CN103754391B - 大型空间机构压紧释放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大型空间机构压紧释放装置，其包括压紧释放机构、桅杆、+Y太阳翼、-Y太阳翼、顶板、相机、定向天线；所述桅杆底部以及巡视器围栏分别设置于所述顶板上；所述定向天线、压紧释放机构、相机分别安装在所述桅杆上，所述+Y太阳翼与-Y太阳翼分别与巡视器围栏相连接；其中所述压紧释放机构用于同时对桅杆、+Y太阳翼以及-Y太阳翼进行压紧。本发明解决了有限重量要求下多个大型空间机构的可靠压紧问题，本发明具有环境适应性强、成熟度高、可靠性高等特点。

Description

大型空间机构压紧释放装置
技术领域
本发明涉及一种用于航天的空间技术，特别是一种大型空间机构压紧释放装置。
背景技术
目前，国内应用于空间机构或太阳翼压紧和释放功能的多采用几个压紧释放机构形式，没有类似本发明的将两套太阳翼和一个空间机构串联在一起进行压紧释放的结构形式，且没有类似通过在桅杆相机支架底部增加两个垫块，实现辅助压紧功能的结构形式。以前压紧释放技术不足之处主要表现在：
a.若对太阳翼和桅杆及其负载采用独立的压紧释放机构，将导致巡视器重量大大增加，且可靠性降低，无法满足巡视器重量苛刻的要求；
b.若对桅杆及其负载仅采用两个压紧点压紧方式，无法满足振动试验过程中大冲击载荷要求，相机支架处响应过大。若采取增加压紧点方式，带来重量大、可靠性降低。
为了解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种大型空间机构压紧释放技术。其原理是一种通过桅杆相机支架下面增加两个垫块实现局部预紧，同时依靠两个公用的压紧释放机构实现+Y太阳翼、-Y太阳翼和桅杆与顶板的可靠压紧、释放功能。
发明内容
本发明涉及一种大型空间机构压紧释放装置，其包括压紧释放机构、桅杆、+Y太阳翼、-Y太阳翼、顶板、相机、定向天线；
所述桅杆底部以及巡视器围栏分别设置于所述顶板上；所述定向天线、压紧释放机构、相机分别安装在所述桅杆上，所述+Y太阳翼与-Y太阳翼分别与巡视器围栏相连接；
其中所述压紧释放机构用于同时对桅杆、+Y太阳翼以及-Y太阳翼进行压紧。
较佳地，所述桅杆上设置有两个压紧释放机构，所述两压紧释放机构分别设置于所述桅杆的两端。
较佳地，所述相机包括两全景相机与两导航相机，所述全景相机与导航相机通过相机支架安装。
较佳地，所述所述相机支架底部设置有T型垫块，所述T型垫块安装在所述顶板上。
较佳地，所述T型垫块下端设有预紧垫块，所述预紧垫块用于对所述相机支架提供预紧力以压紧所述相机支架。
较佳地，所述相机与定向天线通过桅杆实现俯仰与偏航角度定位。
本发明采用一体化设计技术，采用两个压紧释放机构和T形垫块巧妙地实现两块太阳翼和一个空间机构桅杆的压紧、释放功能，使得整个结构紧凑、重量轻、可靠性高。本发明解决了有限重量要求下多个大型空间机构的可靠压紧问题，本发明具有环境适应性强、成熟度高、可靠性高等特点。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的大型空间机构压紧释放装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的桅杆与压紧释放机构示意图。
具体实施例
本实施例提供了一种大型空间机构压紧释放装置，其包括压紧释放机构1、桅杆2、+Y太阳翼3、-Y太阳翼4、顶板5、相机、定向天线10；
桅杆2底部以及巡视器围栏分别设置于顶板5上；定向天线10、压紧释放机构1、相机分别安装在桅杆2上，+Y太阳翼3与-Y太阳翼4分别与巡视器围栏相连接；
其中压紧释放机构1用于同时对桅杆2、+Y太阳翼3以及-Y太阳翼4进行压紧。
本实施例中，桅杆2是个三自由度大型空间机构，收拢时长度为824.5mm，宽度为506mm，其中间安装直径为390mm的定向天线10，天线重量为1.5kg；桅杆最上端安装有两台导航相机6和两台全景相机7，相机重量为3.4kg。桅杆2处于解锁状态时，在桅杆驱动下，定向天线和相机可分别实现俯仰和偏航角度定位，完成相机成像、导航控制和数据传输等功能。
桅杆2根部安装于顶板5上；+Y太阳翼3与巡视器围栏相连接，面积为1240mm×825mm，重量为2.9kg，在太阳翼驱动机构驱动下可实现角度定位；-Y太阳翼4也与巡视器围栏相连接，面积为1240mm×625mm，重量为2.8kg，可实现一次性定位功能。
为了承受月面巡视探测器在发射阶段、地月转移段、着陆段的冲击载荷，实现±太阳翼、桅杆及其负载的压紧、固定，从减轻重量角度出发，采用公用两个压紧释放机构1对桅杆2和+Y太阳翼3、-Y太阳翼4进行压紧。
由于桅杆2顶部安装有四台相机，导致宽度方向尺寸大且集中质量，顶部仅靠一个压紧点无法实现可靠压紧，为此在桅杆相机支架底部增设两个T型垫块8，T型垫块8安装于顶板5上，通过垫片9对相机支架施加预紧力，以实现压紧功能。
本实施例采用两个压紧释放机构与相机支架底部垫块预紧支撑实现承受大冲击载荷的可靠压紧设计。
在本发明中的大型空间机构压紧释放技术，由于公用两个压紧释放机构方式，因此，重量得到有效控制，可靠性得到提高。该压紧释放技术重量仅为0.75kg，可压紧的±Y太阳翼、空间机构及其负载的最大面积为1240mm×825mm、重量达16.4kg。经试验验证，该压紧释放技术工作温度能达到-75～+105℃、生存温度可达-85～+115℃，采用该压紧释放技术的桅杆和太阳翼能承受5～100Hz、10.2g正弦振动载荷，且能可靠释放。
本发明解决了有限重量要求下多个大型空间机构的可靠压紧问题，本发明具有环境适应性强、成熟度高、可靠性高等特点。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种大型空间机构压紧释放装置，其特征在于，包括压紧释放机构、桅杆、+Y太阳翼、-Y太阳翼、顶板、相机、定向天线；
所述桅杆底部以及巡视器围栏分别设置于所述顶板上；所述定向天线、压紧释放机构、相机分别安装在所述桅杆上，所述+Y太阳翼与-Y太阳翼分别与巡视器围栏相连接；
其中所述压紧释放机构用于同时对桅杆、+Y太阳翼以及-Y太阳翼进行压紧；
所述相机包括两全景相机与两导航相机，所述全景相机与导航相机通过相机支架安装；
所述相机支架底部设置有T型垫块，所述T型垫块安装在所述顶板上。
2.如权利要求1所述的大型空间机构压紧释放装置，其特征在于，所述桅杆上设置有两个压紧释放机构，所述两压紧释放机构分别设置于所述桅杆的两端。
3.如权利要求1所述的大型空间机构压紧释放装置，其特征在于，所述T型垫块下端设有预紧垫块，所述预紧垫块用于对所述相机支架提供预紧力以压紧所述相机支架。
4.如权利要求1所述的大型空间机构压紧释放装置，其特征在于，所述相机与定向天线通过桅杆实现俯仰与偏航角度定位。
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