CN101314411B - 空间可展开屏蔽面装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空间可展开屏蔽面装置。包括：折叠式环杆、环杆连接关节、折叠式肋杆、肋杆连接关节、环肋连接关节和肋框连接关节。折叠式环杆、肋杆通过环杆连接关节、肋杆连接关节可由竖直的收拢状态展开到水平的工作状态。环肋连接关节和肋框连接关节将环结构和肋结构连成一个收拢、展开整体结构。该整体结构上绑定有金属丝网或表面镀铝的薄膜，形成空间可展开屏蔽面装置。在捆绑的收拢状态下，环杆连接关节、肋杆连接关节中的扭簧存储弹性势能；解除捆绑后，扭簧的弹性势能转化为驱动能，驱动环杆、肋杆展开并自动锁定。本发明具有面密度低、构型精度高、收纳率大的优良综合性能指标，可用于太空或地面作为可展开支撑装置。
Description
技术领域
本发明属于航天技术领域，具体是一种可展开屏蔽面装置。主要应用于太空中遮阳罩、屏蔽面等大型可展开装置，也可应用于地面上伪装棚、展览棚、临时帐篷大型可展开装置。
背景技术
随着航天技术的不断发展和航天应用的不断扩展，空间大型可展开装置如可展开天线、太阳能帆板等得到了越来越广泛的应用，甚至成为卫星应用成败的关键部件之一。运载火箭容纳尺寸、运载能力的限制，航天应用高成本、高风险的特点，地面研制环境与太空工作环境的显著差异，都使得空间大型可展开装置的设计成为航天应用的关键技术之一。空间大型可展开装置不仅要求能够可靠展开，而且要求在太空环境下能够形成并保持足够的构型精度。航天应用的大型可展开装置，可以用三个方面的参数衡量其综合特性：其一是面密度，其二是构型精度，其三是收纳率。
经过对现有技术的文献检索发现，尽管现有的、以星载可展开天线为主的大型可展开装置多种多样，但以上三个参数综合特性优良的大型可展开装置并不多见。美国Astro宇航公司1997年10月公开的AstroMesh可展开天线(美国专利5680145)具有较好的面密度(约0.36Kg/m2)和型面精度，但这种天线的高度收纳率较差，约0.5，我国现有运载火箭仅能容纳口径十几米的这种天线，国内目前也正在仿制和研发这种天线。英国学者W.W.Gan和S.Pellegrino于2003年4月发表在AIAA 2003-1450的报告“Closed-Loop Deployable Structures”中提到一种具有超轻结构特点的封闭环式可展开装置，但仅对粗糙的数学模型进行了简单的运动学分析，尚未从系统结构上进行详细设计。有些文献虽然公开了相关的空间可展开结构技术方案，但结构的面密度、构型精度、收纳率这些综合性能指标都达不到期望的使用目标。
发明的内容
本发明的目的是提供一种空间可展开屏蔽面装置，以实现在面密度、构型精度、收纳率几方面具有综合的性能指标，并为构建满足性能要求的空间大型可展开遮阳罩、屏蔽面结构提供稳固的支撑装置。
为实现上述目的，本发明提供了两种空间可展开屏蔽面装置的技术方案。
技术方案1
本发明提供的以中心对称形式安置在卫星上的可展开屏蔽面装置，即空间正置可展开屏蔽面装置包括：折叠式环杆、折叠式肋杆和连接关节，其中折叠式环杆与环杆连接关节连接，构成环杆收拢、展开环结构；折叠式肋杆与肋杆连接关节连接，构成肋杆收拢、展开肋结构，该环结构与肋结构通过环肋连接关节和肋框连接关节连成一个整体。
上述空间正置可展开屏蔽面装置，其中所述的折叠式肋杆固定在折叠式环杆内，通过环杆连接关节和肋杆连接关节的驱动、锁定，分别控制折叠式环杆和折叠式肋杆由竖直的收拢状态展开到水平的工作状态。
