[发明专利]一种空间可重构镜面支撑结构

说明书

本发明涉及航天技术领域。技术方案是：一种空间可重构镜面支撑结构，其特征在于：该装置包括镜面部分和用于支撑镜面部分的长方体框架部分；所述长方体框架部分包括位于装置两侧的衬托架、四个铰接衬托架之间的展开固定机构、用于锁紧展开固定机构的第一弹簧卡位块和八个第一旋转电机；所述镜面部分共四组，每组镜面部分包括正六边形镜面、固定在衬托架上的底座、用于铰接相邻两组镜面部分的固定矩形块、用于锁紧镜面部分的第二弹簧卡位块、粗调重构镜面角度的中部夹层、精调重构镜面角度的Stewart平台和第二旋转电机。该装置发射前被收拢压缩，到达太空后子镜面展开组装成一个大镜面，并可重构变换成两个小镜面，提高了空间利用率。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体是一种空间可重构镜面支撑结构。

背景技术

在航天领域，受到重量和体积的限制，运载火箭可搭载运输的资源非常有限，工作台在进入工作点后，往往面临工作需求大但功能不足的问题。为了解决这一问题，技术人员通常在发射阶段将工作台收拢压缩，进入工作点后使其展开重组，从而大大减小了发射所需要的空间，这种方式在各种空间科学，特别是在资源约束极严的深空探索中被广泛应用。但是，这种方式的设计通常涉及到较多自由度，且各个部件之间需要精密配合，这一点在实践中不容易做到。因此，研究设计各种可重构装置对空间科学以至国防相关的航天技术有着重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种空间可重构镜面支撑结构，该装置在发射前被收拢压缩，大大减小了发射所需要的空间，到达太空后子镜面不仅可以展开组装成一个大镜面，也可以进行重构变换成两个小镜面。

本发明提供了以下技术方案：

一种空间可重构镜面支撑结构，其特征在于：该装置包括镜面部分和用于支撑镜面部分的长方体框架部分；

所述长方体框架部分包括位于装置两侧并与镜面部分固定连接的衬托架、四个铰接在两个衬托架之间并用于展开装置的展开固定机构、用于锁紧展开固定机构的第一弹簧卡位块和带动框架部分变形的八个第一旋转电机；

所述镜面部分共四组，每组镜面部分包括正六边形镜面、固定在衬托架上的底座、用于铰接相邻两组镜面部分的固定矩形块、用于锁紧镜面部分的第二弹簧卡位块、用于粗调重构镜面角度的中部夹层、用于精调重构镜面角度的Stewart平台和带动两组相邻镜面部分进行相对转动的第二旋转电机；

所述底座通过四杆机构与中间夹层连接；所述Stewart平台的底部固定在中部夹层上；所述正六边形镜面固定在Stewart平台的工作平台上。

每个展开固定机构包括分别与两侧衬托架铰接的第一杆和第二杆、一端与第二杆固定连接且另一端设有弧形曲面和弧形凹槽的第二连接块、一端与第一杆固定连接且另一端通过圆柱销与第二连接块铰接的第一连接块、横向穿插并固定在第一连接块上的第一圆杆、可滑动地定位在第一连接块两侧滑槽中的第二圆杆、一端可绕第一圆杆转动且另一端与第二圆杆固定的伸缩杆、穿套在伸缩杆上的第一伸缩弹簧、用于带动伸缩杆绕第一圆杆转动的第一扭转弹簧、用于带动第一连接块和第二连接块进行相对转动的第二扭转弹簧以及设置在第一连接块侧面以配合第一弹簧卡位块的楔形块；

所述第二圆杆可沿弧形曲面运动并卡嵌至弧形凹槽中，以便将第一杆和第二杆固定；所述第一扭转弹簧一端固定在第一圆杆上，另一端固定在伸缩杆上；所述第二扭转弹簧一端固定在第一连接块上，另一端固定在第二连接块上；所述伸缩杆和第一伸缩弹簧均为两组且对称安装在第二连接块弧形曲面两侧；所述第一连接块上开设有用于通过第一圆杆和圆柱销的通孔；所述展开固定机构之间还设置有与第二弹簧卡位块相配合的定位杆。

所述四杆机构包括一端可转动地铰接在底座第一铰链孔处的主动杆、一端可转动地铰接在底座第二铰链孔处的从动杆、两端分别与主动杆和从动杆铰接的中间杆以及固定在第一铰链孔处以带动主动杆转动的第三旋转电机；所述从动杆的中间部分与中间夹层固定连接。