CN108183306A - 一种伞状天线展开同步装置 - Google Patents

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Abstract

一种伞状天线展开同步装置，涉及空间机构控制技术领域；底座、肋组和张力绳组；其中，底座为水平放置的中空圆环结构；肋组固定安装在底座的上表面；肋组之间通过张力绳组连接；当伞状天线收拢时，肋组的顶端向内收缩至底座的轴线；当伞状天线打开时，肋组的顶端向外打开为花瓣状；肋组包括n根肋，n根肋均匀分布在底座的上表面；n为正整数，且20≤n≤28；每根肋为弧状结构；高度为4700‑4760mm；相邻两根肋根部中心点间距为280‑290mm；本发明有效解决了天线展开过程中各肋转动角度不等而出现主、副网面拉扯的问题，提高了天线展开的稳定性和天线展开到位的形面精度。

Description

一种伞状天线展开同步装置
技术领域
本发明涉及一种空间机构控制技术领域，特别是一种伞状天线展开同步装置。
背景技术
目前国内外伞状天线现有的驱动方式主要为弹簧展开、连杆展开方案，弹簧展开方案是单根肋自主展开，该结构方案简单，但是展开力矩较小；连杆展开方案是一种成熟的方案，但是展开机构体积过大，重量大。根据大口径伞状天线的收拢展开需求设计了一种全新的展开机构，该展开机构为绳索展开，绳索展开机构重量轻展开同步性较差。离电机距离较近的肋获得的展开驱动力比较大，离电机距离较远的肋获得的展开驱动力比较小，使得各肋在展开过程中展开速度不同，这种展开的不同步性会对主、副网产生拉扯，对网面精度有很大影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种伞状天线展开同步装置，有效解决了天线展开过程中各肋转动角度不等而出现主、副网面拉扯的问题，提高了天线展开的稳定性和天线展开到位的形面精度。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种伞状天线展开同步装置，包括底座、肋组和张力绳组；其中，底座为水平放置的中空圆环结构；肋组固定安装在底座的上表面；肋组之间通过张力绳组连接；当伞状天线收拢时，肋组的顶端向内收缩至底座的轴线；当伞状天线打开时，肋组的顶端向外打开为花瓣状。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，所述底座采用碳纤维材料；内径为1660-1700mm；外径为2150-2190mm。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，所述的肋组包括n根肋，n根肋均匀分布在底座的上表面；n为正整数，且20≤n≤28。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，每根肋为弧状结构；高度为4700-4760mm；相邻两根肋根部中心点间距为280-290mm。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，所述的张力绳组包括n对张力绳；相邻两根肋之间固定连接一对张力绳。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，所述的每对张力绳包括2根交叉的张力绳；2根交叉的张力绳呈X形连接相邻的两根肋。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，2根X形张力绳的顶端固定安装在肋距底座上表面715-725mm处；X形张力绳的底端固定安装在肋距底座上表面660-670mm处。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，张力绳采用碳纤维材料；每根张力绳的长度为535-550mm。
在上述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：在伞状天线展开过程中，当相邻2根肋的其中一根肋的展开角度大于另一根肋的展开角度，且展开角度差大于预设角度时，展开角度大的肋上端连接的张力绳处于张紧状态；该张力绳自动为展开角度大的肋提供展开阻力，自动为展开角度小的肋施加展开驱动力；实现控制相邻2根肋展开角度差。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明实现了绳索驱动大口径伞状天线的展开同步功能，本发明设计的伞天线展开同步装置与现有展开同步装置相比，装置简单，易实现，同步性调整效果明显；
(2)本发明设计的伞天线展开同步装置在结构上由绳索固定装置、同步张力绳组成，与现有展开同步装置相比质量轻；
(3)本发明采用碳纤维张力绳，绳子拉拔力远远满足要求，热变形小，绳子在轨飞行验证可靠性高。
附图说明
图1为本发明伞天线展开同步装置展开状态示意图；
图2为本发明伞天线展开同步装置收拢状态示意图；
图3为本发明伞天线展开同步装置局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明涉及了一种伞状天线展开同步装置，解决机构研制过程中由于天线肋展开同步性较差对主、副网产生拉扯的影响，造成天线型面精度差的技术问题。
如图1所示为伞天线展开同步装置展开状态示意图，由图可知，一种伞状天线展开同步装置，包括底座1、肋组2和张力绳组3；其中，底座1为水平放置的中空圆环结构；肋组2固定安装在底座1的上表面；肋组2之间通过张力绳组3连接；当伞状天线收拢时，肋组2的顶端向内收缩至底座1的轴线；当伞状天线打开时，肋组2的顶端向外打开为花瓣状。其中，底座1采用碳纤维材料；内径为1660-1700mm；外径为2150-2190mm。
肋组2包括n根肋，n根肋均匀分布在底座1的上表面；n为正整数，且20≤n≤28。每根肋为弧状结构；高度为4700-4760mm；相邻两根肋根部中心点间距为280-290mm。
所述的张力绳组3包括n对张力绳；相邻两根肋之间固定连接一对张力绳。每对张力绳包括2根交叉的张力绳；2根交叉的张力绳呈X形连接相邻的两根肋。2根X形张力绳的顶端固定安装在肋距底座1上表面715-725mm处；X形张力绳的底端固定安装在肋距底座1上表面660-670mm处。
张力绳采用碳纤维材料；每根张力绳的长度为535-550mm。
如图2所示为伞天线展开同步装置收拢状态示意图，由图可知，当伞状天线收拢后，肋组2全部回收，肋组2的顶部向内聚集至中心处。
在伞状天线展开过程中，当相邻2根肋的其中一根肋的展开角度大于另一根肋的展开角度，且展开角度差大于预设角度时，展开角度大的肋上端连接的张力绳处于张紧状态；该张力绳自动为展开角度大的肋提供展开阻力，自动为展开角度小的肋施加展开驱动力；实现控制相邻2根肋展开角度差。如图3所示为伞天线展开同步装置局部放大图，由图可知，天线在展开过程中，倘若左肋离电机较近，右肋离电机较远，则左肋获得的展开驱动力大于右肋获得的展开驱动力，左肋展开速度较快，当左肋的展开角度大于右肋的展开角度到设计值ψ时，展开同步装置开始工作，张力绳2处于张紧状态，张力绳给左肋的B点和右肋的C点分别施加一个作用力，左肋所受的力为展开阻力，右肋所受的力为展开驱动力，左肋和右肋的展开角度之差逐渐减小，即展开同步装置控制了相邻两根肋转动角度之差的范围，有效避免了由于相邻两根肋转动角度之差过大而产生的主、副网拉扯现象，对提高网面精度意义重大。同理，倘若右肋展开角度大于左肋展开角度到设计值ψ时，展开同步装置开始工作，张力绳1处于张紧状态，张力绳给左肋的A点和右肋的D点分别施加一个作用力，左肋所受的力为展开驱动力，右肋所受的力为展开阻力，左肋和右肋的展开角度之差逐渐减小。天线展开同步装置有效解决了天线展开过程中各肋转动角度不等而出现主、副网面拉扯的问题，提高了天线展开的稳定性和天线展开到位的形面精度。
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 (9)

