[发明专利]一种二折式半刚性机械展开减速机构

说明书

一种二折式半刚性机械展开减速机构，它包含驱动单元、刚性头锥、柔性防热蒙皮、主体和多组运动杆件单元；所述驱动单元包含绞车和缆绳；绞车安装在主体上，绞车通过缆绳与刚性头锥相连，以驱动刚性头锥可在轴向上朝着主体运动，刚性头锥与主体之间布置有与二者铰接并支撑刚性头锥的多组运动杆件单元，每组运动杆件单元为双折辐条同步翻折机构，以实现随刚性头锥运动而作折展运动，柔性防热蒙皮覆盖于多组运动杆件单元上并随运动杆件单元的展开而张紧。本发明采用双折辐条同步翻折机构，双折式辐条同步机构同步展开，收拢高度较低，展开后具有足够高的刚性，相比于同包络体积的刚性减速机构，具有更大的减速面积，从而具有更强的减速能力。

技术领域

本发明涉及航空航天器材与设备技术领域，具体涉及一种二折式半刚性机械展开减速机构。

背景技术

目前在行星探测器气动减速机构领域，半刚性机械展开减速机构的研究还非常有限。传统的用于行星探测的刚性减速机构由于不具备收拢和展开功能，其受限于运载火箭的尺寸，导致其减速面积相对较小，无法承载较大的载荷。于是，有提出具备收拢和展开功能的半刚性机械展开减速机构方案。该机构平时以收拢状态存放于运载火箭内，在进入目标行星前展开，这样便能够同时具备较小的包络体积和较大的减速面积，相较于同包络体积的刚性减速器，其减速能力有所提升，但是该机构只是一折机构(例如CN105584645A、CN217805342U)，折展有限，收拢高度相对较高，而根据运载火箭内部尺寸空间限制，要求减速机构在收拢状态的包络尺寸需控制在一定范围内，另外，根据减速过程中的热气流分布情况，将主体和星体藏纳在柔性防热蒙皮内部可以有效减轻热气流的影响，因此，机构展开后主体能在一定程度上越靠近刚性头锥为好。

综述，满足载荷条件和展开要求的一折式半刚性机械展开减速机构折展有限，收拢高度较高，无法满足空间受限的包络需求。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种二折式半刚性机械展开减速机构，本发明双折辐条同步翻折，收拢高度较低，展开后具有足够高的刚性和更强的减速能力。

一种二折式半刚性机械展开减速机构包含驱动单元、刚性头锥、柔性防热蒙皮、主体和多组运动杆件单元；所述驱动单元包含绞车和缆绳；绞车安装在主体上，绞车通过缆绳与刚性头锥相连，以驱动刚性头锥可在轴向上朝着主体运动，刚性头锥与主体之间布置有与二者铰接并支撑刚性头锥的多组运动杆件单元，每组运动杆件单元为双折辐条同步翻折机构，以实现随刚性头锥运动而作折展运动，柔性防热蒙皮覆盖于多组运动杆件单元上并随运动杆件单元的展开而张紧。

进一步地，每组运动杆件单元包含一折辐条、二折辐条、一折支撑杆和二折支撑杆；一折辐条分别与刚性头锥、二折辐条和一折支撑杆的一端铰接，二折支撑杆的一端与二折辐条铰接，一折支撑杆和二折支撑杆的另一端共同与主体铰接于一处，收拢状态下，一折辐条向上翻折，二折辐条向下翻折。该构型方案平衡了收拢高度和结构复杂度的问题，展开后机构受力稳定性更强。

进一步地，每组运动杆件单元包含一折辐条、二折辐条、支撑杆、连杆一、连杆二和连杆三；一折辐条的一端与刚性头锥铰接，一折辐条的另一端分别与二折辐条的一端和支撑杆的一端铰接，支撑杆的另一端与主体铰接，连杆一的一端与二折辐射条的中部铰接，连杆二的一端与支撑杆的铰接，连杆三的一端与一折辐条铰接，连杆一、连杆二和连杆三的另一端共点铰接。该构型方案展开高度更低，结构重心距离结构的刚性头锥更近，容易满足CG(重心)-CP(压心)条件，拥有在减速过程中受到扰动平衡状态被破坏后能自动调整回原平衡状态的能力，能更好地保护主体和星体减少热气流的影响。