本发明涉及一种压紧装置,特别是涉及一种星载展开天线压紧装置。
背景技术:
随着卫星技术的不断发展,卫星结构越来越复杂,载荷种类和数量也在不断增多,某些载荷要求在轨时位于远离星体特定位置。
在主动段,该载荷需要压紧在星体表面,以满足卫星包络的要求以及安全要求;入轨后,通过一套展开机构,将该载荷可靠地转移至预定位置,为了能够克服主动段的力学环境,需要一套压紧装置将载荷可靠地固定在星体表面;现阶段的压紧装置均由压紧座、压紧杆和安装支架等构成,压紧杆主要作用是产生预紧力,使得该安装支架和压紧座紧密地贴合在一起;在轨需要展开时,由火工切割器切断压紧杆,释放载荷和压紧座之间的约束,使得载荷可以自由展开。
压紧装置的个数和位置需要根据实际载荷形状、尺寸和重量等因素优化设计,如太阳电池阵需要三至六套压紧装置和火工切割器,将整翼固定于卫星侧板,满足发射阶段力学条件。某些较大尺寸和重量的柱状天线的压紧点位置紧凑、压紧刚度要求高,传统压紧装置不能满足力学条件,为此,从结构优化角度、航天器重量和航天器资源等角度考虑,本发明提供一种高刚度压紧装置,提高了航天器性能。
技术实现要素:
本发明所要解决的问题是提供一种星载展开天线压紧装置,解决传统压紧装置压紧刚度低的问题,能满足力学条件,提高了航天器性能。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种星载展开天线压紧装置,其特征在于,其包括天天线安装支架组件、压紧座、压紧杆;天线安装支架组件的一侧通过压紧杆与压紧座固定,一个火工切割器位于压紧座的侧面;天线安装支架组件的另一侧与一个天线展开装置固定。
优选地,所述天线安装支架组件包括天线安装支架面、第一压紧端面、加强筋、y型筋板、中间孔、托盘螺母,天线安装支架面与三个第一压紧端面垂直安装,加强筋位于天线安装支架面与三个第一压紧端面之间,三个第一压紧端面都位于y型筋板上,六个托盘螺母通过铆接均布于天线安装支架面上,天线安装支架面表面平整、无突出物,中间孔位于天线安装支架面的中间。
优选地,所述天线安装支架组件的侧面形状呈l型,天线安装支架组件采用t7型碳纤维布模压成型。
优选地,所述第一压紧端面的数量为三个,三个第一压紧端面的中心形成一个等腰三角形。
优选地,所述第一压紧端面的表面镀碳化钨镀层。
优选地,所述所述压紧座包括压紧座安装面、第二压紧端面、第一螺纹孔、定位销孔、通孔、第二螺纹孔,三个第二压紧端面呈品字型分布且和三个第一压紧端面配合,两个定位销孔位于压紧座安装面的一个对称轴线上,以保证压紧座的重复安装精度;四个通孔对称布置在压紧座安装面上,两个第一螺纹孔用于固定火工切割器,第二螺纹孔用于压紧杆的安装。
优选地,所述天线展开装置包括天线、展开杆、展开机构、卫星侧板,展开机构固定于卫星侧板上,展开杆的一端与展开机构相连,展开杆的另一端与天线相连。
本发明的积极进步效果在于:本发明为柱状的天线提供一个高刚度压紧装置;本发明需要的供电路数最少,且重量轻、可靠性高。
附图说明
图1为本发明的一侧结构示意图。
图2为本发明的另一侧结构示意图。
图3为本发明天线安装支架组件的一侧结构示意图。
图4为本发明天线安装支架组件的另一侧结构示意图。
图5为本发明压紧座的立体结构示意图。
图6为本发明压紧座的主视图。
图7为本发明天线收拢状态时的结构示意图。
图8为本发明天线展开状态时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例,以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图8所示,本发明星载展开天线压紧装置101包括天线安装支架组件1、压紧座2、压紧杆3;天线安装支架组件1的一侧通过压紧杆3与压紧座2固定,一个火工切割器4位于压紧座2的侧面;天线安装支架组件1的另一侧与一个天线展开装置5固定。
如图2所示,天线安装支架组件包括天线安装支架面11、第一压紧端面12、加强筋13、y型筋板14、中间孔15、托盘螺母16,天线安装支架面11与三个第一压紧端面12垂直安装,加强筋13位于天线安装支架面11与三个第一压紧端面12之间,三个第一压紧端面12都位于y型筋板14上,六个托盘螺母16通过铆接均布于天线安装支架面11上,天线安装支架面11表面平整、无突出物,中间孔15位于天线安装支架面11的中间。
天线安装支架组件1的侧面形状呈l型,天线安装支架组件采用t7型碳纤维布模压成型,重量轻、刚度大,天线安装支架面11的直径为218mm、厚度为4mm。第一压紧端面12的数量为三个,三个第一压紧端面12的中心形成一个等腰三角形,构成的等腰三角形短边长度为76mm,高度为88mm,第一压紧端面的表面镀碳化钨镀层,用于提高摩擦系数、防止空间冷焊。加强筋13的厚度为5mm,这样结构简单,增加强度。中间孔15供一个天线底端接插件伸出。
压紧座2包括压紧座安装面21、第二压紧端面22、第一螺纹孔23、定位销孔24、通孔25、第二螺纹孔26,三个第二压紧端面22呈品字型分布且和三个第一压紧端面12配合,两个定位销孔24位于压紧座安装面21的一个对称轴线上,以保证压紧座2的重复安装精度;四个通孔25对称布置在压紧座安装面21上,两个第一螺纹孔23用于固定火工切割器,第二螺纹孔26用于压紧杆的安装。
天线展开装置包括天线51、展开杆52、展开机构53、卫星侧板54,展开机构53固定于卫星侧板54上,展开杆52的一端与展开机构53相连,展开杆52的另一端与天线51相连,这样结构简单,成本低。
本发明所用的天线51的重量为2.5kg,高度为8mm,与天线安装支架组件连接在一起,压紧杆3在发射阶段将天线安装支架组件1固定于压紧座2上,压紧座2固定于卫星侧板54上;火工切割器4入轨后切断压紧杆3,展开机构53驱动展开杆52将天线安装支架组件1和天线51送至一个星外特定位置。
压紧座采用整块铝合金一体加工而成且设有多个减轻槽,增加强度,且降低压紧座的重量。
天线安装支架面为天线提供安装面,压紧座安装面可以固定于卫星侧板上。在轨阶段,火工切割器切断压紧杆,天线安装支架组件展开至星体特定位置,压紧座留在航天器侧板。入轨后,由火工切割器切断压紧杆,由展开机构驱动展开杆、安装支架组、天线至星外特定位置。定位销孔保证压紧座与火工切割器之间的安装精度。托盘螺母为天线的安装提供安装接口。
本发明实现了多点压紧、单点释放,有效提升了伸展机构的刚度、减少火工切割器数量,具有刚度大、重量轻、可靠性高、供电路数少等优点。
以上所述的具体实施例,对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。