[发明专利]一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座及制备方法。

背景技术

卫星天线承力筒底座是用于卫星天线定位的重要安装载体。因此，底座需承受卫星发射、机动、变轨等阶段的复杂力学环境引起的大过载；在空间的高低温环境下还必须具有优良的尺寸稳定性，确保天线的正常工作。

现有卫星天线的承力筒底座一般都是用金属材料制备，不仅增加了消极质量，而且具有轴向刚度低、空间高低温环境下热稳定性差等缺点；造成卫星天线的工作可靠性低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座。该卫星天线承力筒底座的各部位均采用复合材料制成，具有轴向刚度高、空间高低温环境下热稳定性好、消极质量少、模块化程度高、可靠性好、综合性能优异等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，其特征在于，包括下底座和安装于下底座上方的上底座；所述下底座包括上端盖和下端盖，所述上端盖包括圆环形上端盖本体和设置于上端盖本体下方的上小下大的第一锥体，所述下端盖包括下端盖本体和设置于下端盖本体上方的上大下小的第二锥体，所述上端盖本体与第一锥体为一体式结构，所述下端盖本体与第二锥体为一体式结构，所述上端盖和下端盖之间设置有第一筒体，所述第一筒体的上部内壁与第一锥体的外壁紧密配合，所述第一筒体的下部内壁与第二锥体的外壁紧密配合，所述上端盖下方且位于第一筒体的外侧设置有第一加强筋；所述上底座包括基础件，所述基础件包括圆环形底板和圆环形顶板，以及设置于底板与顶板之间且纵截面呈“凸”字形的第二筒体，所述底板上方且位于第二筒体的外侧设置有第二加强筋，所述底板的内径与第二筒体底部内径相同，所述底板的外径大于第二筒体底部外径，所述顶板的外径与第二筒体顶部外径相同，所述顶板的内径小于第二筒体顶部内径，所述底板、第二筒体和顶板为一体式结构；所述下底座和上底座的材质均为复合材料。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述第一锥体为中空结构。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述上端盖本体的下端面和第一筒体的外壁均开设有与第一加强筋相配合的第一定位槽，所述底板的上端面和第二筒体的外壁均开设有与第二加强筋相配合的第二定位槽。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述第一锥体的锥面与竖直方向的夹角和第二锥体的锥面与竖直方向的夹角均不大于10度。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述第一加强筋和第二加强筋的数量相同且位置相对应。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述下端盖上均匀布设有第一减重孔和第一螺栓孔。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述第一筒体的侧壁上均匀布设有第二减重孔。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述上端盖上均匀布设有第二螺栓孔和第一销孔，所述底板上布设有与第二螺栓孔位置相对应的第三螺栓孔，所述第二筒体和顶板上均布设有第二销孔。

上述的一种用于卫星天线承力筒的复合材料底座，所述第二筒体的侧壁上均匀布设有第三减重孔。

另外，本发明还提供了一种制备上述用于卫星天线承力筒的复合材料底座的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用模压成型工艺分别制作上端盖毛坯件、下端盖毛坯件、第一加强筋和第二加强筋；

步骤二、根据基础件的形状和尺寸制备纤维预制体，然后采用模压成型工艺将所述纤维预制体成型得到基础件，再将步骤一中所述第二加强筋粘接于基础件上，得到上底座；

步骤三、在步骤一中所述上端盖毛坯件上机加工第一锥体得到上端盖，在步骤一中所述下端盖毛坯件上机加工第二锥体得到下端盖；

步骤四、按照第一筒体位于第一锥体与第二锥体之间部位的形状和尺寸制作筒体成型可溶性芯模，然后将筒体成型可溶性芯模与步骤三中所述上端盖和下端盖装配在一起；

步骤五、在第一锥体外壁、筒体成型可溶性芯模外壁和第二锥体外壁上铺设纤维布，然后采用湿法缠绕工艺在铺设的纤维布上缠绕纤维；

步骤六、重复步骤五至所需厚度，得到待成型件，将待成型件置于固化炉中，在真空条件下进行固化成型，出炉后脱除筒体成型可溶性芯模，得到成型件；

步骤七、将步骤一中所述第一加强筋粘接于步骤六中所述成型件上，得到下底座；

步骤八、装配步骤二中所述上底座和步骤七中所述下底座，得到卫星天线承力筒底座。