[發明專利]一種大折展比可展開艙段機構

有效

• 申請號: 202011247488.X
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112407333B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 郭宏偉;史創;曾令斌;劉榮強;陳子杰;鄧宗全
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22;B64G1/12
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 高志光

一種大折展比可展開艙段機構，包括連接柱和多個折展單元；一個或兩個以上折展單元收尾連接組成可折展桁架，可折展桁架分為結構相同的橫向折展桁架和豎向折展桁架；多個橫向折展桁架首尾通過連接柱相連組成可折展的上下兩個正N邊形桁架，上下連接柱由豎向可折展桁架相連組成可折展的正N棱柱桁架，上下兩個正N邊形桁架內分別布置有與連接柱連接的呈十字形布置的橫向可折展桁架，十字形布置的橫向可折展桁架交叉處相連有連接柱。本發明結構及緊湊，展開過程順暢且機構之間不會發生干涉，較強的結構剛度。

技術領域

本發明涉及一種太空艙，具體涉及一種大折展比可展開艙段機構。

背景技術

在航天器的發展進程中，太空艙分別有剛性艙段、柔性艙段和建造式基地，剛性艙段起步較早，各國首先對剛性艙段進行研究，剛性艙段的主要材質為金屬材料，根據不同的使用需求一個基地可分為多個艙段，艙段之間互有聯系。但由于單個艙段的空間容納有限，宇航員的活動受到一定限制。并且剛性艙段外形固定，在基地選址、艙段連接等技術上易受到地形條件的限制。艙段在質量和體積方面都會受到運載能力的限制，外太空基地如果需要擴展，則需要多次運載或更大的運載火箭來實現，這使得太空基地的建造成本大大增加。剛性艙段在總體布局、結構質量、運載能力、容納體積、艙段密封性等諸多因素的影響下，難以滿足未來深空探測活動中所需要承擔的任務需求，相比剛性艙段，柔性艙段應用而生。我國空間技術相對來說起步較晚，先后出現了月球艙段和充氣艙段，雖然有各自的優勢，但總體來說，根據面向星球基地可展開艙段的設計要求，可展開艙段要求大折展比，展開過程順暢且機構之間不會發生干涉；展開到位后具有較強的結構剛度；其外，作為在軌的展開機構要求可展開艙段桁架結構簡單、可靠性高、輕量化的需求還沒有得到有效改善。

發明內容

本發明為克服現有技術不足，提供一種大折展比可展開艙段機構。該可展開艙段收攏結構緊湊，能夠實現在軌展開，展開過程順暢且機構之間不會發生干涉。

本發明的技術方案是：一種大折展比可展開艙段機構，包括連接柱和多個折展單元；一個或兩個以上折展單元首尾連接組成可折展桁架，可折展桁架分為結構相同的橫向折展桁架和豎向折展桁架；多個橫向折展桁架首尾通過連接柱相連組成可折展的上下兩個正N邊形桁架，上下連接柱由豎向可折展桁架相連組成可折展的正N棱柱桁架，上下兩個正N邊形桁架內分別布置有與連接柱連接的呈十字形布置的橫向可折展桁架，十字形布置的橫向可折展桁架交叉處相連有連接柱。

本發明相比現有技術的有益效果是：

根據面向星球基地可展開艙段的設計要求，本發明可展開艙段折展比大，收攏結構緊湊，展開過程順暢且機構之間不會發生干涉；展開到位后具有較強的結構剛度，展開后整個艙段系統能夠完成鎖定動作，當完全鎖定整個艙段系統的拉索張緊，結構鋼化；本發明作為在軌的可展開艙段桁架結構簡單、可靠性高、輕量化。

下面結合附圖和實施方式對本發明的技術方案作進一步地說明：

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的大折展比可展開艙段機構的展開狀態圖；

圖2是本發明一個實施例的大折展比可展開艙段機構的折疊狀態圖；

圖3是可折展桁架的結構圖；

圖4是折展單元的結構圖；

圖5是折疊鉸鏈的折疊狀態圖；

圖6是折疊鉸鏈完全展開的示意圖；

圖7是公鉸和母鉸相連展開狀態圖；

圖8是折疊鉸鏈的彈性鎖鉤和鎖舌配合關系圖；

圖9是移動副軸系的裝配圖；

圖10是接頭的結構圖。

具體實施方式