CN103700920A - 航天飞行器平面天线拼接式展开装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，包括航天器平台、平面天线、安装支座、安装在航天器平台上的驱动装置、展开装置主动杆及展开装置从动杆；平面天线在收拢状态相对航天器平台呈“H”型布局，且其左、右翼相对航天器平台对称；展开装置主动杆及展开装置从动杆与平面天线连接；驱动装置驱动所述展开装置主动杆、展开装置从动杆及平面天线运动，使平面天线完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达展开状态的指定位置，且相对航天器平台从收拢位置到展开位置转动90°，并沿航天器平台方向平移一段行程。本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置能使航天器平台减少或不出现天线悬臂。

Description

航天飞行器平面天线拼接式展开装置
技术领域
本发明涉及航天飞行器技术领域，尤其涉及一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置。
背景技术
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；天线展开状态下还需保证平面天线间的拼缝距离。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，降低了平台的通用化程度和适应能力； 
（二）通过对天线结构进行加强设计来提高加强天线抗弯刚度，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
本发明的目的在于提供一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，从而能使“H”构型航天器平台减少或不出现天线悬臂，有效解决“H”构型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，解决现有技术中为减少天线悬臂而带来的航天器平台非通用化、天线重量增加以及展开可靠性等问题。
为解决上述问题，本发明提出一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，包括：
航天器平台；
安装支座；
平面天线，所述平面天线收拢状态相对于所述航天器平台呈“H”构型布局，且所述平面天线的左、右翼相对所述航天器平台对称； 
驱动装置，安装在所述航天器平台上；所述驱动装置驱动所述平面天线从收拢状态变成展开状态；
展开装置主动杆，所述展开装置主动杆的一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；
展开装置从动杆，所述展开装置从动杆的一端通过所述安装支座与所述航天器平台连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；
其中，在所述平面天线展开过程中，所述驱动装置驱动所述展开装置主动杆、展开装置从动杆以及平面天线运动，使所述平面天线按照预先设计的平面四杆机构运动轨迹，完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置；并且在所述平面天线展开状态下，相对于所述航天器平台从收拢位置到展开位置转动90°，且沿所述航天器平台方向平移一段行程。
在所述平面天线展开过程中，所述展开装置主动杆在所述驱动装置的驱动作用下，绕所述安装支座作回转运动，所述平面天线和所述展开装置从动杆作随动运动。
所述驱动装置通过螺钉安装在所述航天器平台上。
所述展开装置主动杆的一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴通过键连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接。
本发明由于采取上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
1）本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置解决现有技术中为减少天线悬臂而带来的航天器平台非通用化、天线重量增加以及展开可靠性等问题；
2）本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置能使“H”构型航天器平台减少或不出现天线悬臂，有效解决“H”构型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；
3）本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置具备天线展开拼接功能，解决因定轴转动而不能实现天线拼接的难题。
附图说明
图1是本发明实施例提供的航天飞行器平面天线拼接式展开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航天飞行器平面天线拼接式展开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
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的航天飞行器平面天线拼接式展开装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，提供一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，包括航天器平台、平面天线、驱动装置、展开装置主动杆、安装支座、展开装置从动杆；其中，所述平面天线收拢状态相对于航天器平台呈“H”构型布局，且平面天线左、右翼相对航天器平台对称；所述驱动装置安装在所述航天器平台上；所述展开装置主动杆一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；所述展开装置从动杆一端通过所述安装支座与所述航天器平台连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；所述驱动装置驱动所述平面天线从收拢状态变成展开状态；所述驱动装置驱动所述展开装置主动杆、展开装置从动杆、及平面天线运动，使所述平面天线完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置；并且在所述平面天线展开状态下，相对所述航天器平台而言，从收拢位置到展开位置转动90°，且沿所述航天器平台方向平移一定范围的行程，从而使本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置能使航天器平台减少或不出现天线悬臂，有效解决“H”构型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，同时具备天线展开拼接功能，解决因定轴转动而不能实现天线拼接的难题。
