[发明专利]一种充气式空间可展开装置的设计

说明书

技术领域

本发明涉及一种充气式空间可展开装置，主要用于空间大口径充气式设备领域，能够有效的减小发射体积，降低空间设备发射成本。

背景技术

受于地面航天发射器有效空间容仓和发射成本的限制，各种类型的空间可展开结构的发展越发迫切，也得到了各国的不断重视。空间可展开结构是20世纪60年代后期，随着航天技术革新而出现的新型结构，具有高刚度，高强度，高几何稳定性等特定。该结构在地面及发射过程中以折叠的姿态收藏于各航天器载荷舱内，当航天器定位到工作轨道正常运行时，可以接收地面中心发出的展开指令，使驱动电机工作从而展开成预定设计的大型复杂形状；当航天器要自动返回或被回收时，该结构可先行折叠收拢，然后自动返回或被载人飞船回收。

充气式可展开结构是空间可展开结构中的一种，具有成本低廉、存储体积小、重量轻、可靠性高等优点，能够实现传统结构很难达到的性能。因此，充气式可展开结构在各类航天器上的应用越来越成为各国空间研究和开发的热点。充气式可展开结构是运用一种全新的设计概念采用轻质柔性复合材料制作而成，并以折叠或卷曲状态发射送入太空，到达预定轨道后再充气展开为所设计的几何构型，可用于构建航天器的结构部件和功能部件，如太阳聚光器、大面积天线、太阳遮光罩等。

本发明针对空间大口径设备发射体积大，发射成本高的问题，设计一种充气式空间可展开装置，该装置能够实现空间大口径充气薄膜的展开和收缩功能，有效地减小大口径太空装置的发射体积和发射成本。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种充气式空间可展开装置，该装置能够实现空间大口径充气薄膜的展开和收缩功能，有效地减小大口径太空装置的发射体积，在薄膜展开成形后能够对薄膜反射面进行水平角和高度角的位姿调整，实现反射面的反射功能。

所述的充气式空间可展开装置，主要由充气薄膜结构1、机械可展开结构2以及调整云台3组成；

所述的充气式空间可展开装置，设计的充气薄膜结构1固连于机械可展开结构2上，机械可展开结构2是由一个步进电机216驱动滚珠丝杆208，带动上升平台202运动，驱动展开长杆205展开，从而将充气薄膜结构1展开；充气薄膜结构1展开后，系统对其进行充气，在一定的气压作用下，充气薄膜结构1能够完成薄膜型面的自动调整；薄膜型面调整完成后，通过调整云台3进行薄膜反射面102的水平角和高度角的位姿调整，进而实现反射面的反射功能。

本发明的优点在于：

1、机构简单，设计合理，操作方便，便于拆装维护；

2、各个部分动作由一个单片机控制器控制，控制方法简单，能达到良好的精度；

3、能够实现空间大口径充气薄膜的展开和收缩功能，有效地减小大口径太空装置的发射体积；

4、能够对薄膜反射面进行水平角和高度角的位姿调整，实现反射面的反射功能。

附图说明

图1是充气式空间可展开装置整体结构图；

图2是充气式空间可展开装置充气薄膜结构的立体图；

图3是充气式空间可展开装置充气薄膜结构的正视图；

图4是充气式空间可展开装置充气薄膜结构的俯视图；

图5是充气式空间可展开装置机械可展开结构的立体图；

图6是充气式空间可展开装置展开长杆和上升平台连接图；

图7是充气式空间可展开装置调整云台的正视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步说明。