一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構的製作方法

2023-05-27 07:15:56

一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構的製作方法
【專利摘要】一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，屬於肋板式充氣展開拋物面天線【技術領域】，解決了對於肋板式充氣展開拋物面天線，目前尚未有有效的裝載機構和無法對其展開過程進行有效控制的問題，它包含裝載機構和展開控制機構；所述裝載機構的連接件設置在展開控制機構的固定圓盤下方並通過螺栓連接，所述裝載機構的葉片數量和展開控制機構的支撐橫杆及肋板壓杆的數量相同，支撐橫杆對應葉片夾縫設置，在每個葉片兩側設置有缺口。本發明用於裝載捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線及控制其有序展開。
【專利說明】 一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構
【技術領域】
[0001]本發明屬於肋板式充氣展開拋物面天線【技術領域】，具體涉及一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構。
【背景技術】
[0002]肋板式充氣展開拋物面天線在諸多領域有廣泛需求，如電子偵察、導航、通信、地面勘察衛星等。
[0003]充氣展開天線的結構以柔性材料為主，充氣之前可高效率地摺疊包裝，具有運載體積小、重量輕和展開可靠性高的優點。大型充氣展開天線被發射入軌，充氣展開並剛化後，可形成大型空間天線，充氣展開天線是未來解決大型空間天線結構的有效途徑。
[0004]對於肋板式充氣展開拋物面天線，目前尚未有有效的裝載機構，無法在天線發射過程中對天線各結構部件進行包裝壓緊，使得天線各結構部件在發射衝擊力作用下發生振動、碰撞，導致結構失效；肋板式充氣展開拋物面天線的展開和支撐結構主要由充氣環和徑向肋板組合構成，在展開過程中，充氣壓力驅動充氣環展開並帶動徑向肋板及整個結構展開成型。充氣環和徑向肋板採用柔性複合材料製造，目前無法對其展開過程進行有效控制，在展開過程中，尤其是在充氣展開初期，充氣環壓力較低，且肋板未完全展開，此時充氣環和肋板乃至整個反射面結構剛度都很低，很難保證整個反射面能夠按照理想的展開順序、路徑和速度進行展開，並容易導致肋板與充氣環產生纏繞、碰撞，甚至會對太空飛行器產生較大的衝擊和擾動，降低太空飛行器在軌運行的安全性和可靠性。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是為了解決對於肋板式充氣展開拋物面天線，目前尚未有有效的裝載機構和無法對其展開過程進行有效控制的問題，提供了一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，其技術方案如下:
一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，它包含裝載機構和展開控制機構；
所述裝載機構包含上壓蓋和下壓蓋；所述上壓蓋由多片葉片合圍並通連接件連接構成，每個葉片的上端與連接件通過彈簧合頁轉動連接，每個葉片的下端向內彎曲設置，其向內彎曲角度小於90度；所述下壓蓋包含壓壁、彈簧和兜壁，彈簧設置在壓壁上表面，兜壁設置在壓壁下端，壓壁和彈簧設置在上壓蓋內側，兜壁將上壓蓋的下端即每個葉片的下端兜住，兜壁的形狀與上壓蓋下端吻合；
所述展開控制機構包含固定圓盤、支撐橫杆、肋板壓杆和拉簧；在所述固定圓盤周圍設置多個支撐橫杆，支撐橫杆與固定圓盤固定連接或一體成形結構，支撐橫杆的外端向下傾斜設置，在支撐橫杆上面設置有限位板，支撐橫杆的外端通過轉軸與肋板壓杆的上端轉動連接，支撐橫杆還通過拉簧與肋板壓杆連接，拉簧設置在支撐橫杆和肋板壓杆的側面；所述裝載機構的連接件設置在展開控制機構的固定圓盤下方並通過螺栓連接，所述裝載機構的葉片數量和展開控制機構的支撐橫杆及肋板壓杆的數量相同，支撐橫杆對應葉片夾縫設置，在每個葉片兩側設置有缺口。