1.一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：包括底座(1)、肋组(2)和张力绳组(3)；其中，底座(1)为水平放置的中空圆环结构；肋组(2)固定安装在底座(1)的上表面；肋组(2)之间通过张力绳组(3)连接；当伞状天线收拢时，肋组(2)的顶端向内收缩至底座(1)的轴线；当伞状天线打开时，肋组(2)的顶端向外打开为花瓣状。
2.根据权利要求1所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：所述底座(1)采用碳纤维材料；内径为1660-1700mm；外径为2150-2190mm。
3.根据权利要求2所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：所述的肋组(2)包括n根肋，n根肋均匀分布在底座(1)的上表面；n为正整数，且20≤n≤28。
4.根据权利要求3所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：每根肋为弧状结构；高度为4700-4760mm；相邻两根肋根部中心点间距为280-290mm。
5.根据权利要求4所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：所述的张力绳组(3)包括n对张力绳；相邻两根肋之间固定连接一对张力绳。
6.根据权利要求5所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：所述的每对张力绳包括2根交叉的张力绳；2根交叉的张力绳呈X形连接相邻的两根肋。
7.根据权利要求6所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：2根X形张力绳的顶端固定安装在肋距底座(1)上表面715-725mm处；X形张力绳的底端固定安装在肋距底座(1)上表面660-670mm处。
8.根据权利要求7所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：张力绳采用碳纤维材料；每根张力绳的长度为535-550mm。
9.根据权利要求1-8之一所述的一种伞状天线展开同步装置，其特征在于：在伞状天线展开过程中，当相邻2根肋的其中一根肋的展开角度大于另一根肋的展开角度，且展开角度差大于预设角度时，展开角度大的肋上端连接的张力绳处于张紧状态；该张力绳自动为展开角度大的肋提供展开阻力，自动为展开角度小的肋施加展开驱动力；实现控制相邻2根肋展开角度差。
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