[发明专利]充气展开式壳膜反射面天线反射器

说明书

本发明提供一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。本发明的反射面为壳膜反射面，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构；工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。本发明相比于现有的壳膜反射面天线质量更轻。因此其在发射前拥有更大的折叠收纳率，可以实现超大口径(100m级口径)的反射器。本发明具有质量轻、收纳率大、结构简单、展开可靠性高等优点，其在大型、尤其是超大型星载天线领域有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及航空航天领域中的星载可展开天线技术领域，尤其涉及一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。

背景技术

星载可展开天线是在目前运载火箭能力下实现大口径天线的有效形式。按照反射面的类型，可展开天线可分为3类：充气反射面天线、索网反射面天线和固体反射面可展开天线。充气反射面天线可以做到超大口径，且质量很轻，但通过对薄膜材料充气形成的反射面型面精度较低，结构热稳定性较差，技术上不够成熟，难以实现广泛的工程应用。索网反射面天线在展开口径、收纳率、面密度和型面精度方面都有较好的表现，但无论环形桁架式索网天线还是径向肋式索网天线，他们的展开机构都比较复杂，且质量较大，展开过程可能会发生索网与支撑结构的缠绕和钩挂，从而导致天线展开失败；且其固有的枕头效应，对反射面型面精度造成较大影响。固体反射面可展开天线秉承了传统固面天线的优点，可以实现很高的型面精度，特别是21世纪初碳纤维增强有机硅(CFRS)材料的研制，推动了固体反射面天线反射面的发展。由CFRS制成的壳膜结构不但具有壳反射面高精度和多尺度稳定性的特点，又具有薄膜反射面易折叠展开的优点；但目前壳膜天线仅处于实验室研究阶段，一般背部有刚性支撑展开结构，背部附着展开机构设计较复杂，展开过程繁琐，限制了大口径天线的应用。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。本发明采用的技术手段如下：

一种充气展开式壳膜反射面天线反射器，反射器的反射面为壳膜反射面，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构；

工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。

进一步地，充气展开后的所述充气展开结构为圆环体；

所述壳膜反射面展开后为旋转抛物面；

所述壳膜反射面展开后与所述充气展开结构的内圆相切；

所述壳膜反射面的边界弧线垂直于反射面投影后与其有效反射区域相切。

进一步地，所述充气展开结构为薄膜结构，材质为浸过树脂的Kevlar。

进一步地，所述所述壳膜反射面为壳膜结构，材质为CFRS复合材料。

本发明具有以下优点：

1.本发明由充气结构和壳膜结构组成，相比于现有的壳膜反射面天线质量更轻。

2.由于本发明的支撑机构为充气结构，因此其在发射前拥有更大的折叠收纳率，可以实现超大口径(100m级口径)的反射器。

3.本发明采用充气展开结构代替现有的背部展开结构，使得反射器的展开机构设计更简单，精度更高，降低了反射器的展开复杂性，增加了反射器的展开成功率。

综上所述本发明具有质量轻、收纳率大、结构简单、展开可靠性高等优点，其在大型、尤其是超大型星载天线领域有着广泛的应用前景，若批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明