[发明专利]一种星载环形天线用恒力卸载装置及方法

说明书

本发明公开了一种星载环形天线用恒力卸载装置及方法，装置包括直线导轨(1)、滑块(2)、定滑轮(3)、卸载绳(4)、弹簧秤(5)、连接块(6)。定滑轮(3)安装在滑块(2)上，滑块(2)安装到导轨(1)上使其能沿导轨(1)自由滑动；卸载绳(4)绕过定滑轮(3)，卸载绳(4)两端分别安装连接块(6)，连接块(6)分别安装在天线横杆两端的铰链位置处；每根卸载绳(4)中间串接弹簧秤(5)。本发明的恒力卸载装置及方法可彻底克服卸载力导致的天线横杆变形，通过定滑轮的调节，在两个铰链节点上平衡卸载力，达到恒力卸载的目的。

技术领域

本发明属于航天器机械领域，特别涉及一种星载环形天线用恒力卸载方法。

背景技术

星载环形天线在地面进行展开试验时，需要一套零重力卸载装置，消除重力的影响，尽量模拟在太空中无重力环境下的展开过程。零重力卸载装置设计时一般有以下要求：a)卸载力应抵消重力，且在展开过程中保持均匀，不应有较大变化；b)卸载力的施加位置应在结构刚度较大位置，避免因卸载力导致结构变形。

目前使用的常规卸载装置由直线导轨滑块、卸载绳、弹簧秤、连接块等几部分组成，卸载力施加点位于天线横杆中部。但该卸载装置有以下两个严重问题无法克服：

1)横杆为轻质薄壁细长杆结构(外径25mm以下，壁厚0.8mm以下，长度1500mm以上，重量约100g)，设计要求工作时仅承受拉伸和压缩载荷，一般不承受弯曲载荷。横杆端部的铰链质量相对较大(约280g-500g)。常规卸载时，卸载力施加点位于横杆中部，端部集中质量很容易使横杆发生变形，使杆件出现了工作中不应承受的弯曲载荷和弯曲应力，可能影响杆件的寿命。

2)环形天线展开过程不完全同步，在某些时刻，一组单元已经展开到位，另一组尚未展开。那么,未展开的单元横杆中心位置升高，将会导致部分位置卸载力过高，部分位置卸载失效，不能保证展开全过程卸载始终处于恒力状态。由于部分卸载力增大，将会导致天线杆件发生不期望的变形。

发明内容

本发明解决的问题是：克服现有零重力卸载方法的不足，本发明提供了一种星载环形天线恒力卸载装置及方法，可彻底克服卸载力导致的天线横杆变形，通过定滑轮的调节，在两个铰链节点上平衡卸载力，达到恒力卸载的目的。

本发明所采用的技术方案是：一种星载环形天线用恒力卸载装置，包括直线导轨、滑块、定滑轮、卸载绳、弹簧秤、连接块；定滑轮安装在滑块上，滑块安装到导轨上使其能沿导轨自由滑动；卸载绳绕过定滑轮，卸载绳两端分别安装连接块，连接块分别安装在天线横杆两端的铰链位置处；每根卸载绳中间串接弹簧秤。

所述弹簧秤量程为作用于天线铰链位置处的卸载力的2到3倍。

一种星载环形天线用恒力卸载方法，包括步骤如下：

1)将直线导轨固定在卸载桁架上；

2)调整直线导轨的直线度、水平度、水平极限偏差、直线导轨高度、直线导轨间夹角，直到满足规定指标的要求；

3)将定滑轮安装固定到滑块上；

4)将滑块安装到直线导轨上，使滑块能够沿导轨自由滑动；

5)将卸载绳穿过定滑轮；

6)在卸载绳两端距离滑块等距离的位置处将弹簧秤串接到卸载绳中；

7)将连接块依次安装在对应的天线横杆端部的铰链上；

8)将卸载绳两端分别与在天线横杆相邻的两个铰链上安装的连接块连接，使天线吊起；

9)调节卸载绳长度，直到处于同一根天线横杆两端的连接块处于同一水平位置且弹簧秤显示张力相等为止。