[發(fā)明專利]一種可展開(kāi)遮光罩裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611129048.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106773456A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹乃亮;辛宏偉;楊利偉;樊延超;李志來(lái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): G03B11/04
• 分類(lèi)號(hào): G03B11/04
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙)22210
• 代理人: 李青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航天領(lǐng)域，具體涉及一種可展開(kāi)遮光罩裝置。

背景技術(shù)

空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和遙感相機(jī)都需要遮光罩來(lái)實(shí)現(xiàn)雜散光的抑制和相機(jī)溫度控制的功能。目前，常規(guī)的遮光罩采取固定式結(jié)構(gòu)，不能折疊壓縮，該種形式的遮光罩適用于小口徑的空間光學(xué)相機(jī)；隨著空間光學(xué)相機(jī)向著大視場(chǎng)、高分辨率方向發(fā)展，遮光罩的口徑尺寸越來(lái)越大，傳統(tǒng)的固定式遮光罩已不適用于大口徑空間光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展，同時(shí)由于火箭整流罩尺寸的限制，大尺寸的遮光罩無(wú)法放置于火箭整流罩內(nèi)，迫切需要具備可展開(kāi)功能的遮光罩形式。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種可展開(kāi)遮光罩裝置，通過(guò)遮光罩的折疊壓縮技術(shù)，有效降低了相機(jī)載荷的軸向尺寸，從而克服了火箭整流罩長(zhǎng)度尺寸的限制；采用充氣驅(qū)動(dòng)密封組件實(shí)現(xiàn)了展開(kāi)后的遮光壁面搭接出的漏光問(wèn)題。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：

一種可展開(kāi)遮光罩裝置，該裝置包括：棱柱結(jié)構(gòu)的基座、設(shè)置在基座上表面邊的遮光壁面組件和設(shè)置在基座側(cè)棱上的充氣驅(qū)動(dòng)密封組件；所述遮光壁面組件工作前為多個(gè)遮光壁面通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈呈Z型折疊設(shè)置，工作時(shí)，遮光壁面組件通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈的應(yīng)變能成平面結(jié)構(gòu)，通過(guò)充氣驅(qū)動(dòng)密封組件實(shí)現(xiàn)多個(gè)遮光壁面組件的固定和密封。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明由遮光壁面組件構(gòu)成，通過(guò)充氣驅(qū)動(dòng)密封組件將遮光壁面組件展開(kāi)后搭接處的間隙密封，從而構(gòu)成一個(gè)周圈密閉的遮光罩結(jié)構(gòu)，防止漏光、散熱的發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置折疊狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置展開(kāi)動(dòng)力學(xué)過(guò)程示意圖。

圖3本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置充氣驅(qū)動(dòng)密封組件示意圖。

圖4本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置充氣驅(qū)動(dòng)密封組件結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、基座，2、遮光壁面組件，21、遮光壁面，3、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件，31、尼龍搭扣，32、碳纖維弧面條帶，33、聚酰亞胺柔性充氣伸展筒，331、充氣端入口和4、扭轉(zhuǎn)鉸鏈。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示，一種可展開(kāi)遮光罩裝置包括：基座1、遮光壁面組件2、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3；其中，遮光壁面組件2由扭轉(zhuǎn)鉸鏈4和遮光壁面21構(gòu)成，通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈4與基座1連接固定；充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3由尼龍搭扣31、碳纖維弧面條帶32和聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33構(gòu)成。

基座1是整個(gè)結(jié)構(gòu)的基體，是六棱柱結(jié)構(gòu)，用于固定遮光壁面組件2、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3等，其采用鈦合金整體鑄造成型；六棱柱基座1上表面的每一邊連接一組帆板式遮光壁面組件2。每組帆板式遮光壁面組件2的搭接處分別連接一套充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3。

如圖2所示，遮光壁面21在折疊壓縮的時(shí)候，扭轉(zhuǎn)鉸鏈4存儲(chǔ)應(yīng)變能，該應(yīng)變能實(shí)現(xiàn)將壓縮狀態(tài)的遮光壁面組件2展開(kāi)成平面結(jié)構(gòu)。

六組遮光壁面組件2展開(kāi)后形成一個(gè)六棱柱的遮光筒形結(jié)構(gòu)，由于每組遮光壁面組件2的搭接處有間隙，因此需要采用充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3對(duì)該間隙進(jìn)行密封處理，如圖3所示。

如圖4所示，充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3由尼龍搭扣31、碳纖維弧面條帶32、聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33等構(gòu)成，尼龍搭扣31粘接固定于碳纖維弧面條帶32的彎曲內(nèi)表面上，聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33粘接固定于碳纖維弧面條帶32的彎曲外表面上；該充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3可以卷繞，其在進(jìn)氣端入口331與基座1連接固定，卷繞端在發(fā)射前鎖緊固定，入軌之后，卷繞端能夠在充氣驅(qū)動(dòng)力的作用下，不斷展開(kāi)成直線狀態(tài)，由于在兩組遮光壁面組件2上也黏貼有尼龍搭扣，因此隨著卷繞端的不斷展開(kāi)，展開(kāi)段通過(guò)尼龍搭扣31與遮光壁面組件2固定，從而實(shí)現(xiàn)了遮光壁面組件2展開(kāi)后搭接處的密封處理，形成一個(gè)周圈密閉的遮光罩結(jié)構(gòu)。

發(fā)射前，該可展開(kāi)遮光罩裝置壓縮固定，如圖1所示，入軌之后，該可展開(kāi)遮光罩裝置的展開(kāi)動(dòng)力學(xué)過(guò)程如下：如圖2所示，首先，遮光壁面組件2解除鎖定，在扭轉(zhuǎn)鉸鏈4的驅(qū)動(dòng)下，成展開(kāi)狀態(tài)；其次，充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3解除鎖定，在充氣驅(qū)動(dòng)力的作用下，卷繞端不斷展開(kāi)，如圖3和圖4所示，并通過(guò)尼龍搭扣8與相應(yīng)的遮光壁面組件2固定。

遮光壁面21由鋁蜂窩材料制作，內(nèi)表面采用噴黑色無(wú)光漆進(jìn)行消雜光處理，外邊面可以進(jìn)行黏貼加熱片方式等進(jìn)行熱控實(shí)施；基于扭轉(zhuǎn)彈簧驅(qū)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)鉸鏈4可以通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)的應(yīng)變能實(shí)現(xiàn)遮光壁面組件2的自展開(kāi)，無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)力。尼龍搭扣31與展開(kāi)后的遮光壁面22的尼龍搭扣固定，實(shí)現(xiàn)遮光罩的密封處理；碳纖維弧面條帶9采用高強(qiáng)度碳纖維制作，具有良好的韌性、彈性，可以作為充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3的支撐骨架；聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33采用聚酰亞胺薄膜制作的充氣筒，可以實(shí)現(xiàn)柔性卷曲。