一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置的制作方法

技术特征：
1.一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：包括柔性复合材料壳面(1)、等角度径向设置在所述柔性复合材料壳面(1)背面的n个变截面径向支撑肋(2)、设置在所述变截面径向支撑肋(2)起始端的恒力矩铰链(3)、设置在所述变截面径向支撑肋(2)中部的展开同步装置(4)、设置在每个所述变截面径向支撑肋(2)起始端的展开限位调整装置(5)、设置在所述变截面径向支撑肋(2)接近末端位置的锁定与解锁装置(6)和与每个所述变截面径向支撑肋(2)起始端均相连的圆环状的中心体(7)；所述展开同步装置(4)和所述锁定与解锁装置(6)均位于所述柔性复合材料壳面(1)背面；所述柔性复合材料壳面(1)在所述变截面径向支撑肋(2)的支撑下展开成中心开孔的旋转抛物面，所述中心体(7)位于所述柔性复合材料壳面(1)的中心开孔处，n为偶数；所述柔性复合材料壳面(1)的正面为天线装置的反射面、用于反射电磁波，所述变截面径向支撑肋(2)用于在所述锁定与解锁装置(6)的锁定下将所述柔性复合材料壳面(1)固定于收纳状态，所述变截面支撑肋(2)用于在所述恒力矩铰链(3)的驱动下转动并带动所述柔性复合材料壳面(1)展开，所述展开同步装置(4)用于限制所述变截面支撑肋(2)的展开速度，所述展开限位调整装置(5)用于在所述变截面径向支撑肋(2)展开到位后调整到位精度。2.根据权利要求1所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述柔性复合材料壳面(1)为碳纤维织物复合材料，所述柔性复合材料壳面(1)在所述变截面径向支撑肋(2)的支撑下完全展开到初始高精度构型。3.根据权利要求2所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述碳纤维织物复合材料包括碳纤维织物和基体树脂，所述碳纤维织物为双层三轴向织物或平纹织物。4.根据权利要求1所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述柔性复合材料壳面(1)由与所述变截面径向支撑肋(2)数量相同的扇形面(11)胶接而成，每个所述扇形面(11)形状相同，相邻两个所述扇形面(11)胶接边界设置在所述变截面径向支撑肋(2)的背部。5.根据权利要求1所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述恒力矩铰链(3)包括通过机械接口固定在所述中心体(7)侧面的固定侧(31)、胶接在所述变截面径向支撑肋(2)上的转动侧(32)和通过轴承连接所述固定侧(31)、所述转动侧(32)的转动轴(33)；所述转动轴(33)带动所述转动侧(32)及所述变截面径向支撑肋(2)以恒力矩转动以带动所述柔性复合材料壳面(1)展开。6.根据权利要求1所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述展开同步装置(4)包括固定在所述变截面径向支撑肋(2)中部的阻尼器(41)、固定在所述阻尼器(41)上上且与所述阻尼器(41)的输出轴同轴的绕线轮(42)、一端缠绕到所述绕线轮(42)上的阻尼绳(43)和固定在所述变截面径向支撑肋(2)上的若干个牵引块体(44)，所述牵引块体(44)设置在所述阻尼器(41)所在的所述变截面径向支撑肋(2)的侧面和末端，所述牵引块体(44)设置在其他所述变截面径向支撑肋(2)的末端，所述阻尼绳(43)穿过所述牵引块体(44)绕过全部所述变截面径向支撑肋(2)的末端；所述阻尼绳(43)随着所述变截面径向支撑肋(2)的展开逐渐伸长带动所述绕线轮(42)转动，通过所述阻尼器(41)控制所述阻尼绳(43)的张力以使各个所述变截面径向支撑肋
(2)同步展开。7.根据权利要求6所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述展开同步装置(4)的数量为2个，所述展开同步装置(4)设置在夹角为180
°
的两个所述变截面径向支撑肋(2)上。8.根据权利要求5所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述展开限位调整装置(5)包括固定在所述变截面径向支撑肋(2)起始端的支撑块体(51)、通过螺纹与所述支撑块体(51)连接并伸向所述固定侧(31)的调整凸台(52)和固定在所述固定侧(31)的限位凹台(53)；所述调整凸台(52)包括螺杆和固定在所述螺杆末端的凸台，所述支撑块体(51)设置内螺纹，所述螺杆设置外螺纹，所述螺杆调整螺纹连接的长度以调整所述凸台与所述支撑块体(51)的距离，所述变截面径向支撑肋(2)展开时，所述凸台与所述限位凹台(53)接触。9.根据权利要求8所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述展开限位调整装置(5)通过所述恒力矩铰链(3)保持所述变截面径向支撑肋(2)的展开位置。10.根据权利要求1所述的一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，其特征在于：所述锁定与解锁装置(6)包括设置在所述变截面径向支撑肋(2)接近末端的锁定绳张力调整支架(61)、通过机械接口安装在所述锁定绳张力调整支架(61)一侧的切割器(62)、固定在所述锁定绳张力调整支架(61)外侧的锁定螺母(63)、固定在所述锁定绳张力调整支架(61)外侧与所述锁定螺母(63)连接的锁定绳张力调整螺杆(64)、固定在其他所述变截面径向支撑肋(2)接近末端的n1个锁定绳块体(65)和穿过所述锁定螺母(63)、所述锁定绳块体(65)的锁定绳(66)；所述锁定绳(66)穿过所述锁定绳张力调整螺杆(64)和所述锁定绳块体(65)将所述变截面径向支撑肋(2)系连在一起；所述锁定绳张力调整螺杆(64)通过调整螺纹进而调整所述锁定绳(66)的松紧从而调整所述锁定与解锁装置(6)的张力。

技术总结
本发明提供一种星载柔性复合材料壳面可展开天线装置，包括柔性复合材料壳面、变截面径向支撑肋、恒力矩铰链、展开同步装置、展开限位调整装置、锁定与解锁装置和中心体；变截面支撑肋在恒力矩铰链的驱动下转动并带动柔性复合材料壳面展开，展开同步装置用于限制变截面支撑肋的展开速度，展开限位调整装置用于在变截面径向支撑肋展开到位后调整到位精度。本发明引入柔性复合材料壳面作为天线的反射面，在相同形面精度要求下，相比同尺寸金属丝网反射面天线，无需张力索系，并降低了背部支撑肋的数量。本发明为星载天线载荷提供了新的技术途径，具有装置收纳体积小、展开过程可靠、展开形面精度高等优点，适用于星载天线不同频段通信等。信等。信等。


技术研发人员：杨留义 刘昊 杨雨田 姜智先 史永康
受保护的技术使用者：航天长征火箭技术有限公司
技术研发日：2021.07.01
技术公布日：2021/10/23