一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构

本发明属于航天，尤其涉及一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构。

背景技术：

1、空间天线是卫星实现通信和探测的基础，为了提高卫星通信容量和探测能力，空间天线领域开发出了通过大型反射器增大空间天线反射面的新技术，但是由于运载火箭有效载荷舱容积对于空间任务的限制，携带巨大空间天线的卫星如果无法收拢则不能成功入轨发挥其作用。

2、对于上述问题，一种解决方式是通过空间可展开机构实现卫星构型可变，可展开机构在卫星发射段收拢，在卫星入轨后展开为预定构型，通过此种方式可以最大限度地降低运载火箭有效载荷舱容积对于空间任务的限制，展开为预定构型后，顶部平台可搭载空间环境探测载荷，展开机构本身可以作为折叠的空间作为天线展开的连接支撑结构。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，旨在解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明实施例是这样实现的，一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，包括：

3、底板和前板，设有两组；

4、盘绕式伸展臂，设有两组，安装在底板和前板之间；

5、底座，两组底板分别安装在底座的两侧，所述底座上设有控制机构，与所述盘绕式伸展臂相连，用于控制两组盘绕式伸展臂同步展开或收拢；

6、连接杆，设有两组，与所述前板通过轴承相连，两组连接杆之间连接有可展开刚性阵面天线，所述可展开刚性阵面天线在前板的牵引下展开或收拢。

7、优选地，所述盘绕式伸展臂包括：

8、纵杆，连接在底板和前板之间，所述纵杆设有三根；

9、三角横架，所述三角横架设有若干层，每层三角横架均由三根横杆和三个v型铰链连接，所述三角横架通过v型铰链连接在三根纵杆上；

10、对角加劲索，所述对角加劲索穿过v型铰链连接在相邻层的三角横架上。

11、优选地，所述v型铰链包括：

12、v型铰接头，所述纵杆穿过v型铰接头，所述横杆安装在v型铰接头上，所述对角加劲索穿过v型铰接头；

13、螺栓一，安装在v型铰接头上，用于压紧纵杆；

14、螺栓二，安装在v型铰接头上，用于压紧横杆和对角加劲索。

15、优选地，所述控制机构包括：

16、线轮，与轴承三相连，安装在所述底座上，牵引绳缠绕在所述线轮上；

17、编码器，安装在所述线轮上，控制牵引绳放线的速度，用于控制盘绕式伸展臂的展开速度；

18、锁定杆，所述牵引绳的一端连接在锁定杆上，所述锁定杆穿过底板与前板相连接；

19、锁定机构，安装在所述底座上，与所述锁定杆相连，用于锁定锁定杆或解除锁定。

20、优选地，所述锁定机构包括：

21、限位固定杆，安装在所述底座上；

22、拔销器，与所述限位固定杆相连，所述拔销器上设有记忆合金销；

23、限位活动杆，安装在限位固定杆上，所述限位活动杆和限位固定杆之间连接有扭簧，所述限位活动杆的限位孔套在记忆合金销上；

24、轴承二，所述轴承二通过限位扭簧和轴承外端盖二安装在限位活动杆上；

25、支撑架，所述支撑架通过支撑杆安装在底座上，所述支撑架上安装有可活动销钉，所述可活动销钉与锁定杆相配合，用于锁定锁定杆，所述可活动销钉上连接有弹簧一，带动可活动销钉有向下运动的趋势，所述限位活动杆支撑可活动销钉，限制可活动销钉向下运动。

26、优选地，所述可展开刚性阵面天线包括：

27、刚性阵面天线板，所述刚性阵面天线板设有多个；

28、连接铰链，所述连接铰链通过连接轴和固定块连接在相邻刚性阵面天线板之间；

29、自锁组件，安装在所述刚性阵面天线板上，用于锁定相邻刚性阵面天线板，限制相互转动。

30、优选地，所述自锁组件包括：

31、弹簧二，安装在所述刚性阵面天线板上开设的空腔中；

32、锁定推杆，安装在空腔中，与所述弹簧二相连接，所述锁定推杆与所述连接铰链上开设的缺口相配合。

33、本发明实施例提供的一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构以盘绕式伸展臂作为可展开刚性阵面天线展开的连接支撑结构，通过控制机构可同时解除两组盘绕式伸展臂的锁定，带动两组盘绕式伸展臂协同展开，盘绕式伸展臂在展开的过程中带动两组前板向外移动，进而牵引可展开刚性阵面天线展开，同时连接杆与前板通过轴承连接，两部分之间摩擦极小，使得可展开刚性阵面天线不会随盘绕式伸展臂转动而转动，从而在前板牵引可展开刚性阵面天线展开的过程中，降低可展开刚性阵面天线受到的来源于展开方向以外的其他方向的影响。

技术特征：

1.一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述盘绕式伸展臂（1）包括：

3.根据权利要求2所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述v型铰链（14）包括：

4.根据权利要求1所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述控制机构（2）包括：

5.根据权利要求4所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述锁定机构（23）包括：

6.根据权利要求1所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述可展开刚性阵面天线（3）包括：

7.根据权利要求6所述的基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，其特征在于，所述自锁组件包括：

技术总结
本发明适用于航天技术领域，提供了一种基于盘绕式伸展臂的刚性阵面可展开卫星天线结构，包括：底板和前板，设有两组；盘绕式伸展臂，设有两组，安装在底板和前板之间；底座，两组底板分别安装在底座的两侧，所述底座上设有控制机构，与所述盘绕式伸展臂相连，用于控制两组盘绕式伸展臂同步展开或收拢；连接杆，设有两组，与所述前板通过轴承相连，两组连接杆之间连接有可展开刚性阵面天线，所述可展开刚性阵面天线在前板的牵引下展开或收拢。本发明实施例以盘绕式伸展臂作为可展开刚性阵面天线展开的连接支撑结构，通过控制机构可带动两组盘绕式伸展臂协同展开，进而牵引可展开刚性阵面天线展开。

技术研发人员：孙亮,王鹏程,赵旭瑞,赵泽林,刘宇,黄海,赵国伟
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9