用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于空間電源系統電源控制設備的方法及裝置，具體地，涉及一種用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國空間載人飛行器應用技術的不斷發展，未來載人航天器的功能要求越來越強大、任務要求越來越復雜、壽命要求越來越長，對其內部電源系統控制設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計來提高設備的可靠性。因此，為了保證載人航天器在軌的長壽命，就必須通過維修或更換載人航天器上的損壞設備來達到保證航天器在軌壽命的目的。在軌服役飛行器會受到高真空、溫度交變、太陽電磁輻照、電離層、以及地球輻射等十分惡劣的太空環境影響，特別是艙外電子控制設備受影響程度最為嚴重，這就使得載人飛行器電源系統艙外控制設備的在軌可維修技術顯得尤為重要且必不可少。
[0003]由于航天員在航天器外進行維修操作時，失去了航天器外壁的保護，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。同時在太空中，宇航員的活動還受生理和心理條件的限制，如失重造成的力量和方向感下降等。設備的維修時間會受到宇航服使用時間的限制。因此，基于以上艙外控制設備的維修條件因素的限制，航天器艙外控制設備應該具有良好的在軌可維修性，主要體現在要具備安全、簡便、快捷的拆裝與更換能力，以減少宇航員的維修負擔，提高維修效率和增加維修安全性。現階段載人航天器上應用的電源系統控制設備主要是通過螺釘和設備的連接凸耳將設備固定在艙體安裝設備上，其維修接口并沒有考慮艙外設備維修更換的可維修性設計，不滿足空間載人飛行器電源系統艙外控制設備為了實現設備長壽命、高可靠性的性能要求所需要滿足的設備接口具備可維修性的需求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用于航天器電源控制設備的維修性設計的方法及裝置，能夠解決航天員身穿航天服在飛行器外惡劣的空間環境下，在規定的維修時間內，依靠有限的維修資源的條件下，航天器電源系統艙外控制設備的快速拆卸更換問題。
[0005]為了達到上述目的，本發明提供了一種用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，其中，該裝置包含固定支架、連接結構、安裝板、鎖緊銷以及設備殼體;所述安裝板是飛行器艙體用來安裝艙外控制設備的支架板;所述設備殼體為艙外控制設備的殼體，所述設備殼體位于所述安裝板上，所述設備殼體上設有把手;所述連接結構包含凹連接結構和凸連接結構，所述凹連接結構和凸連接結構分別設置在所述設備殼體的兩側側壁外；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置在所述安裝板上，并分別位于所述設備殼體的兩側，通過所述凹連接結構和凸連接結構與設備殼體的兩側側壁固定;所述鎖緊銷分別設置在凹連接結構和凹固定支架上。
[0006]上述的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，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艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述銷套分別固定在所述凹連接結構和凹固定支架上，所述鎖緊銷軸穿過所述銷套并在銷套內部與銷套螺紋連接，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，所述手柄表面上標記旋轉“松”、“緊”的操作符號。
[0008]上述的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述凸固定支架、凹固定支架、凹連接結構以及凸連接結構上，均設有2個配合斜面和1個鎖緊銷配合孔。
[0009]上述的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述設備殼體與固定支架固定時，所述凹連接結構上的2個向內的配合斜面分別與凸固定支架上的2個向外的配合斜面貼合限位，所述凹連接結構上的鎖緊銷配合孔與凸固定支架上的鎖緊銷配合孔對齊;所述凸連接結構上的2個向外的配合斜面分別與凹固定支架上的2個向內的配合斜面貼合限位，所述凸連接結構上的鎖緊銷配合孔與凹固定支架上的鎖緊銷配合孔對齊。
[0010]上述的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述設備殼體與固定支架固定時，所述鎖緊銷軸分別能夠通過凸固定支架和凹連接結構、凹固定支架和凸連接結構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艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述鎖緊銷軸能夠在其頂端的手柄旋轉操作的帶動下，在凸固定支架和凹連接結構、凹固定支架和凸連接結構上的鎖緊銷配合孔內移動。
[0012]上述的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆裝置，其中，所述鎖緊軸銷表面和所述凸固定支架、凹固定支架、凹連接結構和凸連接結構上的配合斜面表面以及鎖緊銷配合孔內壁沉積有防冷焊鍍層。
[0013]本發明還提供了一種通過上述的快拆裝置對空間飛行器電源系統艙外控制設備進行快拆的方法。采用固定支架斜面與控制設備殼體連接結構斜面貼合限位的方式限制了設備的5個運動自由度，通過在固定支架斜面和連接結構斜面上增加鎖緊固定約束的方式限制了設備的另外一個“沿著貼合斜面平移的運動自由度”，通過此方法可以實現控制設備的快拆更換操作。
[0014]上述的對空間飛行器電源系統艙外控制設備進行快拆的方法，其中，所述控制設備在固定時，將設備殼體順著設定的安裝方向沿著安裝板推入到預定位置，推入的過程中連接結構與固定支架的配合斜面貼合導向，控制設備到達設定位置后，使用鎖緊銷將設備殼體鎖緊；當需要拆卸更換控制設備時，將鎖緊銷擰松，然后通過設備殼體上的把手，將其沿著安裝板拉出。
[0015]上述的對空間飛行器電源系統艙外控制設備進行快拆的方法，其中，安裝控制設備時，設備到達設定位置后，旋轉鎖緊銷的手柄，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，此時鎖緊銷軸的軸肩將平墊和彈墊壓緊，防止鎖緊銷軸松動。鎖緊銷軸的螺紋部分在鎖緊銷軸的整個工作行程中都在銷套內運動，彈墊、平墊和鎖緊銷軸也被銷套限制運動，不會劃傷航天員。
[0016]上述的對空間飛行器電源系統艙外控制設備進行快拆的方法，其中，需要拆卸更換控制設備時，旋轉鎖緊銷的手柄，旋轉到鎖緊銷軸的軸肩與銷套接觸時，此時手柄不能轉動，鎖緊銷軸已經從鎖緊銷配合孔中旋出。鎖緊銷軸的伸出部分為光軸，螺紋部分不會超出銷套，保證航天員不被螺紋劃傷。然后使用控制設備上的把手，將其沿著安裝板的配合貼合斜面拉出。
[0017]本發明提供的用于空間飛行器電源系統艙外控制設備的快拆方法及裝置具有以下優點:
本發明在分析現有控制設備機械維修接口缺陷的基礎上，結合在軌可維修性環境因素，采用設備維修接口應具有安全、簡便、快捷的拆裝更換性能的設計思路，提出了一種用于空間飛行器電源系統艙外控制設備維修更換的快拆方法及快拆裝置，該方法為斜面導向限位固定并結合縮緊點約束的快拆方法，該裝置采用凹、凸