上述空间正置可展开屏蔽面装置，其中所述的折叠式环杆收拢在一个圆柱面或圆桶面上，折叠式肋杆收拢在均匀分布的径向上。
上述空间正置可展开屏蔽面装置，其中所述的环杆连接关节，采用两部同步机构通过扭簧驱动，两部同步机构连接处设有角度，使环杆由收拢到展开过程中绕固定的轴线作平面转动。该环杆和肋杆可采用直杆或者曲线杆，截面可采用实心截面或者空心截面。
技术方案2
本发明提供的安置在卫星侧面的非中心对称可展开屏蔽面装置，即空间偏置可展开屏蔽面装置包括：折叠式环杆和连接关节，折叠式环杆与环杆连接关节连接，构成环杆收拢、展开整体结构，该整体结构通过外接连接关节与航天器连接。
所述的外接杆连接关节，由两部同步机构和内外夹板组成，外侧夹板上设有轴孔，轴孔内设有与外部航天器相应结构连接的安装螺栓。
上述第一种结构的工作原理是：在捆绑的收拢状态下，环杆连接关节、肋杆连接关节中的扭簧存储弹性势能；解除捆绑后，扭簧的弹性势能转化为驱动能，驱动环杆、肋杆展开；展开到位后，环杆连接关节、肋杆连接关节上的定位装置将各环杆、肋杆锁定，从而形成空间大型可展开装置。
上述第二种结构的工作原理是：解除捆绑后，扭簧的弹性势能转化为驱动能，驱动环杆展开，展开到位后环杆连接关节上的定位装置将各环杆锁定，从而形成空间大型可展开装置。
本发明较现有相关技术方案有突出改善。(1)由于本发明采用折叠式环杆、折叠式肋杆结构，在径向方向和高度方向的收纳率都能够同时得到有效保证，展开口径几十米甚至上百米的这种装置也可容纳于我国现有运载火箭中；(2)由于本发明通过折叠式肋结构将环结构与中心结构刚性连接，为保证构型精度提供了充分保障；(3)由于本发明的折叠式环杆、折叠式肋杆均为单杆结构而非桁架结构，形式简单，展开运动简单；(4)本发明的连接关节质量轻、功能齐全，不仅显著降低了整个装置的质量，而且还显著提高了展开的可靠性；(5)本发明装置在面密度、构型精度、收纳率这几方面均能够达到优良的综合性能指标。
附图说明
图1是本发明空间可展开屏蔽面装置收拢态示意图；
图2是本发明装置展开态示意图；
图3是本发明环杆连接关节结构示意图；
图4是图3环杆连接关节内部结构示意图；
图5是本发明肋杆连接关节结构示意图；
图6是图5肋杆连接关节内部结构示意图；
图7是本发明环肋连接关节结构示意图；
图8是本发明肋框连接关节结构示意图；
图9是口径8m的正方形支撑装置收拢状态示意图；
图10是图9中的外接连接关节结构示意图；
图11是口径20m装置在地面上吊装应用实例的示意图；
图12是口径80m的圆形支撑装置收拢状态示意图；
图13是口径3m装置由收拢态到展开态的展开过程示意图，
其中，(13a)是捆绑收拢态，
(13b)是捆绑解锁后0.8秒钟的展开中间态，
(13c)是捆绑解锁后2.5秒钟的展开中间态，
(13d)是捆绑解锁后10秒钟，已完全展开的展开态；
图14是图13结构在展开仿真过程中一根环杆和一根肋杆质心的位移变化曲线，
其中，(14a)是一根环杆质心的位移变化曲线，
(14b)是一根肋杆质心的位移变化曲线；
图15是口径8m装置由收拢态到展开态的展开过程示意图，
其中，(15a)是捆绑收拢态，
(15b)是捆绑解锁后10秒钟的展开中间态，
(15c)是捆绑解锁后20秒钟的展开中间态，
图16是图15结构在展开仿真过程中一根环杆质心的位移变化曲线；
图17是口径20m装置由收拢态到展开态的展开过程示意图，
其中，(17a)是捆绑收拢态，
(17b)是捆绑解锁后30秒钟的展开中间态，
(17c)是捆绑解锁后60秒钟的展开中间态，
图18是图17结构在展开仿真过程中一根环杆质心的位移变化曲线；
图19是口径80m装置由收拢态到展开态的展开过程示意图，
