火星车内部设备进行隔离。

火星车集热器由太阳能集热窗和太阳能吸热板两部分组成。集热窗最核心的功能是密闭和透光，负责将太阳光透过舱板上的开口，并防止灰尘不从开口处进入舱内.整个集热窗由膜安装结构和膜支撑结构两部分组成，膜安装结构用于膜的固定，和维持膜的形状，安装在顶板上表面；膜支撑结构保证在各种工况下，膜保持上凸的状态，安装在顶板上集热窗开口内侧边上。两部分分别安装在顶板不同的位置上，只有支撑结构的金属丝对膜进行支撑。膜安装结构和膜支撑结构之间的具有严格的精密装配要求，以保证集热窗的框体可以随温度的升降同步向径向伸缩，任何操作均不得阻滞它的同步伸缩，测调出现偏差可能引起覆盖膜损坏，如何适应超低温环境火星车集热窗精密测调为一项关键和复杂的测量难题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法，包括以下步骤：

S1.测量专用工具定位：深度尺的零位标定、采用高精度平面进行以及集热窗安装的工艺板上标定；

S2.半刚性膜支撑结构钢丝初步安装：按照模型的要求完成膜支撑结构的安装，确保两根钢丝的相交位置与顶板上表面平行；

S3.半刚性膜支撑横纵向钢丝测量：借助一维导轨，确定横纵向钢丝最高位置，测量最高点位置并锁定深度尺，三次测量确认高度，并记录标记位置及测量数据；

S4.判断并记录：判断是否满足19.5±0.5mm，以确认是否进行微调；

S5.膜支撑结构钢丝安装位置调整：根据测量数据，微调螺钉安装位置直到满足要求；

S6.紧固件测力矩并复测，紧固件胶封：紧固件测力矩后，再测量高度在 19.5±0.5mm范围内后，紧固件测力矩；

S7.膜安装结构安装：按照模型的要求完成膜支撑结构的安装；

S8.膜安装结构间距测量并检查：紧固螺钉拧紧后，膜安装结构的框体下表面与顶板上表面有0.10～0.15mm的间隙；

S9.紧固件测力矩并胶封。

优选地，所述S1中测量专用工具包括：深度尺、一维导轨、量具连接件以及量具支撑块。

优选地，所述S1中集热窗结构组件的膜支撑结构均通过螺钉分别固定于火星车顶板结构上且跨度达到600mm。

优选地，所述S3中半刚性膜支撑结构顶点采用高精度测量：优于0.1mm。

优选地，所述太阳能集热器重复拆装测量具备高稳定性。

优选地，所述太阳能集热窗位于火星车顶板中部，测量的位置处于跨度在600mm的位置中间部分，使用悬空测量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请中：测量工具稳定性高，测量时借助火星车顶板作为直接基准，实现测量工具的可靠固定，避免了在测量过程中因人为操作带来的测量误差，增加测试系统的稳定性。

2、本申请中：测量工具精度高，选择精度为0.02mm深度尺，简易工量具(如钢板尺或卷尺)易与周围仪器设备干涉，无法实施测量或难以达到理想测量精度，而高精度测量工具需采用激光跟踪仪、摄影测量或激光雷达等，其步骤复杂且被测量物体需要粘贴靶标或靶球等，难以适应集热器快速装测和对多余物的控制要求。深度尺测量精度优于0.02mm，用于控制测量点与支撑结构最高位置的间隙优于0.02mm，削弱测量工具对半刚性膜支撑结构带来的负载。

3、本申请中：具有两个自由度，包括深度尺相对与导轨的自由度，以及深度尺测量端的自身自由度，可快速横向和纵向滑动，快速测量定位膜支撑结构的最高位置。

4、本申请中：为避免集热窗600mm的大跨度而引入测量工具的系统误差，采用高刚度的一维导轨。将深度尺固定在被测量面上，用深度尺上下移动测量膜支撑结构最高点至舱板安装面的距离。

5、本申请中：高刚度的一维导轨固定在火星车顶板上，仅滑动深度尺，使得工具的安全性好，避免磕碰产品。考虑的静电防护要求，在与顶板接触的位置应进行绝缘处理，增加了特氟龙防护。

附图说明

图1示出了根据本发明实施例提供的集热窗组成结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例提供的膜支撑结构的两条钢丝结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例提供的聚酰亚胺材料制备的圆环组成结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例提供的量具连接件结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例提供的量具支撑结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例提供的集热窗钢丝高度测调流程结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

一种航天器太阳能集热窗高精度专用测调检测方法，包括以下步骤：

S1.测量专用工具定位：深度尺的零位标定、采用高精度平面进行以及集热窗安装的工艺板上标定；

S2.半刚性膜支撑结构钢丝初步安装：按照模型的要求完成膜支撑结构的安装，确保两根钢丝的相交位置与顶板上表面平行；

S3.半刚性膜支撑横纵向钢丝测量：借助一维导轨，确定横纵向钢丝最高位置，测量最高点位置并锁定深度尺，三次测量确认高度，并记录标记位置及测量数据；

S4.判断并记录：判断是否满足19.5±0.5mm，以确认是否进行微调；

S5.膜支撑结构钢丝安装位置调整：根据测量数据，微调螺钉安装位置直到满足要求；

S6.紧固件测力矩并复测，紧固件胶封：紧固件测力矩后，再测量高度在 19.5±0.5mm范围内后，紧固件测力矩；

S7.膜安装结构安装：按照模型的要求完成膜支撑结构的安装；

S8.膜安装结构间距测量并检查：紧固螺钉拧紧后，膜安装结构的框体下表面与顶板上表面有0.10～0.15mm的间隙；

S9.紧固件测力矩并胶封。

调整两个量具支撑块与一维导轨宽度并锁定，左右平移精调量具连接件使其找出集热窗膜支撑结构钢丝最高测量位置，上下精调深度尺，锁紧深度尺。

将待检测的火星车放置于固定工位待集热窗膜支撑结构钢丝初步安装后，组装检测工装:

a.深度尺的零位标定；

b.安装量具支撑块分别安装于一维导轨两侧，且调整两个量具支撑块与一维导轨宽度，使其两个量具支撑块之间的宽度与被测集热窗外轮廓尺寸两边分别大于50mm；

c.安装量具连接件和深度尺，在一维导轨上左右平移精调量具连接件使其找出集热窗膜支撑结构钢丝最高测量位置锁紧；

d.上下精调深度尺使深度尺触点与被测物体接触又不会对被测膜支撑结构钢丝产生向下的压力，锁紧深度尺，显示实测数值。

测量集热窗a、b数量为2个，测量位置为4处，分别为集热窗a膜支撑横向钢丝高度、集热窗a膜支撑纵向钢丝高度、集热窗b膜支撑横向钢丝高度、集热窗b膜支撑纵向钢丝高度。

集热窗a、b膜支撑横、纵向钢丝高度设计理论高度为19.5±0.5mm。

在此次安装后测量中，集热窗a膜支撑横向钢丝高度、集热窗a膜支撑纵向钢丝高度符合要求。集热窗b膜支撑横向钢丝高度、集热窗b膜支撑纵向钢丝高度测量超差，不符合要求，须调整安装重新检测。

实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。