[发明专利]一种航天器天线反射器及制备方法

说明书

本发明涉及一种航天器天线反射器，包括曲面的反射面板、固定于反射面板的底面的背筋，所述背筋截面均为上窄下宽、下底线为弧线的等腰梯形。本发明还涉及一种制备天线反射器的制备方法，包括如下步骤：S1、利用成型模具制作反射面板的分体面板；S2、利用芯模，在装配工装上制作所述背筋；S3、在装配工装上，将所述分体面板拼接成所述反射面板，将所述反射面板与所述背筋胶接成一体，制成所述航天器天线反射器。本发明提供了一种背筋结构具有优良刚性且构成零件数量少，满足轻量化要求的天线反射器，还提供了一种能够保证背筋与反射面板紧密地贴合，具有优良的贴合度的制备天线反射器的制备方法。

技术领域

本发明涉及用于航天器的天线反射器技术领域，具体涉及一种航天器天线反射器和制备所述航天器天线反射器的制备方法。

背景技术

随着航天器天线反射器向轻量化发展，具有高精度、高稳定性的碳纤维天线反射器得到广泛应用。在使用中，天线反射器处于太空环境，虽然没有重力的影响，不会由重力产生变形而影响反射面板的型面精度，但航天器在不断地进行姿态调整，航天器的姿态调整产生的转动载荷会引起抛物面振动，扰乱航天器的姿态调整动作，所以天线反射器的背筋必须具有足够的刚性。现有技术中，中国发明专利CN 102882008 B提供了一种使用复合材料连接件的低膨胀网孔反射器，属于空间天线反射器技术领域。包括背筋、反射面和连接件；反射面为准各向同性TWF织物反射面，背筋为复合材料层合板背筋，其形状为“井”字形，且结构对称；连接件位于背筋中交叉的两根背筋的夹角处，从而使得连接件与交叉的两根背筋都固定连接；连接件埋件位于连接件的底面上，通过连接件埋件对反射器进行固定或安装以便于运输或储存。本发明中的反射面采用准各向同性的TWF织物，其具有很高的透光率及较小的热膨胀系数，可以有效减小空间光压对反射面型面的影响，可以降低反射面在空间热环境下产生的温度梯度，而温度梯度的降低可以减小反射面的热变形。为了给反射面板提供良好的刚性支撑，现有技术中的背筋零件多，结构复杂，各种形状的背筋组件在多处使用预埋件连接，背筋重量占天线反射器重量的比重较高，增加了火箭整体发射的总重量，增加了发射成本。且复杂结构的背筋与反射面板贴合度控制不良，造成反射面板具有小的起伏，影响反射面板的型面精度，进而使天线反射器的增益损失变大。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了背筋结构具有优良刚性且构成零件数量少，满足轻量化要求的天线反射器，还提供了能够保证背筋与反射面板紧密地贴合，具有优良的贴合度的制备天线反射器的制备方法。

一方面，本发明提供的航天器天线反射器，包括曲面的反射面板、固定于反射面板的底面的背筋，所述背筋截面均为上窄下宽、下底线为弧线的等腰梯形，下底两端从两腰线与下底线的交点以与下底线相同的弧度向两侧延伸出第一支撑部和第二支撑部，所述背筋、第一支撑部和第二支撑部的弧形底面与所述反射面的底面固定连接。

在本发明中，背筋为中空的异形管体结构，具体地，与反射面板具有相配合的曲面的背筋底面与反射面板紧密接触地固定连接，且截面形状为轴对称的等腰梯形。所述等腰梯形的截面形状中两腰线的延长线交汇于一点，与底线一同构成等腰三角形结构，众所周知，三角形是最具稳定性的形状。当受到外力时，外力会沿着两个腰线所在的侧面从背筋传递至反射面板上，作用在每个腰线的侧面的力会分解成两个分力，一个分力与反射面板曲面相切，另一个分力垂直与反射面板曲面。根据等腰梯形的两个腰线与上底线的夹角不同，两个分力也会有变化，但是分力必定小于外力，这样就有效减小了外力对反射面板的冲击，在为反射面板提供足够的刚性支撑的基础上，可以减少背筋的构件数量，使天线反射器更具轻量性。优选地，在下底两端从两腰线与下底线的交点以与下底线相同的弧度向两侧延伸出第一支撑部和第二支撑部，第一支撑部的曲面与第二支撑部的曲面和下底面具有与反射面板相同的曲率，且为一体成型制成，有效地增大了背筋与反射面板的接触面积，外力被分散在更大的面积上，更利于减小作用于反射面板的压强，进一步提高天线反射器抗震能力。

根据本发明的一个方面，

所述反射面板包括至少2个分体面板，其中，所述分体面板为半径相等且圆心角相同的扇形；