其中，(19a)是捆绑收拢态，
(19b)是捆绑解锁后60秒钟的展开中间态，
(19c)是捆绑解锁后120秒钟的展开中间态，
(19d)是捆绑解锁后200秒钟的展开中间态；
图20是图19结构在展开仿真过程中一根环杆和一根肋杆质心的位移变化曲线，
其中，(20a)是一根环杆质心的位移变化曲线，
(20b)是一根肋杆质心的位移变化曲线。
具体实施方式
参照图1和图2，本发明包括：折叠式环杆1、环杆连接关节2、折叠式肋杆3、肋杆连接关节4、环肋连接关节5和肋框连接关节6。其中：折叠式环杆1为复数根，每两根为一组，由环杆连接关节2连接，构成环杆收拢、展开环结构，通过环杆连接关节2的驱动、锁定，控制环结构的所有环杆可由竖直的收拢状态展开到如图2所示的水平的工作状态，环结构的所有环杆1收拢在一个圆柱面或圆桶面上。折叠式肋杆3为复数根，设置在环结构内，每两根为一组，由肋杆连接关节4连接，构成肋杆收拢、展开肋结构，通过肋杆连接关节的驱动、锁定，控制肋结构的肋杆可由竖直的收拢状态展开到期望的水平状态，肋结构的所有肋杆3收拢在均匀分布的径向上。环肋连接关节5和肋框连接关节6将环结构和肋结构连成一个整体刚性结构。该整体刚性结构中的环结构和肋结构，可根据展开尺寸要求和收拢尺寸要求确定折叠杆的数目。该整体刚性结构中的环杆和肋杆均可采用直杆，以获得高的收纳率，也可采用曲线杆，以获得好的构型精度；环杆和肋杆的截面可以采用实心截面，也可采用空心截面结构，在保证强度、刚度的前提下可进一步减轻质量。同时本发明在刚性结构上面绑定有金属丝网或表面镀铝的薄膜结构，从而形成空间大型可展开屏蔽面装置。该装置其收拢态下内部有足够的空间，可容纳相关的索网、丝网或薄膜柔性结构。
参照图3和图4，所述的环杆连接关节2，采用通过扭簧驱动的两部同步机构，该两部同步机构的连接处设有角度，以保证环杆由收拢到展开过程中绕固定的轴线作平面转动。该角度的大小与环杆数目有关，即按照公式：θ＝180*(1-2/n)确定，其中n为环杆数目，n≥4。所述的同步机构由一对圆锥齿轮结构201和202，与一对夹板203和204组成。圆锥齿轮结构的齿轮轴205上安置有扭簧206，圆锥齿轮结构的平台上设有第一定位导槽208，夹板203和204分别固定在一对圆锥齿轮结构的内外，圆锥齿轮结构的两端腔臂设有螺纹孔207，折叠式环杆1通过该螺纹孔连接到圆锥齿轮结构上，通过扭簧控制环杆收拢和展开，通过第一定位导槽208控制所有环杆展开到位后自动锁定，即在收拢状态下，扭簧206贮存弹性势能，系统解锁后，扭簧206释放弹性势能，驱动同步圆锥齿轮通过第一定位导槽208转动，使环杆由竖直的收拢状态展开到水平的工作状态，并在转到期望角度后锁定。
参照图5和图6，所述肋杆连接关节4采用一对圆柱齿轮结构401、402和一对夹板403、404组成。圆柱齿轮结构的平台上设有齿轮轴孔405和第二定位导槽407，齿轮轴孔内安装齿轮轴和扭簧，圆柱齿轮结构的关节柄上设有凹槽406，夹板403和404分别固定在一对圆柱齿轮结构的内外，折叠式肋杆3通过凹槽406连接到圆柱齿轮结构上，通过扭簧驱动齿轮转动，使肋杆绕固定轴线作平面转动展开到水平的状态，并在展开到位后，即在齿轮转动到期望角度后通过第二定位导槽407自动锁定。
参照图7，所述的环肋连接关节5，由圆锥齿轮结构501和502、内外夹板503和504组成。该外夹板504上设有轴孔508安装轴销，圆锥齿轮结构的齿轮轴505上安置有扭簧506，夹板503和504分别固定在一对圆锥齿轮结构的内外，折叠式环杆1通过螺纹孔507连接到圆锥齿轮的腔臂上，以形成完整的展开圆环，通过轴孔508的轴销将相应的肋杆连接到外侧夹板504上，使环结构和肋结构刚性相连。在收拢状态下，扭簧506贮存弹性势能，系统解锁后，扭簧506释放弹性势能，驱动同步圆锥齿轮转动，使得环杆由竖直的收拢状态展开到水平的工作状态，并在展开到位后自动锁定。
