CN102923319B - 一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，包括一航天器平台、驱动锁定装置、压紧释放装置、驱动铰链和至少两对平面天线内板与平面天线外板，收拢状态下，所述平面天线内板与平面天线外板呈“屋顶式”布局地设置在航天器平台的两侧并通过压紧释放装置固定；展开状态下，所述平面天线内板与平面天线外板通过驱动锁定装置与驱动铰链驱动展开。与现有技术相比，本发明的航天飞行器屋顶式展开锁定装置充分利用航天器平台作为平面天线的安装固定面，减少天线悬臂长度，有效解决平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成天线基频过低的问题，同时具备单块、两块及以上天线的锁紧、展开及锁定功能。

Description

一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置
技术领域
本发明涉及航天飞行器平面天线展开机构技术领域，特别涉及一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置。
技术背景
平面类天线根据平面相控阵天线的电性能和成像质量精度等使用要求，在航天飞行器平台收拢状态下常会选用“H”构型，对平面天线来言，由于该构型使得天线成为悬臂梁状态，无法与航天器平台固定，天线受力方式恶劣。为解决平面天线收拢状态基频过低的问题，目前国内外航天飞行器大多采用下述方法：
（一）尽量压缩航天器矩形平台两侧天线安装面之间的宽度尺寸，以确保天线悬臂端尽量短，与此同时，也给航天器平台的结构布局带来了难度；
（二）通过对天线结构进行加强设计来提高天线抗弯刚度，但也带来天线重量的大幅增加；
（三）在天线悬臂区域增加约束点，也使得在增加机构重量的同时降低了展开机构的可靠性。
由上述三种方式可知，天线悬臂方案不论对航天器平台设计、天线重量，还是展开机构可靠性而言都有较大的影响。
发明内容
本发明旨在提供一种能够使平面天线展开/收拢的航天飞行器装置。
本发明为一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，包括一航天器平台、驱动锁定装置、压紧释放装置、驱动铰链和至少两对平面天线内板与平面天线外板，所述平面天线内板与平面天线外板收拢状态下呈“屋顶式”布局地设置在航天器平台的两侧，所述平面天线内板对称设置在航天器平台的两侧，所述平面天线外板对称设置在航天器平台两侧，所述平面天线外板设置在平面天线内板相对于航天器平台的外侧，所述平面天线内板通过驱动锁定装置活动连接在航天器平台侧面，所述平面天线外板一端通过驱动铰链与平面天线内板一端连接，所述平面天线内板与平面天线外板通过所述压紧释放装置锁紧收拢在所述航天器平台上。
平面天线内板与平面天线外板由合拢状态转变为展开状态优选以下步骤：
（1）平面天线内板、平面天线外板展开时，先由所述压紧释放装置解除约束；
（2）驱动锁定装置、驱动铰链分别驱动所述平面天线内板与所述平面天线外板从收拢状态变成展开状态；
（3）所述平面天线内板展开状态下，相对所述航天器平台，从收拢位置到展开位置转动角度α，所述驱动锁定装置驱动所述平面天线内板展开和所述平面天线内板到位后锁定；
（4）所述平面天线外板展开状态下，相对所述平面天线内板，从收拢位置到展开位置转动角度180°，所述驱动铰链驱动所述平面天线外板展开和所述平面天线外板到位后锁定。
本实施例中，所述航天器平台采用梯形平台。
一些实施例中，所述驱动锁定装置通过螺钉安装在所述航天器平台上，并与所述平面天线内板通过螺钉连接。
一些实施例中，所述压紧释放装置通过螺钉安装在所述航天器平台上，并与所述平面天线内板、平面天线外板通过螺钉连接。
一些实施例中，所述平面天线内板、平面天线外板通过螺钉与所述驱动铰链连接。
一些实施例中，所述平面天线板为单块板时，所述压紧释放装置仅与所述平面天线内板通过螺钉连接，不含所述驱动铰链。
一些实施例中，所述平面天线板为三块板及以上时，所述压紧释放装置与所述所有平面天线板通过螺钉连接，所述驱动铰链通过螺钉安装在所述各平面天线板之间。
根据上述的航天飞行器屋顶式展开锁定装置能充分利用航天器舱体有限的空间资源，减少收拢状态天线的悬臂长度，有效解决航天飞行器平面天线在收拢状态下因悬臂过长而造成天线基频过低的问题，同时具备单块、两块及以上天线的锁紧、展开及锁定功能。
结合附图，根据下文的通过示例说明本发明主旨的描述可清楚本发明的其他方面和优点。
附图说明
结合附图，通过下文描述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：
图1是本发明实施例提供的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置在双翼平面天线收拢状态的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置在双翼平面天线展开状态的结构示意图。
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
现参考图1-2详细描述根据本发明实施例的航天飞行器屋顶式展开锁定装置。所述装置包括一航天器平台1、驱动锁定装置2、压紧释放装置3、驱动铰链4和至少两对平面天线内板5与平面天线外板6，所述平面天线内板5与平面天线外板6收拢状态下呈“屋顶式”布局设置在航天器平台1的两侧，所述平面天线内板5对称设置在航天器平台1的两侧，所述平面天线外板6对称设置在航天器平台1两侧，所述平面天线外板6设置在平面天线内板5相对于航天器平台1的外侧，所述平面天线内板5通过驱动锁定装置2活动连接在航天器平台1侧面，所述平面天线外板6一端通过驱动铰链4与平面天线内板5一端连接，所述平面天线内板5与平面天线外板6通过所述压紧释放装置3锁紧收拢在所述航天器平台1上。
平面天线内板5与平面天线外板6由合拢状态转变为展开状态包括以下步骤：
（1）平面天线内板5、平面天线外板6展开时，先由所述压紧释放装置3解除约束；
（2）驱动锁定装置2、驱动铰链4分别驱动所述平面天线内板5与所述平面天线外板6从收拢状态变成展开状态；
（3）平面天线内板5展开状态下，相对所述航天器平台1，从收拢位置到展开位置转动角度α，所述驱动锁定装置2驱动所述平面天线内板5展开和所述平面天线内板5到位后锁定；
（4）平面天线外板6展开状态下，相对所述平面天线内板5，从收拢位置到展开位置转动角度180°，所述驱动铰链4驱动所述平面天线外板6展开和所述平面天线外板6到位后锁定。
较佳实施例中，所述航天器平台1采用梯形平台。
较佳实施例中，所述驱动锁定装置2通过螺钉安装在所述航天器平台1上，并与所述平面天线内板5通过螺钉连接。
较佳实施例中，所述压紧释放装置3通过螺钉安装在所述航天器平台1上，并与所述平面天线内板5、平面天线外板6通过螺钉连接。
较佳实施例中，所述平面天线内板5、平面天线外板6通过螺钉与驱动铰链4连接。
较佳实施例中，所述平面天线板为单块板时，所述压紧释放装置3仅与所述平面天线内板5通过螺钉连接，不含所述驱动铰链4。
较佳实施例中，平面天线板为三块板及以上时，所述压紧释放装置3与所述所有平面天线板通过螺钉连接，所述驱动铰链4通过螺钉安装在所述各平面天线板之间。
本发明具有如下优点：
综上所述可知，本发明提供的航天飞行器屋顶式展开锁定装置充分利用航天器平台作为平面天线的安装固定面，减少天线悬臂长度，有效解决平面类天线在收拢状态下因悬臂过长而造成天线基频过低的问题，同时具备单块、两块及以上天线的锁紧、展开及锁定功能。
因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管业已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (5)

