[发明专利]一种双滚筒人形杆十字展开机构

说明书

本发明公开了一种双滚筒人形杆十字展开机构，它涉及一种单电机驱动太阳帆的十字人形杆展开机构，可收拢的人形杆展开长度在五十米量级，解决了空间站太阳帆的驱动机构长度短，可展开面积小的问题。若四根长度为五十米的人形杆同时全部缠绕到一个滚筒上，将会使滚筒的缠绕体积过大，引起驱动效率低的问题，该机构将四根大尺度人形杆分两组，每组包含两根人形杆，两组分别缠绕到两个滚筒上，组成十字形展开，有效的解决了上述问题。同时，该机构中含有周向和径向压紧机构，分别提高了人形杆收拢缠绕时的紧凑性和展开状态的刚度，该机构具有可展开面积大，展开、收拢过程稳定，机构占用空间小的优点。

技术领域

本发明属于空间可折展机构技术领域，具体涉及一种单电机驱动的双滚筒人形杆十字展开机构，用于展开空间太阳能电站太阳帆。

背景技术

为了适应当前空间站事业的发展，出现各种各样的天线来满足各种不同的工程需要。薄膜可展开天线便是一种重量轻、柔性大的天线方案，其展开方式包括充气、以杆支撑等。航天器在轨释放前，薄膜天线紧紧的缠绕在航天舱内，在轨释放后，支撑杆展开机构驱动支撑杆展开，从而驱动薄膜天线展开，实现在轨成形，此种薄膜天线支撑杆展开机构具有重量轻和体积小的优点。目前采用的支撑杆横截面形状包括豆荚杆、矩形杆等，本发明采用的支撑杆为人形杆，其截面为人字形，收拢时可以将其压扁，展开时自动鼓起从而保证有足够稳定性，这种人形杆能够很好地支撑太阳帆的展开和收拢。俄罗斯所研制的支撑杆展开机构采用了单侧展开的机构：支撑杆的一端被固定并处于拉扁状态，另一端处于悬空状态，当支撑杆展开时，借助与支撑杆等长的辅助支撑结构使其截面缓缓鼓起，由于采用单侧展开，导致薄膜天线展开不够充分，而且支撑杆展开需要较长的支撑结构，增加了天线的重量，而且所占体积较大。德宇航中心依靠高质量支撑杆自身的变形恢复能力，使支撑杆起始端保持中空状态，末端由卷曲状态向远处逐渐展开，然而这种展开机构在展开过程中支撑杆不能保持足够的刚度，且不能保证所有支撑杆展开的同步性。

发明内容

现有的人形杆展开机构存在的人形杆可收拢长度小，可支撑的太阳帆面积小的问题，本发明提供的一种单电机驱动的双滚筒人形杆十字展开机构，能够有效解决上述问题。