参照图8，本发明的肋框连接关节由中心框架601和轴孔602组成。轴孔602开设在中心框架的一端，用来安装轴销，以连接相应的肋杆。该肋框连接关节可根据具体需要与航天器的相应结构相连接。
本发明的整体装置在太空环境下，可用绳索、卡环机构捆绑，采用爆炸螺栓解锁。在地面环境应用时，需要采用一定的吊装装置，同时需要加大相应结构的尺寸，提高结构的强度、刚度，以便承受重力的影响，并可用绳索、卡环、插销机构捆绑，自动或手动解锁。在捆绑的收拢状态下，环杆连接关节、肋杆连接关节中的扭簧存储弹性势能；解除捆绑后，扭簧的弹性势能转化为驱动能，驱动环杆、肋杆展开；展开到位后，环杆连接关节、肋杆连接关节上的定位装置将各环杆、肋杆锁定，从而形成空间大型可展开屏蔽面装置。
本发明的实施可根据具体的展开要求选择不同的结构参数，以下给出几种不同的实例：
实例1，展开口径3m的圆形空间正置平面支撑装置。
该装置的收拢状态如图1所示，展开状态如图2所示。口径圆环结构上有24根环杆，径向两根支撑肋结构上共有8根肋杆。环杆和肋杆均采用0.006m×0.004m矩形实心截面的直杆。环杆连接关节采用图3中所示扭簧驱动的两部圆锥同步齿轮机构，两部同步机构连接角度为165度。肋杆连接关节采用图5中所示扭簧驱动的两部圆柱同步齿轮机构。环杆、肋杆通过采用图5中所示凹槽结构分别与环杆连接关节、肋杆连接关节相装配。环结构和肋结构通过图7、图8中所示环肋连接关节、肋框连接关节构成一个可收拢、展开的整体刚性结构。整个装置选择铝合金材料，收拢在Ф0.17m×0.37m的圆柱体内。
纵横牵引索交接点上绑定柔性丝网，构成柔性反射面结构，该柔性反射面结构选择凯芙拉纤维材料。
对本实例的整个反射面装置按保守计算，其质量小于1.2Kg，面密度小于0.17Kg/m2，径向收纳率为17.6，收拢时高度与口径之比为2.2。
实例2，展开口径8m的正方形空间偏置平面支撑装置。
该装置的收拢状态如图9所示。口径圆环结构上有4根环杆，采用0.010m×0.008m矩形实心截面的直杆。环杆通过采用图5中所示凹槽结构与环杆连接关节相装配，构成一个可收拢、展开的整体刚性结构。环杆连接关节采用图3中所示扭簧驱动的两部圆锥同步齿轮机构，两部同步机构连接角度为90度。环结构通过图10中外部连接关节7中所示安装孔708与航天器相应结构相装配。整个装置结构选择铝合金材料，收拢在约0.15m×0.15m×5.53m的长方体内。纵横牵引索交接点上绑定柔性薄膜，构成柔性反射面结构，该柔性反射面结构选择凯芙拉纤维材料。
对本实例的整个反射面装置按保守计算，其质量小于5.0Kg，面密度小于0.10Kg/m2，径向收纳率为53.3，收拢时高度与口径之比为26.0。
实例3，展开口径20m的圆形正置平面支撑装置，应用于地面环境。
该装置的展开状态如图11所示。口径圆环结构上有36根环杆，采用外径Ф0.026m，内径Ф0.020m圆管截面的直杆；中心圆筒8采用外径Ф0.20m，内径Ф0.18m，高10m的圆管作为支柱，固结在地面上；环杆连接关节2采用图3所示的结构，且在该环杆连接关节的外夹板204上可开设一孔，用来穿系柔绳9。环杆通过采用图3中所示螺纹孔结构与环杆连接关节相装配，两部圆锥同步齿轮机构的连接角度为170度。整个装置结构选择铝合金材料，收拢在Ф0.52m×1.73m的圆柱体内。纵横牵引索交接点上绑定柔性丝网，构成柔性反射面结构，该柔性反射面结构选择凯芙拉纤维材料。
