CN104078772B - 一种构架式可展开反射器金属网铺设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，步骤如下：(1)将已装配好的构架式可展开发射器型面沿花盘法向方向偏置，形成偏置设计型面；(2)设置网面防钩挂保护片，所述的网面防钩挂保护片为带中心圆孔的圆盘结构，将该中心圆孔穿过压网接头，网面防钩挂保护片放置于压网接头和花盘之间，将压网接头与花盘进行连接；(3)将金属网铺设于反射器桁架上，施加预张力，压网片放置于压网接头和金属网上面，通过压网螺钉将压网片、金属网及压网接头连接到花盘上，此时压网螺钉不能完全安装紧固；(4)将压网线沿反射器折叠杆方向进行铺设，压网线缠绕在压网螺钉上，完成后将压网螺钉与花盘安装紧固，金属网与压网线缝合在一起。
Description
技术领域
本发明涉及一种构架式可展开反射器金属网的一种铺设方法，属于卫星天线技术领域。
背景技术
构架式可展开反射器目前已经应用于我国民用、军用多幅天线，本发明涉及的金属网铺设方法已经过在轨飞行验证。
构架反射器由桁架及金属网组成，桁架是反射器结构主体，实现反射器收拢展开功能及结构支撑，金属网是反射器型面成型的载体，实现微波反射的功能。
反射器桁架由若干四面体单元组合而成，四面体单元收拢展开原理如副图1所示，每个四面体单元由3根腹杆、3根同步折叠杆件、花盘(包括花盘节点和花盘扭簧)等组成，其中花盘扭簧和同步折叠杆件中部的弹簧同步铰链提供反射器展开动力，如2所示。构架反射器可根据需求拼接成不同口径的天线反射器，反射器结构示意如附图3所示。
金属网铺设在反射器桁架表面，通过桁架上的花盘节点或杆件实现金属网与桁架的连接固定。构架反射器的型面是由金属网网面形成的，在样机研制阶段金属网直接铺设于反射器桁架表面，通过桁架杆件与金属网连接，连接处理方式如附图4所示，在金属网铺设过程中发现如下设计及工艺缺陷：
1.为降低金属网与反射器钩挂的风险，金属网在花盘处进行了去除，从设计上减少了反射器微波反射的有效面积，以6×2.8m构架反射器为例，花盘处金属网去除面积占到了整个反射面积的2.2％，影响了天线增益及副瓣；
2.金属网与桁架杆件直接进行连接，桁架杆件上预留连接固定孔，用Kevler线或铜丝将金属网与杆件连接，更早期产品也有将金属网与杆件焊接在一起，由于金属网铺设过程中要预留网面张力，因此在折叠杆与金属网连接处会发生反枕和网面局部应力集中的工艺缺陷，存在金属网局部破损的隐患。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种新的反射器金属网铺设方法。
本发明的技术解决方案是：一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，方法的基础为构架式可展开发射器桁架装配完成，即反射器折叠杆已安装在花盘上；步骤如下：
(1)将已装配好的构架式可展开发射器型面沿花盘法向方向偏置，形成偏置设计型面；
(2)设置网面防钩挂保护片，所述的网面防钩挂保护片为带中心圆孔的圆盘结构，将该中心圆孔穿过压网接头，网面防钩挂保护片放置于压网接头和花盘之间，将压网接头与花盘进行连接；
(3)将金属网铺设于反射器桁架上，施加预张力，压网片放置于压网接头和金属网上面，通过压网螺钉将压网片、金属网及压网接头连接到花盘上，此时压网螺钉不能完全安装紧固；
(4)将压网线沿反射器折叠杆方向进行铺设，压网线缠绕在压网螺钉上，完成后将压网螺钉与花盘安装紧固，金属网与压网线缝合在一起。
所述步骤(1)中偏置的距离根据操作工艺可行性确定，一般为5～15mm。
所述步骤(2)中网面防钩挂保护片的尺寸要求能够覆盖花盘，厚度一般为0.25～0.5mm。
所述的压网线7直径一般为0.5～1.2mm。
所述步骤(4)中的缝合采用聚酰亚胺线。
所述的聚酰亚胺线直径一般为0.1～0.3mm。
本发明涉及的金属网铺设方法与传统技术相比的优点在于：
1.构架式可展开反射器偏置型面成型方法：采用法向偏置的方法对反射器型面进行了重新设计，为金属网铺设提供了工艺实施空间。
2.构架式可展开反射器金属网铺设及连接方法：金属网与反射器桁架之间通过花盘接头及压网线进行连接，其优势在于一是采用防钩挂保护片解决了金属网防钩挂问题，金属网偏置铺设后实现了金属网利用率100％；二是采用聚酰亚胺线沿折叠杆方向压接金属网，解决了金属网花盘接头处反枕问题；三是采用金属网与聚酰亚胺线缝合处理，避免了金属网面抬高后产生的空间颤振问题。
通过构架反射器型面成型及金属网铺设方法的改进，提高了反射器金属网的使用效率，解决了金属网反枕及局部应力集中的工艺问题，新的铺设方法对天线其它性能没有影响，已经过地面及在轨验证。
