防热大底形面间隙多点测量系统研制

摘要

我国载人飞船的研制工作起始于二十世纪九十年代。飞船的再入环境具有高比焓、低热流密度、低压、长加热时间等特点。在再入过程中，飞船的防热大底聚集了大量的热量。为了解决这个问题，阻止热量向飞船舱内传播，当返回舱接近地面时，必须将防热大底从飞船的本体抛掉。因此，需要将飞船的防热大底与金属大底设计成分离状态，它们之间需要有一定的间隙。这两个大底之间间隙较小且大小不一，需要配做支持垫。加垫试验是飞船总装阶段一项重要的测试工作，主要是测量密封大底与防热大底之间的间隙。由于密封大底与防热大底表面均为球面，两者装配之后形成一个密封空间，无法采用量具直接测量二者之间在指定点的间隙，因此需要采用特殊的方法来测量这个密闭空间的间隙。
　　本文提出了一种高效便捷的形面间隙多点测量方法。在分析防热大底和密封大底的结构特点的基础上，该方法设计了专用的直线位移传感器作为间隙测量装置，利用滑块在电阻片上滑动、滑块抽头的电压随着电阻的变化而变化的特点而对防热大底间隙进行测量。信号采集板对传感器电压信号进行采集并转换成数字信号传给控制板，由控制板计算出间隙的大小。为保证传感器的精度，研制专门的标定装置对传感器进行定期标定。
　　应用本文研制的多点间隙测量系统和标定装置对防热大底模拟件和实物的形面间隙进行了多次测量实验，对每组实验数据进行对比分析，测量精度和测量效率均能满足飞船制造工艺要求。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景

1.2 间隙测量技术发展现状

1.3 课题研究的目的和意义

1.4 课题研究的内容

第2章 防热大底间隙多点测量系统设计

2.1 引言

2.2 防热大底间隙多点测量系统需求

2.3 防热大底间隙多点测量系统总体方案

2.4 防热大底间隙多点测量系统硬件设计

2.5 防热大底间隙多点测量系统软件设计

2.6 间隙测量系统专用传感器设计

2.7 本章小节

第3章 间隙测量系统专用传感器的标定

3.1 引言

3.2 标定设备总体方案

3.3 标定设备机械结构设计

3.4 标定设备控制系统设计

3.5 影响传感器精度的因素分析

3.6 系统性能测试分析

3.7 本章小结

第4章 防热大底形面间隙多点测量系统试验

4.1 引言

4.2 传感器标定实验

4.3 传感器测量实验

4.4 多传感器测试实验

4.5 防热大底形面间隙多点测量试验

4.6 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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