一種航天器大口徑天線卸載機構制造技術

本發明專利技術涉及一種卸載航天器大口徑天線在發射過程中對驅動軸系產生的沖擊過載的機構，包括：天線[1]通過支撐桿[3]固定在航天器安裝面上，通過爆炸螺栓[3]實現天線[1]的軸向固定。天線[1]軸形部分底部的錐面和軸系[6]的錐形部位能夠形成錐面配合。天線[1]的軸形部分開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧[4]和楔形裝置[5]。天線[1]與驅動系統[6]之間有壓縮波紋管[7]；支撐桿[3]底部具有承力裝置并具有鉸鏈功能。本發明專利技術解決了航天器在發射過程中因天線加速度過載導致掃描軸系精度及可靠性降低的問題，取得了在發射過程中大口徑天線與掃描軸系分離；發射成功后，該機構能夠使大口徑天線與掃描軸系重新固聯的有益效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及航天器天線
，具體涉及一種航天器大口徑天線發射過程中使用的大口徑天線卸載機構。
技術介紹
航天器大型天線的口徑通常較大。為獲得良好的面形精度和物理性能，天線材料常采用碳化硅、微晶玻璃、零膨脹玻璃等。因此，大口徑天線的質量往往高達數百千克。航天器在發射過程中，加速度常常達到重力加速度的數十倍。因此，對于安裝大口徑天線的航天器軸系，其軸承除承受軸系本身的加速度過載外，還必須承受大口徑天線數十倍重力的過載。為保證軸系精度和航天器的壽命，增加可靠性，人們常常需要采用在發射階段使天線與軸系分離，發射成功之后又使天線與軸系連接的天線卸載機構。目前沒有發現同本專利技術類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。
技術實現思路
本專利技術所要解決的問題是航天器在發射過程中因過載導致軸系精度，及可靠性降低的問題，本專利技術提供了一種大口徑天線卸載機構，該機構天線、支撐桿、爆炸螺栓、波紋管、軸系、扭簧、承力塊、壓縮彈簧、楔形裝置、火工銷組成，大口徑天線上設計有多個等角度分布的向四周伸出的爆炸螺栓安裝臺。通過安裝在安裝臺上的爆炸螺栓使天線與支撐桿連接，支撐桿的下端通過火工銷的固定，從而實現天線的軸向固定；波紋管一端與軸系通過緊固件連接，另一端與天線軸形部接觸，避免于軸系接觸；天線軸形部底部的錐面與軸系的錐形部位錐面配合連接；支撐桿底部采用鉸鏈形式固定在承力塊上，并安裝扭轉動力的扭簧； 天線的軸形部開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧和楔形裝置。采用本專利技術有效的克服了在發射過程中，卸載掉大口徑天線施加在軸系上因加速度產生的過載，保護軸承和軸系精度。同時，該裝置能夠保證大口徑天線發射后的位置精度，特別適用于對天線口徑及精度要求較高的場合。附圖說明圖I是實現本專利技術的機械原理圖2是本專利技術中天線軸向鎖緊示意圖3是本專利技術中的一個不限定特例；圖4是本專利技術中支撐桿的結構組成圖5是支撐桿的結構圖圖6是承力塊的結構圖圖中I、天線2、爆炸螺栓3、支撐桿4、壓縮彈簧5、楔形裝置6軸系7、波紋管8、衛星平臺9、扭簧10、底座11、承力塊12、火工銷具體實施方式下面結合附圖說明本專利技術的優選實施例。圖I是實現本專利技術的機械原理圖，如圖I所示大口徑天線上設計有多個等角度分布的向四周伸出的爆炸螺栓安裝臺。通過安裝在安裝臺上的爆炸螺栓使天線與支撐桿連接，支撐桿的下端通過火工銷的固定，從而實現天線的軸向固定；波紋管一端與軸系通過緊固件連接，另一端與天線軸形部接觸，避免于軸系接觸；天線軸形部底部的錐面與軸系的錐形部位錐面配合連接；支撐桿底部采用鉸鏈形式固定在承力塊上，并安裝扭轉動力的扭簧； 天線的軸形部開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧和楔形裝置。本專利技術的工作原理是在發射過程中，天線I被波紋管7托起，避免與軸系6接觸； 大口徑天線I通過支撐桿3固定在航天器8上并用爆炸螺栓2鎖緊，實現天線I的軸向固定。支撐桿3底部采用鉸鏈形式安裝在承力塊11上，支撐桿3的轉動由扭簧9提供扭力。 支撐桿3的轉動方向的固定通過安裝在承力塊11上的火工銷12實現。承力塊11上設計有承力面，能夠承受大部分的載荷。爆炸螺栓2解鎖后，扭簧9可以使支撐桿3翻轉到航天器8上的特定位置。在發射過程中，波紋管7處于深度壓縮狀態。天線I的軸形部分有一徑向孔，內部安裝有楔形裝置5和壓縮彈簧4。發射過程中，楔形裝置5壓縮在天線I軸形部分內部。航天器8入軌后，爆炸螺栓2解鎖天線1，支撐桿3解鎖并在扭簧9作用下旋轉到特定位置。波紋管7繼續伸長，楔形裝置5在壓縮彈簧4的作用下彈出，鎖死天線I軸向上的移動。楔形裝置5底部具有較大的摩擦系數，能夠對軸向力產生摩擦自鎖。由于天線 I軸形部分底部的錐面和軸系6的錐形部位形成錐面配合，進而實現天線I與軸系6固聯。