[0006]本發明的有益效果為:可以對摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線進行壓緊和包裝，避免在天線發射過程中，各結構部件在發射衝擊力作用下發生振動、碰撞，導致結構失效，保證充氣拋物面天線能夠安全可靠的發射並展開；還可以對肋板式充氣展開拋物面天線的展開過程進行有效控制，使其能夠按照理想的展開順序、路徑和速度進行展開，並避免肋板與充氣環產生纏繞、碰撞，甚至會對太空飛行器產生較大的衝擊和擾動，提高太空飛行器在軌運行的安全性和可靠性。
[0007]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發明的整體結構示意圖；
圖2是本發明中的裝載機構示意圖；
圖3是本發明中裝載機構的上壓蓋和下壓蓋分解示意圖；
圖4是本發明中的展開控制機構示意圖；
圖5是本發明中的裝載機構的下壓蓋被彈走，上壓蓋彈開後示意圖；
圖6是本發明中的裝載機構的上壓蓋彈開後並且展開控制機構的肋板壓杆上翻後的示意圖。
[0008]【具體實施方式】:
參照圖1至圖6，一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構2，它包含裝載機構I和展開控制機構2 ；
所述裝載機構I包含上壓蓋1-1和下壓蓋1-2 ;所述上壓蓋1-1由多片葉片1-1-1合圍並通連接件1-1-2連接構成，每個葉片1-1-1的上端與連接件1-1-2通過彈簧合頁1-1-3轉動連接，每個葉片1-1-1的下端向內彎曲設置，其向內彎曲角度小於90度；所述下壓蓋1-2包含壓壁1-2-1、彈簧1-2-2和兜壁1-2-3，彈簧1_2_2設置在壓壁1_2_1上表面，兜壁
1-2-3設置在壓壁1-2-1下端，壓壁1-2-1和彈簧1-2-2設置在上壓蓋1_1內側，兜壁1_2_3將上壓蓋1-1的下端即每個葉片1-1-1的下端兜住，兜壁1-2-3的形狀與上壓蓋1-1下端吻合；
所述展開控制機構2包含固定圓盤2-1、支撐橫杆2-2、肋板壓杆2-3和拉簧2-4 ;在所述固定圓盤2-1周圍設置多個支撐橫杆2-2，支撐橫杆2-2與固定圓盤2-1固定連接或一體成形結構，支撐橫杆2-2的外端向下傾斜設置，在支撐橫杆2-2上面設置有限位板2-2-1，支撐橫杆2-2的外端通過轉軸與肋板壓杆2-3的上端轉動連接，支撐橫杆2-2還通過拉簧
2-4與肋板壓杆2-3連接，拉簧2-4設置在支撐橫杆2-2和肋板壓杆2_3的側面；
所述裝載機構I的連接件1-1-2設置在展開控制機構2的固定圓盤2-1下方並通過螺
栓連接，所述裝載機構I的葉片1-1-1數量和展開控制機構2的支撐橫杆2-2及肋板壓杆2-3的數量相同，支撐橫杆2-2對應葉片1-1-1夾縫設置，在每個葉片1-1-1兩側設置有缺
Π 1-1-1-1o
[0009]所述肋板壓杆2-3的長度根據捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的高度及肋板寬度設置，安裝後肋板壓杆2-3的最下端壓在最外圈肋板上，並位於肋板寬度的距底邊五分之一至二分之一處。
[0010]優選的是，所述肋板壓杆2-3的長度根據捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的高度及肋板寬度設置，安裝後肋板壓杆2-3的最下端壓在最外圈肋板上，並位於肋板寬度的距底邊四分之一處。
[0011]優選的是，所述上壓蓋1-1的每個葉片1-1-1的下端向內彎曲角度為45度。
[0012]發明的使用方法及原理:先將捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線套在下壓蓋1-2上，下壓蓋1-2的彈簧1-2-2上端抵在中心鼓的下表面，再用上壓蓋1-1的每個葉片1-1-1向下合圍，連同展開控制機構2 —起套在捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線外側，並將每個葉片1-1-1的下端放置在下壓蓋1-2的兜壁1-2-3內側壓緊，此時需要將捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線壓緊，還需要將彈簧1-2-2向下壓縮，然後通過螺絲將固定圓盤2-1、上壓蓋1-1的連接件1-1-2及捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的中心鼓連接，最後使用爆炸螺栓將下壓蓋1-2與捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的中心鼓連接，捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線被裝載在上壓蓋1-1和下壓蓋1-2之間形成的空間內並被壓緊，肋板壓杆2-3下端壓在肋板的最外圈上。
[0013]需要展開肋板式充氣展開拋物面天線前，只需要引爆爆炸螺栓，下壓蓋1-2會被彈簧1-2-2彈走，下壓蓋1-2被彈開後，葉片1-1-1在彈簧1-2-2合頁1_1_3的彈力下向上展開，肋板式充氣展開拋物面天線便可進行充氣展開，在充氣展開過程中，隨著充氣環剛度逐漸增強，肋板所受拉力逐漸增加，肋板壓杆2-3逐漸打開，肋板由外至內逐圈脫離肋板壓杆2-3的束縛，實現有序展開；在肋板展開的最後階段，肋板壓杆2-3與支撐橫杆2-2角度大於180度時，在拉簧2-4拉力下，肋板壓杆2-3向上翻轉，並被限位板2-2-1阻擋，不會對肋板式充氣展開拋物面天線的反射面造成影響。
【權利要求】
1.一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，其特徵在於它包含裝載機構⑴和展開控制機構⑵； 所述裝載機構(I)包含上壓蓋(1-1)和下壓蓋(1-2);所述上壓蓋(1-1)由多片葉片(1-1-1)合圍並通連接件(1-1-2)連接構成，每個葉片(1-1-1)的上端與連接件(1-1-2)通過彈簧合頁(1-1-3)轉動連接，每個葉片(1-1-1)的下端向內彎曲設置，其向內彎曲角度小於90度；所述下壓蓋(1-2)包含壓壁(1-2-1)、彈簧(1-2-2)和兜壁(1_2_3)，彈簧(1_2_2)設置在壓壁(1-2-1)上表面，兜壁(1-2-3)設置在壓壁(1-2-1)下端，壓壁(1-2-1)和彈簧(1-2-2)設置在上壓蓋(1-1)內側，兜壁(1-2-3)將上壓蓋(1-1)的下端即每個葉片(1-1-1)的下端兜住，兜壁(1-2-3)的形狀與上壓蓋(1-1)下端吻合； 所述展開控制機構(2)包含固定圓盤(2-1)、支撐橫杆(2-2)、肋板壓杆(2-3)和拉簧(2-4);在所述固定圓盤(2-1)周圍設置多個支撐橫杆(2-2)，支撐橫杆(2-2)與固定圓盤(2-1)固定連接或一體成形結構，支撐橫杆(2-2)的外端向下傾斜設置，在支撐橫杆(2-2)上面設置有限位板(2-2-1)，支撐橫杆(2-2)的外端通過轉軸與肋板壓杆(2-3)的上端轉動連接，支撐橫杆(2-2)還通過拉簧(2-4)與肋板壓杆(2-3)連接，拉簧(2-4)設置在支撐橫杆(2-2)和肋板壓杆(2-3)的側面； 所述裝載機構(I)的連接件(1-1-2)設置在展開控制機構(2)的固定圓盤(2-1)下方並通過螺栓連接，所述裝載機構(I)的葉片(1-1-1)數量和展開控制機構(2)的支撐橫杆(2-2)及肋板壓杆(2-3)的數量相同，支撐橫杆(2-2)對應葉片(1-1-1)夾縫設置，在每個葉片(1-1-1)兩側設置有缺口(1-1-1-1)。
2.如權利要求1所述一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，其特徵在於所述肋板壓杆(2-3)的長度根據捲曲摺疊後的肋板式充氣展開拋物面天線的高度及肋板寬度設置，安裝後肋板壓杆(2-3)的最下端壓在最外圈肋板上，並位於肋板寬度的距底邊五分之一至二分之一處。
3.如權利要求1所述一種肋板式充氣展開拋物面天線的裝載及展開控制機構，其特徵在於所述上壓蓋(1-1)的每個葉片(1-1-1)的下端向內彎曲角度為45度。
【文檔編號】H01Q15/16GK103928743SQ201410169058
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2014年4月25日
【發明者】苗常青, 周佳 申請人:哈爾濱工業大學