CN109167179B - 一种fast中心充气式快装反射面 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及天线领域中的一种FAST中心充气式快装反射面，包括反射面主体，位于反射面主体的中心区域预留有用于回收馈源仓的通口，在所述通口处活动设置多块相拼接以封住通口的活动组件，所述的活动组件拼合刚好形成通口的开口形状；每个活动组件包括构型气囊、浮起气囊、柔性反射布，构型气囊固定在浮起气囊上方，所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊的内底面上或者所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊与浮起气囊之间或者柔性反射布型面相配合的设置在浮起气囊的内顶面上，中心反射面的曲率所述反射面主体曲率一致，成功的把超大型抛物面天线布局到理论位置，再通过固定装置与固定接口切合，完全满足了运输的通过要求。
Description
技术领域
本发明创造属于面板展开装置领域，特别涉及一种FAST中心充气式快装反射面。
背景技术
射电望远镜是窥探和研究宇宙空间的重要设备，其由馈源舱与反射面单元组成，天线的反射面由多个反射面单元拼装组成，分为周边反射面单元与反射面单元，而随着科技的发展，射电望远镜的探测范围越来越广，体积越来越大，根据FAST总体设计，射电望远镜必然的就会使用大体积的馈源舱，在馈源舱入港停靠过程中，即馈源舱与反射面的组合过程中，反射面必须移开让出馈源舱所需空间，现有的反射面移开方案分别有：
拆装法，将反射面单元整体拆装，借助馈源拉索将反射面单元吊移，但这需要在馈源拉索上设置吊装装置，过程较为复杂，操作不可靠；
翻转法，是依次将每块反射面单元以与其和周边反射面单元相邻的边为轴进行翻转，为馈源舱入港停靠让开空间，但如此必须设置灵活可靠的转轴部件。此外，由于反射面单元的尺度较大和重量较重，需要较为复杂的翻转机构，以保证反射面单元在翻转过程的可操作性、翻转过程中和翻转到位后的安全可靠，而这样的翻转机构所占的空间又受到馈源舱入港停靠平台的限制，不容易实现。
推划法，首先将每块反射面单元提升到周边反射面单元工作面之上，然后依次将它们沿轨道向外推划到周边反射面单元工作面上面，但如此推划轨道难以布置，即受到轨道尺度大、轨道支撑基础很弱的限制，又受到轨道增加遮挡的影响。
以上方案，皆有重大缺陷，且必须借助繁杂外部设备，例如吊塔，大型推拉滑轮机构，此种繁杂的外部设备的组装就极其耗时，且在对反射面板的操作中难度较大，较难实现，成本也随之增加，或者需要在周边反射面上增加滑轨机构，利用滑轨机构移开反射面，而滑轨机构会遮挡反射面单元，对设备精度造成影响，故以上方案及其设备皆不可取，需提出一种FAST中心充气式快装反射面。
发明内容
为解决天线单元难以展开的问题，提供了一种FAST中心充气式快装反射面，以使得展开天线面板更加快速化和便捷化。
本发明是通过以下技术手段解决上述技术问题的：
一种FAST中心充气式快装反射面，包括反射面主体，位于反射面主体的中心区域预留有用于回收馈源仓的通口，在所述通口处活动设置多块相拼接以封住通口的活动组件，
所述的活动组件拼合刚好形成通口的开口形状；
每个活动组件包括构型气囊、浮起气囊、柔性反射布，构型气囊固定在浮起气囊上方，所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊的内底面上或者所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊与浮起气囊之间或者柔性反射布型面相配合的设置在浮起气囊的内顶面上；
各个活动组件的柔性反射布拼接形成中心反射面，中心反射面的曲率所述反射面主体曲率一致。
进一步的，位于中心反射面的顶面或者底面或者顶面和底面上设有柔性金属张拉网格。
进一步的，所述的构型气囊和浮起气囊都为凹气囊结构，构型气囊和浮起气囊的曲率都与反射面主体曲率一致。
进一步的，位于构型气囊和浮起气囊内都设有同向并列设置的非金属张拉网线。
进一步的，所述的活动组件形状都为所述通口等分形成的三角形。
进一步的，位于活动组件轮廓边缘的下方设有多个用于传动的过渡组件。
进一步的，构型气囊内冲入构型气体，浮起气囊内冲入浮起气体，构型气体和浮起气体都是低于空气密度的气体，浮起气体的密度低于漂浮气体。
进一步的，构型气囊内气压为N，N为整数，N取值大于等于2，构型气囊和浮起气囊的气压比为1:1。
进一步的，构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的边沿相接形状一致。
进一步的，构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的最长跨度大于10米。
本发明的有益技术效果体现在下述几个方面：
1.功能完善安全性能优越：天线可以通过冲放气实现快速展开、收藏；充气后达到抛物面精度。
2.本发明成功的把抛物面结构收藏布局提高到新高度，快速操作，步骤合理，具有占用空间小、维修简单、结构可靠，保证整体重复定位使用。
3.本发明天线具有加工简单、维修益操作、适应性强、成本低。
4.本发明解决了大型天线的展开和收藏的时间问题，节省了大量人力和物力成本。
5.成功的把超大型抛物面天线布局到理论位置，再通过固定装置与固定接口切合，收藏时将气囊中的气体回收，使得收藏后的抛物面天线快速折叠，收藏后尺寸非常小，完全满足了运输的通过要求。
附图说明
图1为本发明组合示意图。
图2为本发明结构展开示意图。
附图标记说明：活动组件1、反射面主体2、构型气囊1a、浮起气囊1c、柔性反射布1b；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点反应的更加明白，以下结合附图1-2对本发明进行详细说明。此处所描述的具体介绍仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。
