[發明專利]一種航天器大口徑天線卸載機構

有效

• 申請號: 201110233867.8
• 申請日: 2011-08-16
• 公開（公告）號: CN102938493A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 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
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及航天器天線技術領域，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。

背景技術

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。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

本發明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，本發明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。

采用本發明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1是實現本發明的機械原理圖；

圖2是本發明中天線軸向鎖緊示意圖；

圖3是本發明中的一個不限定特例；

圖4是本發明中支撐桿的結構組成圖；

圖5是支撐桿的結構圖

圖6是承力塊的結構圖

圖中：1、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發明的優選實施例。

圖1是實現本發明的機械原理圖，如圖1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。

本發明的工作原理是在發射過程中，天線1被波紋管7托起，避免與軸系6接觸；大口徑天線1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1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1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1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1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1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1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1與軸系6固聯的時序為：天線1壓緊點爆炸螺栓2起爆——天線1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1與軸系6固聯。

圖2是天線軸向鎖緊的示意圖。