在航天器8入軌后，該卸載方案的重新實現天線I與軸系6固聯的時序為天線 I壓緊點爆炸螺栓2起爆——天線I解鎖——支撐桿3翻轉到特定位置——波紋管7伸長——楔形裝置5彈出——天線I與軸系6固聯。圖2是天線軸向鎖緊的示意圖。天線I的軸形部分有一徑向孔，內部安裝有楔形裝置5和壓縮彈簧4。發射過程中，楔形裝置5壓縮在天線I軸形部分內部。航天器8入軌后，天線I在波紋管7的推動下滑動，楔形裝置5在壓縮彈簧4的作用下彈出，鎖死天線I軸向上的移動。楔形裝置5底部具有較大的摩擦系數，能夠對軸向力產生摩擦自鎖。由于天線I軸形部分底部的錐面和軸系6的錐形部位形成錐面配合，進而實現天線I與軸系6固聯。圖3是實現本專利技術的一個優選實施例。航天器8發射定位成功后，爆炸螺栓2起爆，解鎖天線I ;此時，支撐桿3在扭簧9 的作用下翻轉到特定位置；大口徑天線I在波紋管7的作用下向上抬升。當天線I抬升到一定的高度后，天線I軸形部分放入錐形底部與軸系6的錐形面接觸；楔形裝置5在壓縮彈簧4的作用下彈出，鎖死天線I在軸線方向上的運動，進而實現大口徑天線I與軸系6的固聯。 圖4是支撐桿的一個優選實施例。支撐桿3底部采用鉸鏈形式安裝在承力塊11上，支撐桿3的轉動由扭簧9提供扭力。支撐桿3的轉動方向的固定通過安裝在承力塊上的火工銷12實現。承力塊11上設計有承力面，能夠承受大部分的載荷。權利要求1.一種航天器大口徑天線卸載機構，其特征在于，該機構包括天線、爆炸螺栓、支撐桿、壓縮彈簧、楔形裝置、軸系、波紋管衛星平臺、扭簧、 底座、承力塊、火工銷組成，所述天線為大口徑天線，通過支撐桿固定在衛星平臺上并用爆炸螺栓鎖緊，在天線上設有多個等角度分布的向四周伸出的爆炸螺栓安裝臺，通過安裝在安裝臺上的爆炸螺栓使天線與支撐桿連接，支撐桿的下端通過火工銷固定，從而實現天線的軸向固定；波紋管 —端與軸系通過緊固件連接，另一端與天線軸形部接觸，避免于軸系接觸；天線軸形部底部的錐面與軸系的錐形部位錐面配合連接；支撐桿底部采用鉸鏈形式固定在承力塊上，并安裝扭轉動力的扭簧;天線的軸形部開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧和楔形裝置。2.一種航天器大口徑天線卸載機構，其特征在于波紋管在發射過程中深度壓縮， 支撐桿通過火工銷與承力塊固定。3.一種航天器大口徑天線卸載機構，其特征在于航天器入軌后，天線能夠波紋管的推動下滑動，在楔形裝置在壓縮彈簧的推動下滑出天線的軸部，與軸系形成錐面配合，并能夠摩擦自鎖。4.一種航天器大口徑天線卸載機構，其特征在于航天器入軌后，天線軸形部分底部的錐面和軸系的錐形部位形成錐面配合，支撐桿在爆炸螺栓、火工銷解鎖后，轉到相應位置并固定在航天器上。全文摘要本專利技術涉及一種卸載航天器大口徑天線在發射過程中對驅動軸系產生的沖擊過載的機構，包括天線通過支撐桿固定在航天器安裝面上，通過爆炸螺栓實現天線的軸向固定。天線軸形部分底部的錐面和軸系的錐形部位能夠形成錐面配合。天線的軸形部分開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧和楔形裝置。天線與驅動系統之間有壓縮波紋管；支撐桿底部具有承力裝置并具有鉸鏈功能。本專利技術解決了航天器在發射過程中因天線加速度過載導致掃描軸系精度及可靠性降低的問題，取得了在發射過程中大口徑天線與掃描軸系分離；發射成功后，該機構能夠使大口徑天線與掃描軸系重新固聯的有益效果。文檔編號H01Q1/22GK102938493SQ20111023386公開日2013年2月20日 申請日期2011年8月16日 優先權日2011年本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種航天器大口徑天線卸載機構，其特征在于，該機構包括：天線[1]、爆炸螺栓[2]、支撐桿[3]、壓縮彈簧[4]、楔形裝置[5]、軸系[6]、波紋管[7]衛星平臺[8]、扭簧[9]、底座[10]、承力塊[11]、火工銷[12]組成，所述天線[1]為大口徑天線，通過支撐桿[3]固定在衛星平臺[8]上并用爆炸螺栓[2]鎖緊，在天線[1]上設有多個等角度分布的向四周伸出的爆炸螺栓[2]安裝臺，通過安裝在安裝臺上的爆炸螺栓使天線[1]與支撐桿[3]連接，支撐桿[3]的下端通過火工銷[12]固定，從而實現天線的軸向固定；波紋管[7]一端與軸系[6]通過緊固件連接，另一端與天線軸形部接觸，避免于軸系[6]接觸；天線[1]軸形部底部的錐面與軸系[6]的錐形部位錐面配合連接；支撐桿[3]底部采用鉸鏈形式固定在承力塊[11]上，并安裝扭轉動力的扭簧[9]；天線[1]的軸形部開有一徑向孔，內部安裝有壓縮彈簧[4]和楔形裝置[5]。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙艷濤，李雷，盧偉瑾，
申請(專利權)人：上海航天測控通信研究所，
類型：發明
國別省市：