提供了一种FAST中心充气式快装反射面，包括反射面主体，位于反射面主体的中心区域预留有用于回收馈源仓的通口，在所述通口处活动设置多块相拼接以封住通口的活动组件，多块反射面组件拼合刚好形成通口的开口形状，活动组件形状都为所述通口等分形成的三角形。
每个反射面组件包括构型气囊、浮起气囊、柔性反射布，构型气囊固定在浮起气囊上方，所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊的内底面上或者所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊与浮起气囊之间或者柔性反射布型面相配合的设置在浮起气囊的内顶面上；
各个反射面组件的柔性反射布拼接形成中心反射面，中心反射面的曲率所述反射面主体曲率一致。柔性反射布位于中心反射面的顶面或者底面或者顶面和底面上并设有柔性金属张拉网格。各个反射面组件的构型气囊和浮起气囊都为凹气囊结构，构型气囊和浮起气囊的曲率都与反射面主体曲率一致，
构型气囊和浮起气囊组合方式可以是贴合或者保持一定间隙，所述的构型气囊用于抛物面天线反射使用，所述的浮起气囊用于平衡构型气囊的重量使用。其中构型气囊和浮起气囊均为充气式结构，均为气囊是结构，实现快速展开和收藏。
FAST中心充气式快装反射面，位于构型气囊和浮起气囊内都设有同向并列设置的非金属张拉网线。
在活动组件轮廓边缘的下方设有多个用于传动的过渡组件。
为保证气囊轻量化，可以自克服重力，在FAST中心充气式快装反射面，构型气囊内冲入构型气体，浮起气囊内冲入浮起气体，构型气体和浮起气体都是低于标准空气密度的气体，浮起气体的密度低于漂浮气体。构型气囊内气压为N，N为整数，N取值大于等于2，构型气囊和浮起气囊的气压比为1:1。：构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的边沿相接形状一致。构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的最长跨度大于10米。
充气单元收纳和展开方式：
1单个反射面组件充气安装
第一次安装反射面组件时，如下步骤操作：
A.应将反射面组件在空地铺展，用抽气机将内部空气尽量抽干净，并将反射面组件用牵引绳固定在地面。将XYZ及转动的连接结构，安装到充气结构单元上。
B.接入氦气充气系统，慢速充气。
C反射面组件的构型气囊、浮起气囊充气展开后，用牵引绳牵引至安装位置，将连接结构件与端点轴连接紧固。
2单个充气单元放气收纳
A.断开连接结构件与端点轴连接。
B.用牵引绳将反射面组件移动到非工作位置，并降至地面高度。
C.用氦气回收装置回收氦气，将充气单元折叠收纳。也可直接放空氦气，但浪费较大
3五个充气单元快速溃缩。
A.在日常工作中，充气单元无需频繁充放气。节约操作时间。通过检测充气单元内部气压来调节内部气压保持工作状态。
B.第一次安装时，将五个反射面组件安装到位。
C.需要收回馈源仓时，只要断开五个反射面组件的连接结构件与端点轴连接，即可通过牵引绳牵引，将五个充气单元迁移至非工作位置悬浮空中，并系留牢固。
D.需要反射面组件恢复工作位置时，将充气单元牵引至工作位置安装连接即可。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、便跟以及等效结构改变，均仍属于本技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种FAST中心充气式快装反射面，包括反射面主体（2），位于反射面主体的中心区域预留有用于回收馈源仓的通口，在所述通口处活动设置多块相拼接以封住通口的活动组件（1），其特征在于：
所述的活动组件拼合刚好形成通口的开口形状；
每个活动组件包括构型气囊（1a）、浮起气囊（1c）、柔性反射布（1b），构型气囊固定在浮起气囊上方，所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊的内底面上或者所述的柔性反射布型面相配合的设置在构型气囊与浮起气囊之间或者柔性反射布型面相配合的设置在浮起气囊的内顶面上；
各个活动组件的柔性反射布拼接形成中心反射面，中心反射面的曲率与所述反射面主体曲率一致；
位于中心反射面的顶面或者底面或者顶面和底面上设有柔性金属张拉网格；
所述的构型气囊和浮起气囊都为凹气囊结构，构型气囊和浮起气囊的曲率都与反射面主体曲率一致。
2.根据权利要求1所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：位于构型气囊和浮起气囊内都设有同向并列设置的非金属张拉网线。
3.根据权利要求1所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：所述的活动组件形状都为所述通口等分形成的三角形。
4.根据权利要求1所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：位于活动组件轮廓边缘的下方设有多个用于传动的过渡组件。
5.根据权利要求1所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：构型气囊内冲入构型气体，浮起气囊内冲入浮起气体，构型气体和浮起气体的密度都低于标准空气密度。
6.根据权利要求1所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的边沿相接形状一致。
7.根据权利要求6所述的一种FAST中心充气式快装反射面，其特征在于：构型气囊、柔性反射布和浮起气囊的最长跨度大于10米。
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