[发明专利]航天器预应力薄壁锥形多杆平行并联式空间展开机构

摘要

本发明提供一种航天器预应力薄壁锥形多杆平行并联式空间展开机构，其特征在于，应用于航天器领域，包括航天器、薄壁杆、载荷、载荷支架、限速卡槽、转轴和法兰。所述薄壁杆整体呈锥形，所述薄壁杆直径较大的一端为大端，直径较小的一端为小端。所述载荷支架围成的半包围空间内安装有转轴，所述载荷支架上还具有限速卡槽，所述限速卡槽为开在载荷支架上的一条等宽的条形空隙。所述薄壁杆的大端通过法兰固定在航天器上，所述薄壁杆的小端穿过限速卡槽固定于载荷上。扁平化的薄壁杆实现了薄壁杆的高卷曲比，使得航天器在有效收拢尺寸空间限制下，获得大尺寸展开结构。且无需电力、化学能、气动等动力及驱动装置便能完成自行伸展。

主权项

航天器预应力薄壁锥形多杆平行并联式空间展开机构，其特征在于，应用于航天器领域，包括航天器(1)、薄壁杆(2)、载荷(3)、载荷支架(4)、限速卡槽(401)、转轴(402)和法兰(5)；所述薄壁杆(2)整体呈锥形，所述薄壁杆(2)直径较大的一端为大端，所述直径较小的一端为小端，所述薄壁杆(2)小端到大端之间的直径为平滑过渡的；所述薄壁杆(2)能够沿长度方向卷曲后恢复原状；所述载荷支架(4)为一个框体结构，所述载荷支架(4)围成的半包围空间内安装有转轴(402)，所述载荷支架(4)上还具有限速卡槽(401)，所述限速卡槽(401)为开在载荷支架(4)上的一条等宽的条形空隙；所述载荷(3)通过转轴(402)安装于载荷支架(4)的半包围空间内，所述载荷(3)可以绕转轴(402)旋转；所述薄壁杆(2)的大端通过法兰(5)固定在航天器(1)上，所述薄壁杆(2)的小端穿过限速卡槽(401)固定于载荷(3)上；所述航天器(1)进入预定轨道之前，薄壁杆(2)为收缩状态，所述薄壁杆(2)由小端随着载荷(3)绕转轴(402)旋转而将载荷(3)包覆，此时薄壁杆(2)被碾压成扁平状，直至载荷支架(4)紧挨航天器(1)，使得薄壁杆(2)无法进一步收缩，然后将载荷(3)通过锁定机构固定，使得载荷(3)无法旋转，薄壁杆(2)也无法伸展。当航天器(1)进入预定轨道之后，将载荷支架(4)上的锁定机构打开，使得载荷(3)能够旋转，此时薄壁杆(2)由卷曲收缩状态变为伸展状态。薄壁杆(2)通过预应力自动慢慢展开，又由于载荷支架(4)上限速卡槽(401)的作用，使得薄壁杆(2)展开过程的速率保持适中；完全展开后，航天器(1)与载荷支架(4)及安装于载荷支架(4)上的载荷(3)之间的距离达到最大，最后航天器(1)进入正常工作阶段。