1.一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，其特征在于，包括一航天器平台、驱动锁定装置、压紧释放装置、驱动铰链和至少一对平面天线内板与一对平面天线外板，所述平面天线内板与平面天线外板收拢状态下呈“屋顶式”布局地设置在航天器平台的两侧，所述平面天线内板对称设置在航天器平台的两侧，所述平面天线外板对称设置在航天器平台两侧，所述平面天线外板设置在平面天线内板相对于航天器平台的外侧，所述平面天线内板通过驱动锁定装置活动连接在航天器平台侧面，所述平面天线外板一端通过驱动铰链与平面天线内板一端连接，所述平面天线内板与平面天线外板通过所述压紧释放装置锁紧收拢在所述航天器平台上，
所述平面天线内板、平面天线外板展开时，先由所述压紧释放装置解除约束，
所述驱动锁定装置、驱动铰链分别驱动所述平面天线内板和所述平面天线外板从收拢状态变成展开状态，
所述平面天线内板展开状态下，相对所述航天器平台，从收拢位置到展开位置转动角度α，所述驱动锁定装置驱动所述平面天线内板展开和所述平面天线内板到位后锁定，
所述平面天线外板展开状态下，相对所述平面天线内板，从收拢位置到展开位置转动角度180°，所述驱动铰链驱动所述平面天线外板展开和所述平面天线外板到位后锁定；
所述航天器平台采用梯形平台。
2.如权利要求1所述的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，其特征在于，所述驱动锁定装置通过螺钉安装在所述航天器平台上，并与所述平面天线内板通过螺钉连接。
3.如权利要求1所述的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，其特征在于，所述压紧释放装置通过螺钉安装在所述航天器平台上，并与所述平面天线内板、平面天线外板通过螺钉连接。
4.如权利要求1所述的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，其特征在于，所述平面天线内板、平面天线外板通过螺钉与所述驱动铰链连接。
5.如权利要求1所述的一种航天飞行器屋顶式展开锁定装置，其特征在于，平面天线板为三块板及以上时，所述压紧释放装置与所有平面天线板通过螺钉连接，所述驱动铰链通过螺钉安装在各平面天线板之间。
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