对本实例的整个反射面装置按保守计算，除中心支柱外其质量小于50Kg，面密度小于0.16Kg/m2，径向收纳率为38.5，收拢时高度与口径之比为3.3。
实例四，展开口径80m的圆形空间正置平面支撑装置。
该装置的收拢状态如图12所示。口径圆环结构上有96根环杆，径向六根支撑肋结构上共有96根肋杆。环杆采用外径0.030m、内径0.020m的圆管截面，且为镂空结构的圆弧杆；肋杆采用0.020m×0.016m矩形实心截面，且为镂空结构的直杆。环杆连接关节采用图3中所示扭簧驱动的两部圆锥同步齿轮机构，两部同步机构连接角度为176.25度，环杆通过采用图3中所示套筒结构与环杆连接关节螺纹装配。肋杆连接关节采用图5所示扭簧驱动的两部圆柱同步齿轮机构，肋杆通过采用图5中所示凹槽结构与肋杆连接关节相装配。环结构和肋结构通过图7、图8中所示环肋连接关节、肋筒连接关节构成一个可收拢、展开的整体刚性结构。整个结构选择铝合金材料，收拢在Ф1.55m×3.22m的圆桶体内。纵横牵引索交接点上绑定柔性薄膜，构成柔性反射面结构，该柔性反射面结构选择凯芙拉纤维材料。
对本实例的整个反射面装置按保守计算，其质量小于600Kg，面密度小于0.12Kg/m2，径向收纳率为51.6，收拢时高度与口径之比为2.1。
本发明装置的结构不限于上述的实例。本发明可通过圆环展开口径、收拢口径、收拢高度、环杆截面尺寸、肋杆截面尺寸参数确定空间可展开屏蔽面装置的具体尺寸。根据具体需要，其展开尺寸可覆盖口径几米到上百米甚至更大的尺寸范围。本发明的扭簧驱动方式也可以根据具体需要采用电机驱动，还可以通过牵引索进行驱动与控制。
本发明的效果可以通过以下仿真结果进一步说明：
仿真1
以本发明第一实例中的模型为仿真对象。
图13展示了在太空环境下，该装置的刚性支撑结构的动力学模型由收拢态进行展开的展开过程仿真图，其中，图13(a)是捆绑收拢态，收拢在一个小的圆柱体内；图13(b)是展开0.8秒钟的中间态，圆周上环杆和径向肋杆都开始展开；图13(c)是展开2.5秒钟的中间态，圆周上环杆进一步展开、扩张，径向肋杆也逐渐伸展开；图13(d)是展开10秒钟的中间态，先前竖直的环杆和肋杆都已转动成接近水平的横杆，屏蔽面支撑结构已趋向于成型。
图14是在以上图13展开过程仿真中，该装置的环杆和肋杆质心的变化曲线。其中，图14(a)是第1根环杆质心的位移变化曲线，从14(a)中可以看到，该环杆由收拢半径约0.08m的位置逐渐展开到展开半径约1.5m的位置。图14(b)是第1个肋结构的第3根肋杆质心的位移变化曲线，从14(b)中可以看到，该肋杆也配合着环杆，在逐渐的展开过程之中。
仿真2
以本发明第二实例中的模型为仿真对象。
图15展示了在太空环境下，该装置的刚性支撑结构的动力学模型由收拢态进行展开的展开过程仿真图，其中，图15(a)是捆绑收拢态，收拢在一个细长的长方体内；图15(b)是展开10秒钟的中间态，环杆开始展开；图15(c)是展开20秒钟的中间态，环杆进一步向水平方向展开。
图16是在以上图15展开过程仿真中，该装置的第4根环杆质心的位移变化曲线，从图16中可以看到，该环杆由收拢位置逐渐向预期位置展开。
仿真3
以本发明第三实例中的模型为仿真对象。
图17展示了在地面吊装环境下，该装置的刚性支撑结构的动力学模型由收拢态进行展开的展开过程仿真图，其中，图17(a)是捆绑收拢态，收拢在一个细长的圆柱体内；图17(b)是展开30秒钟的中间态，环杆开始展开；图17(c)是展开60秒钟的中间态，环杆进一步向水平方向展开，已接近目标状态。
