[發明專利]一種三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置

無效

• 申請號: 201110237173.1
• 申請日: 2011-08-18
• 公開（公告）號: CN102381491A
• 公開（公告）日: 2012-03-21
• 發明（設計）人: 苗常青;劉暢;衛劍征;劉宇艷;譚惠豐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/10
• 分類號: B64G1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種三維桁架結構的展開控制裝置。

背景技術

三維充氣展開桁架結構是采用柔性復合材料構建的、可折疊包裝發射、入軌后可充氣展開并剛化的一種新型航天器用桁架結構，具有折疊效率高、發射體積小、重量輕、結構簡單等優點，可廣泛應用于衛星、空間站等航天器。三維充氣展開桁架結構形式比較簡單，沒有機械鉸鏈、鎖緊機構等機械關節；只需要充氣壓力驅動展開，不需要電機驅動，不需要傳動機構，驅動方式簡單。充氣展開桁架結構在展開前是柔性的，如果不對其展開過程加以合理有效地控制，將會由于充氣展開過程的不穩定和振動造成航天器總體的擾動，而且展開過程的軌跡可能與航天器或航天器附件發生干涉等。對充氣展開過程的控制，決定了展開過程的可靠性，決定了充氣展開結構能否成功在軌展開并投入使用，而截至目前為止，對于三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置還未見報道。

發明內容

本發明的目的是為了解決截至目前為止沒有三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置的問題，進而提出一種三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置。該展開控制裝置能保證充氣展開過程合理、有序、平穩、可靠地進行。

本發明的一種三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置包括折疊裝載箱和八列彈簧片陣列，折疊裝載箱為長方體的薄壁箱體結構，折疊裝載箱的前側壁為箱蓋，折疊裝載箱的前端是充氣展開桁架的展開伸出端，折疊裝載箱的后側壁為充氣展開桁架的固定端，折疊裝載箱的后側壁上設置有多個固定螺孔和多個通孔，多個固定螺孔用來固定充氣展開桁架，充氣展開桁架充氣展開時所用的充氣導管穿過通孔與折疊裝載箱內的充氣展開桁架的主支撐管相連；折疊裝載箱的左側壁的內表面和右側壁的內表面上各分別安裝有四列彈簧片陣列，每列彈簧片陣列由多個長方形彈簧片組成，安裝在折疊裝載箱左側壁的內表面上的四列彈簧片陣列的長方形彈簧片及安裝在折疊裝載箱右側壁的內表面上的四列彈簧片陣列的長方形彈簧片均沿折疊裝載箱的展開方向布置；每列彈簧片陣列中與折疊裝載箱的箱蓋相鄰的長方形彈簧片與該折疊裝載箱的箱蓋之間留有間距；箱蓋包括上節箱蓋和下節箱蓋，上節箱蓋與折疊裝載箱體的上側壁鉸接，下節箱蓋與折疊裝載箱體的下側壁鉸接，當上節箱蓋和下節箱蓋處于完全打開時，上節箱蓋與疊裝載箱的上側壁處于同一水平面內，下節箱蓋與疊裝載箱的下側壁處于同一水平面內。

本發明的充氣展開桁架上沿長度方向設置的每根主支撐管的每一個折疊段約束在位于同一列彈簧片陣列中的相鄰兩個長方形彈簧片之間。

本發明的多個通孔的數量為四個，四個通孔在折疊裝載箱的后側壁上呈矩形設置，多個固定螺孔的數量為十六個，十六個固定螺孔分成四組，四組固定螺孔與四個通孔一一對應設置，每組固定螺孔的數量為四個，每組固定螺孔中的四個固定螺孔均布設置在相對應的通孔的外周邊處。

本發明的有益效果：本發明的三維充氣展開桁架結構的展開控制裝置能夠很好的控制三維充氣展開桁架的充氣展開過程，使得充氣展開桁架中的各沿長度方向設置的主支撐管能夠在充氣壓力驅動下平穩、可靠、協調并順序的展開，并能保證上述主支撐管之間在展開過程中不互相干涉和纏繞，顯著降低展開過程對航天器總體造成的擾動。

附圖說明

圖1是本發明的后視立體外形圖；

圖2是本發明的前視立體外形圖；

圖3是本發明的正面視圖，圖中去掉了箱蓋；

圖4是本發明的側面視圖，圖中去掉了左側壁和右側壁；

圖5是本發明的側面視圖，圖中表示了三維充氣展開桁架；

圖6是本發明的展開控制過程示意圖，圖中表示了三維充氣展開桁架；

圖7是本發明的三維視圖，圖中表示了充氣展開過程中的充氣展開桁架；

圖8是本發明的三維視圖，圖中折疊裝載箱處于敞口狀態，圖中表示了充氣展開過程中的充氣展開桁架；

圖9是本發明的三維視圖，圖中表示了展開后的充氣展開桁架；

圖10是本發明的三維視圖，圖中折疊裝載箱處于敞口狀態，圖中表示了展開后的充氣展開桁架。

具體實施方式