[發明專利]一種平面陣天線的懸掛式垂直展開試驗裝置

有效

• 申請號: 202010529412.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111855168B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 許紅亮;王浩;王宏;陳飛飛;王潔;劉哲臣;黃夢哲
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 圣冬冬

本發明公開了一種用于平面陣天線的懸掛式垂直展開試驗裝置，包括：桁架承載系統、重力卸載系統和展開控制系統。桁架承載系統用以提供重力卸載系統和展開控制系統安裝接口。重力卸載系統用以提供平面陣天線垂直展開過程中精確重力卸載。展開控制系統通過與重力卸載系統連接，提供平面陣天線展開動力，控制平面陣天線按照產品要求展開速度進行展開。本發明解決了衛星平面陣天線在地面重力環境下模擬空間環境軌道的零重力條件等問題；克服現有技術中導軌滑車隨動式展開試驗裝置重力卸載精度低、阻尼大、安全性差等不足；可用于衛星平面陣天線在熱真空試驗室內等復雜工況下的展開試驗驗證，具有精度高、摩擦阻尼小、結構簡單、安全性高等有益效果。

技術領域

本發明涉及衛星地面測試技術，具體涉及一種適用于平面陣天線等星載展開設備進行垂直二維展開試驗的重力卸載裝置。

背景技術

平面陣天線是衛星領域一類重要有效載荷。衛星需在地面進行充分的環境試驗測試(如熱真空試驗)，考核衛星在真空高、低溫環境下的工作性能，各系統之間的性能匹配性和協調性。平面陣天線需要在熱真空試驗室進行零重力展開，并保持工作姿態進行熱真空試驗驗證。

平面陣天線展開分為垂直二維展開和水平二維展開兩種方式，衛星熱真空試驗測試要求需要平面陣天線保持垂直二維展開姿態。目前國內的平面陣天線垂直二維展開試驗裝置設備多采用導軌滑車隨動式展開試驗裝置進行重力卸載，其重力卸載方式主要存在以下問題：

1、重力卸載精度低。導軌滑車隨動式展開試驗裝置由于滑車隨動滯后，產生力矩夾角，導致重力卸載精度偏低；

2、摩擦阻尼大。導軌滑車隨動式展開試驗裝置由于滑車沿著導軌進行隨動，存在多組滑車，結構復雜，導軌滑車滑動摩擦阻尼大，經常導致展開試驗設備卡死，平面陣天線展開不到位；

3、安全性差；導軌滑車隨動式展開試驗裝置由滑車、配重等組件進行展開作業，存在無法控制展開速度以及到位回彈等問題，安全性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于平面陣天線的懸掛式垂直展開試驗裝置，解決現有技術中存在的重力卸載精度低、摩擦阻尼大、安全性差等問題，簡化展開試驗裝置、提高重力卸載精度、降低摩擦阻尼、結構簡單、提高安全系數。

為達到上述發明目的，本發明提供一種用于平面陣天線的懸掛式垂直展開試驗裝置，適用于衛星等航天器的平面陣天線的垂直二維展開試驗，該裝置包括：桁架承載系統、兩組重力卸載系統和兩組展開控制系統。桁架承載系統用以提供兩組重力卸載系統和兩組展開控制系統安裝接口。重力卸載系統和平面陣天線相連用以提供平面陣天線垂直展開過程中精確重力卸載。展開控制系統通過與重力卸載系統連接，用以提供平面陣天線展開動力，控制平面陣天線在重力卸載狀態下按照規定展開速度進行展開。

進一步地，所述重力卸載系統每一組包括旋轉安裝座、旋轉框、旋轉定滑輪安裝座、旋轉定滑輪、測力傳感器、第一吊索、天線轉接框；所述旋轉安裝座與桁架承載系統連接；所述天線轉接框與平面陣天線連接；所述第一吊索串聯測力傳感器穿過旋轉定滑輪與兩組天線轉接框連接。所述旋轉定滑輪通過旋轉定滑輪安裝座安裝在旋轉框上。

進一步地，所述旋轉安裝座每一組包括安裝座、軸承擋圈、旋轉軸、固定螺母、深溝球軸承；所述安裝座與桁架承載系統連接；所述旋轉軸通過深溝球軸承與安裝座連接，一端與旋轉框連接。軸承擋圈用于對深溝球軸承進行限位，固定螺母對旋轉軸和軸承擋圈進行固定。

進一步地，所述的展開控制系統每一組包括第一定滑輪、第二定滑輪、第二吊索、絞盤、絞盤安裝支架；所述第一定滑輪和第二定滑輪與桁架承載系統連接；所述第二吊索一端與旋轉框連接，繞過第一定滑輪和第二定滑輪，另一端與絞盤連接；所述絞盤與絞盤安裝支架連接；所述絞盤安裝支架與熱真空罐地板固連。

進一步地，所述的桁架承載系統與熱真空試驗室天花板固連。

進一步地，所述吊索采用Φ5mm鋼絲繩材料。