图18是在以上图17展开过程仿真中，该装置的第18根环杆质心的位移变化曲线，从图18中可以看到，该环杆由收拢位置逐渐向预期位置展开。
仿真4
以本发明第四实例中的模型为仿真对象。
图19展示了在太空环境下，该装置的刚性支撑结构的动力学模型由收拢态进行展开的展开过程仿真图，其中，图19(a)是捆绑收拢态，收拢在一个小的圆桶体内；图19(b)是展开60秒钟的中间态，圆周上环杆和径向肋杆都开始展开；图19(c)是展开120秒钟的中间态，圆周上环杆进一步展开、扩张，径向肋杆也逐渐伸展开；图19(d)是展开200秒钟的中间态，先前竖直的环杆和肋杆都已转动成接近水平的横杆，屏蔽面支撑结构已趋向于成型。
图20是在以上图19展开过程仿真中，该装置的环杆和肋杆质心的变化曲线。其中，图20(a)是第48根环杆质心的位移变化曲线，从20(a)中可以看到，该环杆由收拢半径约0.8m的位置逐渐向展开半径40m的方向展开。图20(b)是第1个肋结构的第8根肋杆质心的位移变化曲线，从20(b)中可以看到，该肋杆也配合着环杆，逐渐向期望位置展开。
以上仿真结果说明本发明的整体刚性结构不仅在太空环境下顺利、平稳地展开，也可以在地面环境应用。
本发明与现有综合性能较好、国内相关研究所正在研制的AstroMesh可展开天线相比主要参数如下表：
| 面密度(Kg/m<sup>2</sup>) | 径向收纳率 | 收拢高度/口径比 | |
| AstroMesh | 0.36 | 约16 | 约6 |
| 本发明实例一 | 0.17 | 17.6 | 2.2 |
| 本发明实例二 | 0.10 | 53.3 | 26.0 |
| 本发明实例三 | 0.16 | 38.5 | 3.3 |
| 本发明实例四 | 0.12 | 51.6 | 2.1 |
通过以上应用实例计算和仿真结果可以看到，本发明装置首先是可行的，其次在面密度方面质轻特性显著，再次在径向和高度方向都有优越的收纳率，而且在构型精度方面也有保证，因此有着优良的综合性能指标，显著优于国内外现有相关方案。
Claims (11)
1.一种空间正置可展开屏蔽面装置，包括：折叠式环杆、折叠式肋杆和连接关节，所述的连接关节包括环杆连接关节、肋杆连接关节、环肋连接关节和肋框连接关节，其特征在于：折叠式环杆(1)与环杆连接关节(2)连接，构成环杆收拢、展开环结构；折叠式肋杆(3)与肋杆连接关节(4)连接，构成肋杆收拢、展开肋结构，该环结构与肋结构通过环肋连接关节(5)和肋框连接关节(6)连成一个整体；
所述的环杆连接关节(2)采用通过扭簧驱动的两部同步机构，该两部同步机构由一对圆锥齿轮结构(201，202)、一对夹板(203，204)组成，圆锥齿轮结构的齿轮轴(205)上安置有扭簧(206)，圆锥齿轮结构的平台上设有第一定位导槽(208)，一对夹板(203，204)分别固定在一对圆锥齿轮结构的内外，圆锥齿轮结构的两端腔臂分别与折叠式环杆(1)连接，通过扭簧控制每个折叠式环杆的收拢和展开，通过第一定位导槽控制所有折叠式环杆展开到位后自动锁定；
所述的肋杆连接关节(4)采用一对圆柱齿轮结构(401，402)和一对夹板(403，404)组成，圆柱齿轮结构的平台上设有齿轮轴孔(405)和第二定位导槽(407)，齿轮轴孔内安装齿轮轴和扭簧，通过扭簧驱动齿轮转动，使肋杆绕固定轴线作平面转动展开到水平的状态，并在展开到位后通过第二定位导槽(407)自动锁定。
