[发明专利]一种可展开遮光罩装置

说明书

技术领域

本发明属于航天领域，具体涉及一种可展开遮光罩装置。

背景技术

空间光学望远镜和遥感相机都需要遮光罩来实现杂散光的抑制和相机温度控制的功能。目前，常规的遮光罩采取固定式结构，不能折叠压缩，该种形式的遮光罩适用于小口径的空间光学相机；随着空间光学相机向着大视场、高分辨率方向发展，遮光罩的口径尺寸越来越大，传统的固定式遮光罩已不适用于大口径空间光学系统的发展，同时由于火箭整流罩尺寸的限制，大尺寸的遮光罩无法放置于火箭整流罩内，迫切需要具备可展开功能的遮光罩形式。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可展开遮光罩装置，通过遮光罩的折叠压缩技术，有效降低了相机载荷的轴向尺寸，从而克服了火箭整流罩长度尺寸的限制；采用充气驱动密封组件实现了展开后的遮光壁面搭接出的漏光问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种可展开遮光罩装置，该装置包括：棱柱结构的基座、设置在基座上表面边的遮光壁面组件和设置在基座侧棱上的充气驱动密封组件；所述遮光壁面组件工作前为多个遮光壁面通过扭转铰链呈Z型折叠设置，工作时，遮光壁面组件通过扭转铰链的应变能成平面结构，通过充气驱动密封组件实现多个遮光壁面组件的固定和密封。

本发明的有益效果是：本发明由遮光壁面组件构成，通过充气驱动密封组件将遮光壁面组件展开后搭接处的间隙密封，从而构成一个周圈密闭的遮光罩结构，防止漏光、散热的发生。

附图说明

图1本发明一种可展开遮光罩装置折叠状态结构示意图。

图2本发明一种可展开遮光罩装置展开动力学过程示意图。

图3本发明一种可展开遮光罩装置充气驱动密封组件示意图。

图4本发明一种可展开遮光罩装置充气驱动密封组件结构图。

图中：1、基座，2、遮光壁面组件，21、遮光壁面，3、充气驱动密封组件，31、尼龙搭扣，32、碳纤维弧面条带，33、聚酰亚胺柔性充气伸展筒，331、充气端入口和4、扭转铰链。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，一种可展开遮光罩装置包括：基座1、遮光壁面组件2、充气驱动密封组件3；其中，遮光壁面组件2由扭转铰链4和遮光壁面21构成，通过扭转铰链4与基座1连接固定；充气驱动密封组件3由尼龙搭扣31、碳纤维弧面条带32和聚酰亚胺柔性充气伸展筒33构成。

基座1是整个结构的基体，是六棱柱结构，用于固定遮光壁面组件2、充气驱动密封组件3等，其采用钛合金整体铸造成型；六棱柱基座1上表面的每一边连接一组帆板式遮光壁面组件2。每组帆板式遮光壁面组件2的搭接处分别连接一套充气驱动密封组件3。

如图2所示，遮光壁面21在折叠压缩的时候，扭转铰链4存储应变能，该应变能实现将压缩状态的遮光壁面组件2展开成平面结构。

六组遮光壁面组件2展开后形成一个六棱柱的遮光筒形结构，由于每组遮光壁面组件2的搭接处有间隙，因此需要采用充气驱动密封组件3对该间隙进行密封处理，如图3所示。

如图4所示，充气驱动密封组件3由尼龙搭扣31、碳纤维弧面条带32、聚酰亚胺柔性充气伸展筒33等构成，尼龙搭扣31粘接固定于碳纤维弧面条带32的弯曲内表面上，聚酰亚胺柔性充气伸展筒33粘接固定于碳纤维弧面条带32的弯曲外表面上；该充气驱动密封组件3可以卷绕，其在进气端入口331与基座1连接固定，卷绕端在发射前锁紧固定，入轨之后，卷绕端能够在充气驱动力的作用下，不断展开成直线状态，由于在两组遮光壁面组件2上也黏贴有尼龙搭扣，因此随着卷绕端的不断展开，展开段通过尼龙搭扣31与遮光壁面组件2固定，从而实现了遮光壁面组件2展开后搭接处的密封处理，形成一个周圈密闭的遮光罩结构。

发射前，该可展开遮光罩装置压缩固定，如图1所示，入轨之后，该可展开遮光罩装置的展开动力学过程如下：如图2所示，首先，遮光壁面组件2解除锁定，在扭转铰链4的驱动下，成展开状态；其次，充气驱动密封组件3解除锁定，在充气驱动力的作用下，卷绕端不断展开，如图3和图4所示，并通过尼龙搭扣8与相应的遮光壁面组件2固定。

遮光壁面21由铝蜂窝材料制作，内表面采用喷黑色无光漆进行消杂光处理，外边面可以进行黏贴加热片方式等进行热控实施；基于扭转弹簧驱动的扭转铰链4可以通过内部存储的应变能实现遮光壁面组件2的自展开，无需外部驱动力。尼龙搭扣31与展开后的遮光壁面22的尼龙搭扣固定，实现遮光罩的密封处理；碳纤维弧面条带9采用高强度碳纤维制作，具有良好的韧性、弹性，可以作为充气驱动密封组件3的支撑骨架；聚酰亚胺柔性充气伸展筒33采用聚酰亚胺薄膜制作的充气筒，可以实现柔性卷曲。