请参考图1至图2，其中，图1是本发明实施例提供的航天飞行器平面天线拼接式展开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航天飞行器平面天线拼接式展开装置在双翼平面天线展开状态的结构示意图，如图1至图2所示，本发明实施例提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置，包括:
航天器平台02；
安装支座05；
平面天线01，所述平面天线01收拢状态相对于所述航天器平台02呈“H”构型布局，且所述平面天线01的左、右翼相对所述航天器平台02对称； 
驱动装置03，安装在所述航天器平台02上；所述驱动装置03驱动所述平面天线01从收拢状态变成展开状态；
展开装置主动杆04，所述展开装置主动杆04的一端通过所述安装支座05安装在所述航天器平台02上，并与所述驱动装置03的输出轴连接，另一端通过所述安装支座05与所述平面天线01连接；
展开装置从动杆06，所述展开装置从动杆06的一端通过所述安装支座05与所述航天器平台02连接，另一端通过所述安装支座05与所述平面天线01连接；
其中，在所述平面天线01展开过程中，所述驱动装置03驱动所述展开装置主动杆04、展开装置从动杆06以及平面天线01运动，使所述平面天线01按照预先设计的平面四杆机构运动轨迹，完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置；并且在所述平面天线01展开状态下，相对于所述航天器平台02从收拢位置到展开位置转动90°，且沿所述航天器平台02方向平移一段行程。具体地，在所述平面天线01展开过程中，所述展开装置主动杆04在所述驱动装置03的驱动作用下，绕所述安装支座05作回转运动，所述平面天线01和所述展开装置从动杆06作随动运动，所述平面天线01按照预先设计的平面四杆机构运动轨迹，完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置。
所述驱动装置03通过螺钉安装在所述航天器平台02上。
所述展开装置主动杆04的一端通过所述安装支座05安装在所述航天器平台02上，并与所述驱动装置03的输出轴通过键连接，另一端通过所述安装支座05与所述平面天线01连接。
由于本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置能使航天器平台减少或不出现天线悬臂，有效解决“H”构型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，同时具备天线展开拼接功能，解决因定轴转动而不能实现天线拼接的难题。
综上所述，本发明提供了一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，包括航天器平台、平面天线、驱动装置、展开装置主动杆、安装支座、展开装置从动杆；其中，所述平面天线收拢状态相对于航天器平台呈“H”构型布局，且平面天线左、右翼相对航天器平台对称；所述驱动装置安装在所述航天器平台上；所述展开装置主动杆一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；所述展开装置从动杆一端通过所述安装支座与所述航天器平台连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；所述驱动装置驱动所述平面天线从收拢状态变成展开状态；所述驱动装置驱动所述展开装置主动杆、展开装置从动杆、及平面天线运动，使所述平面天线完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置；并且在所述平面天线展开状态下，相对所述航天器平台而言，从收拢位置到展开位置转动90°，且沿所述航天器平台方向平移一定范围的行程，从而使本发明提供的航天飞行器平面天线拼接式展开装置能使航天器平台减少或不出现天线悬臂，有效解决“H”构型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，同时具备天线展开拼接功能，解决因定轴转动而不能实现天线拼接的难题。
显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种航天飞行器平面天线拼接式展开装置，其特征在于，包括：
航天器平台；
安装支座；
平面天线，所述平面天线收拢状态相对于所述航天器平台呈“H”构型布局，且所述平面天线的左、右翼相对所述航天器平台对称； 
驱动装置，安装在所述航天器平台上；所述驱动装置驱动所述平面天线从收拢状态变成展开状态；
展开装置主动杆，所述展开装置主动杆的一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；
展开装置从动杆，所述展开装置从动杆的一端通过所述安装支座与所述航天器平台连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接；
其中，在所述平面天线展开过程中，所述驱动装置驱动所述展开装置主动杆、展开装置从动杆以及平面天线运动，使所述平面天线按照预先设计的平面四杆机构运动轨迹，完成平移和转动两种形式的合成展开运动过程，最终到达天线展开状态的指定位置；并且在所述平面天线展开状态下，相对于所述航天器平台从收拢位置到展开位置转动90°，且沿所述航天器平台方向平移一段行程。
2.如权利要求1所述的航天飞行器平面天线拼接式展开装置，其特征在于，在所述平面天线展开过程中，所述展开装置主动杆在所述驱动装置的驱动作用下，绕所述安装支座作回转运动，所述平面天线和所述展开装置从动杆作随动运动。
3.如权利要求1所述的航天飞行器平面天线拼接式展开装置，其特征在于，所述驱动装置通过螺钉安装在所述航天器平台上。
4.如权利要求1所述的航天飞行器平面天线拼接式展开装置，其特征在于，所述展开装置主动杆的一端通过所述安装支座安装在所述航天器平台上，并与所述驱动装置的输出轴通过键连接，另一端通过所述安装支座与所述平面天线连接。
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