2.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：折叠式肋杆(3)固定在折叠式环杆(1)内，通过环杆连接关节(2)和肋杆连接关节(4)的驱动、锁定，分别控制折叠式环杆(1)和折叠式肋杆(3)由竖直的收拢状态展开到水平的展开状态。
3.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：折叠式环杆(1)收拢在一个圆柱面或圆桶面上，折叠式肋杆(3)收拢在均匀分布的径向上。
4.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：折叠式环杆(1)和折叠式肋杆(3)采用直杆或者曲线杆，截面采用实心截面或者空心截面。
5.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：两部同步机构的连接处设有角度，使折叠式环杆由收拢到展开过程中绕固定的轴线作平面转动，该角度按照公式θ＝180*(1-2/n)确定，n为折叠式环杆数目，且大于或者等于4。
6.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于环肋连接关节(5)由一对圆锥齿轮结构(501，502)、内夹板(503)和外夹板(504)组成，该外夹板(504)上设有安装轴销的轴孔(508)，通过该轴孔将相应的折叠式肋杆与外夹板相连，环肋连接关节的圆锥齿轮结构的齿轮轴(505)上安置有扭簧(506)，内夹板(503)和外夹板(504)分别固定在一对圆锥齿轮结构的内外，通过扭簧控制折叠式环杆的收拢和展开，并在展开到位后自动锁定。
7.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：折叠式环杆(1)、折叠式肋杆(3)通过可拆卸的螺纹(207)或可拆卸的凹槽结构(406)与环杆连接关节的腔臂、肋杆连接关节的关节柄连接。
8.根据权利要求1所述的空间正置可展开屏蔽面装置，其特征在于：收拢、展开整体结构上绑定有金属丝网结构或表面镀铝的薄膜结构，形成空间可展开屏蔽面，该整体结构包括环杆收拢、展开环结构和肋杆收拢、展开肋结构。
9.一种空间偏置可展开屏蔽面装置，包括：折叠式环杆和连接关节，所述的连接关节包括环杆连接关节和外接连接关节，其特征在于：折叠式环杆(1)与环杆连接关节(2)连接，构成收拢、展开整体结构，该整体结构通过外接连接关节(7)与航天器连接；
所述的环杆连接关节(2)采用通过扭簧驱动的两部同步机构，该两部同步机构由一对圆锥齿轮结构(201，202)、一对夹板(203，204)组成，圆锥齿轮结构的齿轮轴(205)上安置有扭簧(206)，圆锥齿轮结构的平台上设有第一定位导槽(208)，一对夹板(203，204)分别固定在一对圆锥齿轮结构的内外，圆锥齿轮结构的两端腔臂分别与折叠式环杆(1)连接，通过扭簧控制每个折叠式环杆的收拢和展开，通过第一定位导槽控制所有折叠式环杆展开到位后自动锁定。
10.根据权利要求9所述的空间偏置可展开屏蔽面装置，其特征在于：外接连接关节(7)由两部同步机构组成，该两部同步机构由一对圆锥齿轮结构和内、外夹板组成，圆锥齿轮结构的齿轮轴(705)上安置有扭簧(706)，外夹板上设有轴孔(708)，轴孔内设有与外部航天器相应结构连接的安装螺栓。
11.根据权利要求9所述的空间偏置可展开屏蔽面装置，其特征在于：收拢、展开整体结构上绑定有金属丝网结构或表面镀铝的薄膜结构，形成空间可展开屏蔽面。
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