[发明专利]一种平面阵天线的悬挂式垂直展开试验装置

说明书

本发明公开了一种用于平面阵天线的悬挂式垂直展开试验装置，包括：桁架承载系统、重力卸载系统和展开控制系统。桁架承载系统用以提供重力卸载系统和展开控制系统安装接口。重力卸载系统用以提供平面阵天线垂直展开过程中精确重力卸载。展开控制系统通过与重力卸载系统连接，提供平面阵天线展开动力，控制平面阵天线按照产品要求展开速度进行展开。本发明解决了卫星平面阵天线在地面重力环境下模拟空间环境轨道的零重力条件等问题；克服现有技术中导轨滑车随动式展开试验装置重力卸载精度低、阻尼大、安全性差等不足；可用于卫星平面阵天线在热真空试验室内等复杂工况下的展开试验验证，具有精度高、摩擦阻尼小、结构简单、安全性高等有益效果。

技术领域

本发明涉及卫星地面测试技术，具体涉及一种适用于平面阵天线等星载展开设备进行垂直二维展开试验的重力卸载装置。

背景技术

平面阵天线是卫星领域一类重要有效载荷。卫星需在地面进行充分的环境试验测试(如热真空试验)，考核卫星在真空高、低温环境下的工作性能，各系统之间的性能匹配性和协调性。平面阵天线需要在热真空试验室进行零重力展开，并保持工作姿态进行热真空试验验证。

平面阵天线展开分为垂直二维展开和水平二维展开两种方式，卫星热真空试验测试要求需要平面阵天线保持垂直二维展开姿态。目前国内的平面阵天线垂直二维展开试验装置设备多采用导轨滑车随动式展开试验装置进行重力卸载，其重力卸载方式主要存在以下问题：

1、重力卸载精度低。导轨滑车随动式展开试验装置由于滑车随动滞后，产生力矩夹角，导致重力卸载精度偏低；

2、摩擦阻尼大。导轨滑车随动式展开试验装置由于滑车沿着导轨进行随动，存在多组滑车，结构复杂，导轨滑车滑动摩擦阻尼大，经常导致展开试验设备卡死，平面阵天线展开不到位；

3、安全性差；导轨滑车随动式展开试验装置由滑车、配重等组件进行展开作业，存在无法控制展开速度以及到位回弹等问题，安全性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于平面阵天线的悬挂式垂直展开试验装置，解决现有技术中存在的重力卸载精度低、摩擦阻尼大、安全性差等问题，简化展开试验装置、提高重力卸载精度、降低摩擦阻尼、结构简单、提高安全系数。

为达到上述发明目的，本发明提供一种用于平面阵天线的悬挂式垂直展开试验装置，适用于卫星等航天器的平面阵天线的垂直二维展开试验，该装置包括：桁架承载系统、两组重力卸载系统和两组展开控制系统。桁架承载系统用以提供两组重力卸载系统和两组展开控制系统安装接口。重力卸载系统和平面阵天线相连用以提供平面阵天线垂直展开过程中精确重力卸载。展开控制系统通过与重力卸载系统连接，用以提供平面阵天线展开动力，控制平面阵天线在重力卸载状态下按照规定展开速度进行展开。

进一步地，所述重力卸载系统每一组包括旋转安装座、旋转框、旋转定滑轮安装座、旋转定滑轮、测力传感器、第一吊索、天线转接框；所述旋转安装座与桁架承载系统连接；所述天线转接框与平面阵天线连接；所述第一吊索串联测力传感器穿过旋转定滑轮与两组天线转接框连接。所述旋转定滑轮通过旋转定滑轮安装座安装在旋转框上。

进一步地，所述旋转安装座每一组包括安装座、轴承挡圈、旋转轴、固定螺母、深沟球轴承；所述安装座与桁架承载系统连接；所述旋转轴通过深沟球轴承与安装座连接，一端与旋转框连接。轴承挡圈用于对深沟球轴承进行限位，固定螺母对旋转轴和轴承挡圈进行固定。

进一步地，所述的展开控制系统每一组包括第一定滑轮、第二定滑轮、第二吊索、绞盘、绞盘安装支架；所述第一定滑轮和第二定滑轮与桁架承载系统连接；所述第二吊索一端与旋转框连接，绕过第一定滑轮和第二定滑轮，另一端与绞盘连接；所述绞盘与绞盘安装支架连接；所述绞盘安装支架与热真空罐地板固连。

进一步地，所述的桁架承载系统与热真空试验室天花板固连。

进一步地，所述吊索采用Φ5mm钢丝绳材料。