一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構的製作方法

2023-12-04 03:53:24 1

本發明涉及航空航天機電技術領域，特別涉及一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構。

技術背景

天線指向機構式雷達系統的核心部件之一，是雷達天線對目標進行跟蹤定向的執行機構。隨著現代太空飛行器載雷達功能的不斷拓展，雷達天線由不足半米口徑的平板天線發展到超過2米的口徑的拋物面天線，結構亦複雜化發展，發射段承受的力學環境更加惡劣。因此，雷達天線在衛星發射階段收攏壓緊在衛星側面滿足包絡和力學條件要求，入軌後抬升到遠離衛星側板的位置再對目標進行跟蹤定位。

隨著雷達天線口徑的不斷增加和結構的複雜化發展，雷達天線安裝傳統指向機後存在包絡尺寸大，發射段振動響應大，壓緊安裝困難、安裝周期長等問題，無法滿足現代太空飛行器的發展需求。急需設計一種包絡尺寸小、剛度高且便於安裝的指向機構。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構，包括：有源展開鎖定機構、伸展臂、二維伺服機構、壓緊釋放機構和浮動支架；所述伸展臂一端連接有源展開鎖定機構轉動端，另一端連接二維伺服機構底座；有源展開鎖定機構固定安裝於衛星側板上，二維伺服機構另一端固定在雷達天線背面；壓緊釋放機構安裝於伸展臂一端和以雷達天線中心對稱的四周；所述浮動支架一端固定在二維伺服機構的支撐框架上，另一端浮動支撐驅動關節懸臂端。

進一步，所述壓緊釋放機構包括：壓緊杯、支撐組件、壓緊杆、壓緊頭套、減振頭套；所述壓緊杯固定在天線安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯的安裝孔，固定在壓緊杯內，支撐組件固定在衛星安裝面上，壓緊杆穿過壓緊頭套擰入支撐組件螺紋孔，將雷達天線及其指向機構固定在衛星安裝面上，減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上。

進一步，所述壓緊杯側面的操作孔朝向雷達天線外側。

進一步，所述雷達天線背面各壓緊點間膠接碳纖維加強筋提高天線本體剛度和各壓緊點間的連接剛度，雷達天線法蘭偏置於天線一側，法蘭位於其兩側的兩個壓緊點之間預埋的剛性橫梁上，二維伺服機構固定在該法蘭上。

進一步，所述浮動支架為一半開口式支架。

本發明採用以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優點：

1)指向機構與雷達天線之間的連接採用偏置式安裝，減小了雷達天線在衛星安裝面的安裝高度，減小了雷達系統的包絡尺寸，提高了雷達系統的剛度。

2)驅動關節懸臂端採用半開口式浮動之間支撐在二維伺服機構的支撐框架上，提高二維伺服機構的整體剛度，減小了衛星發射段驅動關節力學響應值，提高了指向機構力學承受能力。

3)減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上，該方式便於減震頭套的拆卸。

4)二維伺服機構懸空布置在其兩側壓緊點間的剛性橫梁上，該兩個壓緊點不僅復用於二維伺服機構和雷達天線，壓緊點數目少且安裝方便。

附圖說明

圖1是本發明一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構在衛星上的安裝示意圖；

圖2是本發明一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構的結構示意圖；

圖3是二維伺服機構和浮動支架安裝示意圖；

圖4是壓緊釋放機構組成示意圖；

圖5是壓緊釋放機構剖視圖；

圖6是雷達天線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明進行詳盡的描述：圖示說明：

1—有源展開鎖定機構、2—伸展臂、3—二維伺服機構、4—壓緊釋放機構、5—浮動支架、6—衛星安裝板、7—雷達天線、301—驅動關節、401—壓緊杯、402—支撐組件、403—壓緊杆、404—壓緊頭套、405—減振頭套、701—碳纖維加強筋、702—剛性橫梁、703—天線法蘭

本發明提供一種星載複雜雷達天線高剛度偏置式固定的指向機構，其特徵在於，該機構包括：有源展開鎖定機構1、伸展臂2、二維伺服機構3、壓緊釋放機構4和浮動支架5；壓緊釋放機構4包括：壓緊杯401、支撐組件402、壓緊杆403、壓緊頭套404、減振頭套405。

伸展臂2一端用螺釘固定在有源展開鎖定機構1轉動端，另一端用螺釘固定在二維伺服機構3底座，伸展臂2與有源展開鎖定機構1轉動端、二維伺服機構1底座間通過止口定位；有源展開鎖定機構1用螺釘固定安裝於衛星側板上；二維伺服機構3另一端用螺釘固定在雷達天線背面，用銷釘定位；壓緊釋放機構4安裝於伸展臂2一端和以雷達天線7中心對稱的四周。

壓緊杯403用螺釘固定在天線四周的安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯、伸展臂的安裝孔，固定在壓緊杯401內；支撐組件用螺釘固定在衛星安裝面上，壓緊杆403穿過壓緊頭套404擰入支撐組件402螺紋孔，將雷達天線7及其指向機構固定在衛星側板上。

雷達天線7四周的四個壓緊點，壓緊杯401側面的操作孔朝向雷達天線7外側，減震頭套405橫向固定在壓緊頭套404凸耳上，用螺釘固定。

雷達天線7背面在各壓緊點間膠接碳纖維加強筋701提高天線本體剛度和各壓緊點間的連接剛度，雷達天線法蘭703偏置於天線一側，天線法蘭703位於其兩側的兩個壓緊點之間預埋的剛性橫梁702上，二維伺服機構3固定在該法蘭上。

浮動支架5為一半開口式支架，一端固定在二維伺服機構3的支撐框架上，另一端浮動支撐在驅動關節301懸臂端，通過螺釘固定。