附图说明
图1为四面体单元展开原理；
图2为单元结构组成示意图；
图3为构架反射器结构示意图；
图4为样机阶段金属网与桁架连接示意图；
图5为反射器桁架铺设金属网前状态示意图；
图6为型面法向偏置方法示意图；
图7为金属网铺设后压网接头、网面防钩挂保护片及压网线安装示意图。
具体实施方式
本发明提出构架式可展开反射器金属网铺设方法，具体实施过程分为四步，分别为金属网设计型面偏置若干距离；安装金属网防钩挂片；金属网通过压网接头及压网线进行连接；金属网与压网线进行缝合。
本发明金属网铺设的前提是构架式可展开发射器桁架装配完成，如图5所示，即反射器折叠杆已安装在花盘上，具备金属网铺设的条件及状态。下面详细介绍各部分的实现过程。
第一步，将已装配好的构架式可展开发射器型面沿花盘法向方向偏置，形成偏置设计型面；如附图6所示，构架式可展开反射器型面进行重新设计，采用法向偏置的方法将原设计型面1沿反射器花盘3法向方向偏置若干距离，型面偏置距离根据操作工艺可行性确定，一般为5～15mm，形成偏置设计型面2，为金属网铺设提供了工艺实施空间，使得金属网整体通过花盘压网接头进行连接，花盘处金属网保持完整状态，网面利用率100％。
第二步，如附图7所示，安装网面防钩挂保护片8，网面防钩挂保护片8中部圆孔穿过压网接头6，放置于压网接头6与花盘3之间，将压网接头6通过安装螺钉连接于花盘3上，网面防钩挂保护片8尺寸能够覆盖花盘3，能够起到金属网4与花盘3及桁架折叠杆5之间的隔离，防止金属网4与反射器花盘3的钩挂。
所述的网面防钩挂保护片8为带中心圆孔的圆盘结构，网面防钩挂保护片8具有一定的韧性，尺寸能够覆盖花盘3，保护片厚度一般为0.25～0.5mm，材料为聚酰亚胺或聚四氟乙烯等。
第三步，如附图7所示，将金属网4铺设于反射器桁架上，施加预张力，压网片9放置于压网接头6和金属网4上面，通过压网螺钉10将压网片9、金属网4及压网接头6连接到花盘3上，此时压网螺钉10不能完全安装紧固。
第四步，如附图7所示，将压网线7沿反射器杆件方向进行铺设，同时压网线7缠绕在压网螺钉10处，最终将压网螺钉10与花盘3安装紧固。按此方法铺设的压网线7能够消除压网接头处金属网的反枕。压网线7能够消除压网接头处金属网的反枕，压网线应具有良好的热稳定性及强度，绳索直径一般为0.5～1.2mm，绳索材料可为聚酰亚胺、凯夫拉等。金属网4与压网线7缝合处理，缝合采用聚酰亚胺线，直径一般为0.1～0.3mm，金属网4与压网线7缝合后避免了金属网面沿法向偏置后产生空间颤振问题。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (6)
1.一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，方法的基础为构架式可展开发射器桁架装配完成，即反射器折叠杆已安装在花盘上；其特征在于步骤如下：
(1)将已装配好的构架式可展开发射器型面沿花盘法向方向偏置，形成偏置设计型面；
(2)设置网面防钩挂保护片，所述的网面防钩挂保护片为带中心圆孔的圆盘结构，将该中心圆孔穿过压网接头，网面防钩挂保护片放置于压网接头和花盘之间，将压网接头与花盘进行连接；
(3)将金属网铺设于反射器桁架上，施加预张力，压网片放置于压网接头和金属网上面，通过压网螺钉将压网片、金属网及压网接头连接到花盘上，此时压网螺钉不能完全安装紧固；
(4)将压网线沿反射器折叠杆方向进行铺设，压网线缠绕在压网螺钉上，完成后将压网螺钉与花盘安装紧固，金属网与压网线缝合在一起。
2.根据权利要求1所述的一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，其特征在于：所述步骤(1)中偏置的距离根据操作工艺可行性确定，为5～15mm。
3.根据权利要求1所述的一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，其特征在于：所述步骤(2)中网面防钩挂保护片的尺寸要求能够覆盖花盘，厚度为0.25～0.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，其特征在于：所述的压网线(7)直径为0.5～1.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，其特征在于：所述步骤(4)中的缝合采用聚酰亚胺线。
6.根据权利要求5所述的一种构架式可展开反射器金属网铺设方法，其特征在于：所述的聚酰亚胺线直径为0.1～0.3mm。
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