[发明专利]空间可展开环形张拉整体天线机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种可折展天线机构，具体涉及一种空间可展开环形张拉整体天线机构，属于卫星无线通信领域。

背景技术

随着人类太空事业的发展，大型天线在多种任务中都发挥着重要作用，如地球观测、深空探测、射电天文学等领域，在远程通信中更是发挥了主导作用，因此天线的大型化成为了可展开天线的研究热点。为了满足发射器的容量要求，大口径天线必须做成可展开的形式。这种可展开天线对机构、热环境和无线电频率有着很高的要求，而且还要满足展开可靠性，因此是一个具有挑战性的多方面设计问题。目前应用的大型可展开环形天线虽然能够实现展开功能，但是包括大量相互连接的刚性件，这造成了在展开和收拢的过程中需要大量的机械连接，而这些机械连接不仅增加了整体质量，而且大大降低了展开的可靠性，成为了可展开天线大型化发展的瓶颈。

综上，现有的可展开环形天线包括大量相互连接的刚性件，在展开和收拢的过程中需要大量的机械连接，导致整体质量大以及展开的可靠性低。

发明内容

本发明为解决现有的可展开环形天线在展开和收拢的过程中需要大量的机械连接，导致整体质量大以及展开的可靠性低的问题，进而提供一种空间可展开环形张拉整体天线机构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的空间可展开环形张拉整体天线机构包括中间张紧装置、缓释装置、多根张拉整体杆件和多根张紧索；

中间张紧装置包括张紧弹簧和两个薄片，两个薄片上下平行设置，张紧弹簧竖直设置在两个薄片之间；

所述缓释装置包括两个带阻尼缓释滑轮；

每根张拉整体杆件包括端部吊环、主端固件、主端连接管、引导滑块、滑块螺钉、驱动弹簧、碳纤维管、副端连接件、副端固件和两个锁紧片簧；主端固件通过销钉与主端连接管的一端固接，端部吊环螺纹连接在主端固件上，主端连接管的另一端与碳纤维管的一端固接，主端连接管的侧壁上沿其长度方向加工有两条形开口，每个条形开口处对应设置有一个锁紧片簧，驱动弹簧位于碳纤维管内，引导滑块的中部沿其周向加工有环形凹槽，天线机构展开时锁紧片簧的下部卡装在引导滑块的环形凹槽处，引导滑块的下端连接有滑块螺钉，引导滑块位于驱动弹簧的上端，副端固件通过副端连接件固装在碳纤维管的另一端，张拉整体杆件的数量为偶数个；

多根张紧索包括上控速索、下控速索、多个鞍索、多个斜索、多个边索、多个竖索和多个中间张紧索；

多根张拉整体杆件沿圆周方向设置，其中一半的张拉整体杆件沿圆周方向顺时针倾斜均布设置，剩余的一半张拉整体杆件沿圆周方向逆时针倾斜均布设置，顺时针倾斜设置的张拉整体杆件的端部吊环朝上设置，逆时针倾斜设置的张拉整体杆件的端部吊环朝下设置，相邻同旋向的两个张拉整体杆件的主端固件与副端固件之间连接有一根竖索，竖索的一端穿过依次副端固件、驱动弹簧与引导滑块的下端连接，相邻同旋向的两个张拉整体杆件的两个主端固件之间连接有一根边索，依次穿过顺时针张拉整体杆件的端部吊环为上控速索，依次穿过逆时针张拉整体杆件的端部吊环为下控速索，上控速索和下控速索缠绕在相应的带阻尼缓释滑轮上；相邻异旋向的两个张拉整体杆件的主端固件与副端固件之间连接有一根斜索，相邻异旋向的两个张拉整体杆件的两个副端固件之间连接有一根鞍索，中间张紧装置位于多根张拉整体杆件的中心处，顺时针倾斜设置的每个张拉整体杆件的主端固件与位于上方的薄片之间连接有一根中间张紧索，逆时针倾斜设置的每个张拉整体杆件的主端固件与位于下方的薄片之间连接有一根中间张紧索。

本发明具有以下有益效果：

本发明的空间可展开环形张拉整体天线机构仅由张拉整体杆件和绳组成，与现有的天线张紧机构相比，质量大大减小，口径越大，其轻量化的优势越明显；

本发明的空间可展开环形张拉整体天线机构不需要电机驱动，驱动弹簧为本发明的展开和收拢动作提供动力，展开运动简单、可靠性高，展收机构结构简单，展开控制简单，天线展开具有同步性；

本发明在展开过程中也具有刚度，展开结束后有张紧机构提高天线整体刚度，使得天线刚度有保障并且可实现平稳展开；

本发明的天线机构结构稳定，可以保证高形面精度，具有很好的天线机构性能；

本发明的天线只由杆和绳组成，具有很小的收拢体积，可以实现高收拢率，收拢刚度大，便于运输、可节省发射火箭上有效载荷空间；

本发明结构采用航天常用材料加工制造，材料资源丰富，加工工艺成熟，所用材料密度小，刚强度大，可有效减轻机构的重量。

附图说明