[发明专利]一种箭载套筒式伸杆展开机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于探空火箭空间科学探测套筒式伸杆展开机构，具体涉及一 种箭载套筒式伸杆展开机构。

背景技术

探空火箭主要是利用火箭上携带的探测设备对大气微量成分、空间电场、电离 层电子、离子密度和电子温度等参数进行探测的，其中对电子、离子、电场探测的 设备要求其探头伸出火箭气动外表面一定距离，以避免火箭本体剩磁及气流付面层 的影响，因此要求用伸杆展开机构把这些探头伸展出去。这些伸杆部件常安装在火 箭整流罩内或火箭箭体与发动机分离的结合面上，由于这些部位地方狭小，常与分 离机构干涉，要求伸杆展开机构体积小，重量轻，伸杆展开长。由于火箭的旋转速 度较快，伸杆上要受到较大的离心力作用，对伸杆的研制提出较高的要求。国外如 美国、俄罗斯、瑞典等国家在探空火箭上都成功使用过伸杆展开机构对电场进行探 测，但国内还没有探空火箭使用伸杆进行探测的先例。在火箭用伸杆展开机构探测 技术方面还是一片空白。随着我国探空火箭技术的发展及越来越多的空间探测任务， 急需为探空火箭、试验探测卫星和宇宙飞船等空间飞行器提供实现空间探测任务的 伸杆展开机构。箭载套筒式伸杆展开机构就是针对探空火箭对伸杆的需求，在伸杆 展开机构的结构形式、空间展开运动方式、锁紧固定结构形式，以及在火箭上的安 装和释放的方式和结构形式等方面，进行了多方面的创新性设计、研制，突破了伸 杆展开机构的关键技术而研制出的一种空间探测用伸杆展开机构。

发明内容

本发明的目的在于，为探空火箭进行空间探测提供一种箭载套筒式伸杆展开机 构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种箭载套筒式伸杆展开机构，其特征在于，所述的伸杆展开机构包括：基座 和若干节相互嵌套的伸展单元。

所述的基座包括：下底座12、上底座9、转轴11和锁紧机构10；所述的下底座 12和上底座9通过转轴11及其锁紧机构10可转动和固定。

所述的伸展单元包括：一节杆状圆柱筒、一节嵌套在杆状圆柱筒一端的嵌套管 箍和一个设置于嵌套管轴上的止退锁紧机构；该嵌套管箍的另一端嵌套于下一节伸 展单元的杆状圆柱筒；杆状圆柱筒的直径依据设计和空间尺寸逐节递减。

所述的基座通过上底座与若干伸展单元的底端的杆状圆柱筒相连。

所述的杆状圆柱筒的高度逐节递增。可实现在伸杆展开机构收拢高度相同情况 下，伸杆展开长度最长。

所述的伸展机构的还包含有一连接环1，该连接环一端连接顶端的第八杆状圆柱 筒21，另一端用于固定电场探头。

所述的伸杆展开机构包括还包括一锁紧压片20，固定于所述的连接环1中部位 置上，用于与探空火箭压紧机构对接，并对箭载套筒式伸杆展开机构实施压紧。

所述的下底座12和上底座9正向剖面均呈∏字形，并相向扣合在一起。

所述的锁紧机构10设置在下底座的侧面，用于对旋转到位的上底座自动锁紧。

所述的上底座、下底座、伸展单元、连接环和锁紧压片均采用航天轻质合金材 料制造。

所述的自与底端杆状圆柱筒相连的第二节杆状圆柱筒起，直至顶端的杆状圆柱 筒的外表面上设有防自转锁紧销钉导向槽，并在轴向端部开一方槽。

所述的止退锁紧机构包含：弹簧30、所述的弹簧30的一端压紧在锁紧销钉29 上，另一端顶在紧固螺钉31上；其中，所述的锁紧销钉29在伸杆展开到位后，在 弹簧力的作用下，插入杆状圆柱筒一端的方槽中。伸杆收拢时，嵌套管箍止推锁紧 机构中的锁紧销钉29插在杆状圆柱筒的导向槽中，限制杆状圆柱筒之间的相互转动。 每节伸杆展开到位后，嵌套管箍止退锁紧机构中的锁紧销钉在弹簧力的作用下插在 杆状圆柱筒端部的槽中，限制杆状圆柱筒的相互移动和转动，从而达到展开锁紧的 功能。

所述的杆状圆柱筒是空心结构，探头电缆可从中间穿过，并通过伸杆下底座电 缆导向方孔，与探头控制设备连接。

所述的伸杆下底座设计有伸杆转动限位面，限制伸杆展开机构只能向下转动90 度。