[發明專利]集成瓦片式天線陣面的氣囊

無效

• 申請號: 201410368502.X
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104149966A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 袁軍行;趙攀峰;王平安;成琴;高山
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: B64B1/58
• 分類號: B64B1/58;B64B1/62
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于浮空器技術領域，具體涉及一種用于集成瓦片式天線陣面的氣囊。

背景技術

浮空器具有長期的滯空能力，搭載探測的探測設備能夠克服地面電子信息系統受地球曲率的限制和地形遮蔽的缺點。為充分利用浮空器升空高度帶來的大視距探測優勢，要求雷達具有更強的探測能力，因此必須依靠大口徑的輕量化天線來滿足探測需求。由于無法通過傳統的吊艙搭載載荷的方式安裝巨大的天線孔徑，因此必須將雷達載荷與浮空器平臺進行一體化設計，充分利用浮空器內部的巨大空間。

目前雷達天線研究多側重于天線的設計方法的研究，對雷達天線陣面集成平臺的研究很少。將硬質的瓦片式天線陣面和浮空器內部的氣囊集成一體設計存在三個問題：

1）瓦片式天線陣面與氣囊的連接

陣面和氣囊連接屬于典型的剛柔耦合結構，由于對陣面安裝位置的精度要求很高，同時還要求拆裝便捷，傳統的剛柔耦合解決方案無法滿足要求，必須進行創新設計；

2）氣囊變形的控制

氣囊的大變形會導致陣面扭曲影響系統探測精度，增大電訊校正補償系統的難度，因此控制氣囊變形的能力是決定整個載荷結構一體化方案成敗的關鍵；

3）氣囊與浮空器的連接

氣囊與浮空器的連接是實現載荷與平臺集成的關鍵一環，需要統籌考慮系統的聯調、安裝和維護的便捷性和可靠性。

發明內容

為了實現雷達載荷與浮空器平臺進行一體化設計，充分利用浮空器內部的巨大空間，本發明提供一種集成瓦片式天線陣面的氣囊。

本發明將瓦片式天線陣面安裝在浮空器內部的氣囊的外表面，實現天線陣面與囊體結構復用，使雷達具備全周向掃描能力，省卻笨重的天線安裝伺服機構，達到大幅降低載荷重量的目的。

具體的技術解決方案如下：

集成瓦片式天線陣面的氣囊包括囊體1和壓力調節系統2。囊體1為球形，囊體1的中部外表面均布固定設有瓦片天線7，形成環狀的天線陣面；所述天線陣面上方的囊體1上設有環狀的上保形張拉環4，下方的囊體1上設有環狀的下保形張拉環6；所述上保形張拉環4、天線陣面和下保形張拉環6同軸；所述上保形張拉環4上和下保形張拉環6上分別均布設有四個以上的張線拉索5。

優化的結構方案是：囊體1的中部外表面均布固定設有法蘭狀的固定片，所述瓦片天線7通過螺紋連接件3和固定片的連接，固定在囊體1的外表面。

所述固定片的材料為柔性層壓復合材料，螺紋連接件3的材料為輕質高強度塑料。

所述螺紋連接件3由帶有法蘭座的柱狀螺紋結構件、壓板和蝶形螺母組成。

所述張線拉索5的一端固定連接著上保形張拉環4或下保形張拉環6，另一端用于所述氣囊在浮空器內部的固定。

所述張線拉索5為長度可調節的張線拉索。

本發明的有益技術效果體現在以下方面：

1）本發明通過柔性層壓復合材料法蘭狀的固定片和輕質高強度塑料材料的螺紋連接件3將瓦片天線7固定在囊體1上，既可以保證可靠連接，又由于接觸面積較大，避免囊體1蒙皮局部變形影響天線陣面的位置精度。與陣面連接端為螺栓結構自帶定位臺階，保證精確定位，配合蝶形螺母方便快速安裝；

2）所述壓力調節系統2是氣囊原有的壓力調節機構，通過壓力調節系統2、上保形張拉環4上和下保形張拉環6控制氣囊變形。壓力調節系統2通過控制壓力調節設備的充放氣保持囊體1內部壓力穩定，保持氣囊蒙皮緯向張力；上保形張拉環4和下保形張拉環6主要用于保持氣囊蒙皮經向張力，通過上保形張拉環4和下保形張拉環6上的張線拉索5沿囊體軸線的張拉作用保持氣囊蒙皮張力，防止氣囊蒙皮皺褶。張線拉索5既可以作為拉索懸掛囊體的作用點又可以避免拉索牽扯造成那囊體陣面安裝區域變形；

3）張線拉索5通過上保形張拉環4和下保形張拉環6將安裝牽引力均勻分散至囊體1上，隔離瓦片天線的安裝結構對氣囊蒙皮陣面安裝區域的變形影響。上保形張拉環4和下保形張拉環6上的張線拉索5分別與浮空器內部的上下內蒙皮相連，通過調節張線拉索5的長度使氣囊軸向保持適當張力，防止天線陣面載荷由于重力作用導致氣囊蒙皮屈曲發生褶皺，影響天線陣面位置精度。

本發明實現了瓦片式天線陣面和柔性囊體的快速連接安裝，囊體1蒙皮張力的有效控制和氣囊與浮空器的可靠集成，可有效降低天線陣面安裝結構重量，有利于進一步與浮空器的融合，提高探測系統能力。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為圖1的局部放大圖。

圖3為囊體蒙皮張力作用示意圖。