[發明專利]一種正三角形單元平面陣列可展機構

有效

• 申請號: 201210310876.7
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN102832438B
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 王三民;孫宏圖;袁茹;陳蘇;劉國林;韓瑩瑩;李劍鋒
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: H01Q1/08
• 分類號: H01Q1/08;B64G1/66
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

技術領域

本發明涉及結構設計技術領域，具體地說,涉及一種正三角形單元平面陣列 可展機構。

背景技術

目前，星載可展開天線廣泛應用于地球靜止軌道通信衛星、跟蹤與數據中 繼衛星、電子偵察衛星、導航衛星上，各發達國家競相發展該項技術。隨著我 國移動通訊、大地觀測和太空探測等航天技術的發展，同樣迫切需要研發大口 徑空間天線以提高其傳輸帶寬、信號增益和簡化地面接收裝置。但由于火箭有 效運載空間、運載能力的限制，要求天線在發射階段以折疊狀固定在運載工具 有效載荷艙內，待航天器進入軌道后，再由地面控制中心指令其在空間軌道按 設計要求，逐步完成展開動作，然后鎖死并保持為工作狀態。故而天線的可展 開成為現代空間天線的一個顯著特征。可展環狀桁架天線是目前應用較多的一 種大型空間天線，衛星天線展開機構結構的復雜程度及可展機構的自由度對于 衛星天線展開系統性能優劣具有重要影響。然而，目前用于衛星天線展開系統 的陣列單元機構常常結構比較復雜，各種尺寸數目較多，使其誤差累積，精度 降低；另外，機構自由度數目關系到動力源的多少，對于航天領域的影響也很 重要。

發明內容

為了避免現有技術的不足，本發明提出一種正三角形單元平面陣列可展機 構,結構簡單，可靠性高,單元機構利用其幾何特性達到收展自如的要求，且該 機構陣列只有一個自由度，易于控制。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括多個正三角形單元機構 分別在橫向和縱向連接組合；正三角形單元機構由中心連桿分別與三個結構相 同的頂點連桿和三個結構相同的中間連桿連接組合；

所述中心連桿為三根等長度桿，于中心點固連均分為120°夾角的桿件，桿 的端部有圓孔；

所述頂點連桿分別為第一頂點連桿、第二頂點連桿、第三頂點連桿，頂點 連桿由六根等長度桿繞中心環固連均分為60°夾角的桿件，桿的端部有圓孔；

所述中間連桿分別為第一中間連桿、第二中間連桿、第三中間連桿，中間 連桿由長連桿和與其軸線垂直且平分長連桿的短連桿固連；

所述單元機構以中心連桿為中心，中心連桿的各端分別與第一中間連桿、 第二中間連桿、第三中間連桿的短桿相連接；第一中間連桿位于第一頂點連桿 和第二頂點連桿之間；第二中間連桿位于第二頂點連桿和第三頂點連桿之間； 第三中間連桿位于第一頂點連桿和第三頂點連桿之間；各連桿之間通過連接銷 相連接；

正三角形單元機構中三種構件桿長的幾何關系為:

頂點連桿的各桿長度為500mm；

中間連桿的長連桿為500mm，短連桿為288.67mm；

中心連桿的各桿長度為288.67mm；

滿足上述比例關系，即構成正三角形單元機構，其自由度為一個自由度。

有益效果

本發明正三角形單元平面陣列可展機構,包括多個正三角形單元機構分別 在橫向和縱向連接組合；正三角形單元機構由中心連桿與三個頂點連桿和三個 中間連桿連接組合；單元機構以中心連桿為中心，中心連桿的各端分別與第一 中間連桿、第二中間連桿、第三中間連桿的短桿相連接；第一中間連桿位于第 一頂點連桿和第二頂點連桿之間；第二中間連桿位于第二頂點連桿和第三頂點 連桿之間；第三中間連桿位于第一頂點連桿和第三頂點連桿之間；各連桿之間 通過連接銷相連接。整個系統只有一個自由度，結構簡單，易于控制，陣列形 式多樣，既可以環形陣列，也可以線形陣列，可滿足不同需求。適用于衛星天 線展開系統的大面積展開收縮的平面陣列。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種正三角形單元平面陣列可展機構作 進一步詳細說明。

圖1為本發明的正三角形單元機構完全展開時的示意圖。

圖2為頂點連桿的示意圖。

圖3為中間連桿的示意圖。

圖4為中心連桿的示意圖。

圖5為桿與桿之間連接的剖面圖。

圖6為正三角形單元機構收縮時的示意圖。

圖7為正三角形單元機構環形平面陣列完全收縮時的示意圖。

圖8為正三角形單元機構環形平面陣列完全展開時的示意圖。

圖9為正三角形單元機構線形平面陣列完全收縮時的示意圖。

圖10為正三角形單元機構線形平面陣列完全展開時的示意圖。

圖11為正三角形單元機構運動簡圖。