卫星用可伸缩式空间伸展臂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种卫星用可伸缩式空间伸展臂，其主要由安装支架、弹性伸展臂、收纳装置、展开控制组件组成，安装支架安装在弹性伸展臂顶端，弹性伸展臂底部安装在收纳装置上，展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接。本发明可实现卫星展开附件、各种载荷仪器的线性方向可控运动，适用于磁强计、天线和重力梯度配重等卫星载荷，其工作状态包括收拢锁定状态、展开过程及完全展开状态，具有广泛的应用适应性。
【专利说明】卫星用可伸缩式空间伸展臂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种伸展臂，特别是涉及一种卫星用可伸缩式空间伸展臂。
【背景技术】
[0002]为解决航天器重量日益增加与运载包络尺寸限制的矛盾，航天器需在发射主动段将载荷或单机收拢在星体上，待入轨后将载荷或单机伸展到指定位置。同时，在满足载荷伸展功能的基础上，卫星对各系统各配套件的轻量化要求日益严苛，对伸展装置的包络、收纳比和重量提出了更高要求。因此，常规的展开方式已难以适应以上各类要求。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种卫星用可伸缩式空间伸展臂，其具有大收纳比、高刚度和轻质量等特点，该空间伸展臂可实现卫星展开附件、各种载荷仪器的线性方向可控运动，适用于磁强计、天线和重力梯度配重等卫星载荷，其工作状态包括收拢锁定状态、展开过程及完全展开状态，具有广泛的应用适应性。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，其主要由安装支架、弹性伸展臂、收纳装置、展开控制组件组成，安装支架安装在弹性伸展臂顶端，弹性伸展臂底部安装在收纳装置上，展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接。
[0005]优选地，所述弹性伸展臂利用伸缩卷簧作为核心作动元件，收拢时伸缩弹簧被压缩成弹簧卷，展开时利用伸缩弹簧自身储存的弹性势能将弹簧展开并达到工作状态。
[0006]优选地，所述弹性伸展臂的展开是利用了材料自身储存的应变能的释放。
[0007]优选地，所述收纳装置用于贮存锁定收拢状态的弹性伸展臂并提供展开控制组件的安装接口。
[0008]优选地，所述安装支架为展开附件和各种载荷仪器提供机械安装接口。
[0009]优选地，所述展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接，由电机和绳系卷扬装置组成，通过电机控制卷扬装置的释放速度，从而实现空间伸展臂的可控展开和收拢运动。
[0010]本发明的积极进步效果在于:
[0011]一，本发明卫星用可伸缩式空间伸展臂具有无源自主伸展能力，结构简单，可靠性闻;
[0012]二，本发明卫星用可伸缩式空间伸展臂尺寸小，展开距离长，收纳比大。
[0013]三，本发明安装支架可根据要求灵活定制机械接口，适应性好。
[0014]四，展开控制采用有源电机加绳系卷扬装置，可实现稳定的展收动作。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的卫星用可伸缩式空间伸展臂收拢状态示意图；[0016]图2是本发明的卫星用可伸缩式空间伸展臂展开状态示意图。
【具体实施方式】
[0017]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。
[0018]如图1和图2所示，本发明卫星用可伸缩式空间伸展臂主要由安装支架1、弹性伸展臂2、收纳装置3、展开控制组件4组成，安装支架安装在弹性伸展臂顶端，弹性伸展臂底部安装在收纳装置上，展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接。
[0019]所述弹性伸展臂利用伸缩卷簧作为核心作动元件，收拢时伸缩弹簧被压缩成弹簧卷，展开时利用伸缩弹簧自身储存的弹性势能将弹簧展开并达到工作状态。
[0020]所述弹性伸展臂的展开是利用了材料自身储存的应变能的释放，因此无需配套相应的展开驱动装置，可以自主展开。
[0021]所述收纳装置用于贮存锁定收拢状态的弹性伸展臂并提供展开控制组件的安装接口。
[0022]所述安装支架为展开附件和各种载荷仪器提供机械安装接口。
[0023]所述展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接，由电机和绳系卷扬装置组成，通过电机控制卷扬装置的释放速度，从而实现空间伸展臂的可控展开和收拢运动。
[0024]综上所述，该空间伸展臂可实现在直线方向上实现中短距离的展开，具有大收纳t匕、轻质量和高可靠性等特点，是一种在航天器上有较强应用价值的空间伸展臂。
[0025]本领域的技术人员可以对本发明进行各种改型和改变。因此，本发明覆盖了落入所附的权利要求书及其等同物的范围内的各种改型和改变。
【权利要求】
1.一种卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，其主要由安装支架、弹性伸展臂、收纳装置、展开控制组件组成，安装支架安装在弹性伸展臂顶端，弹性伸展臂底部安装在收纳装置上，展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接。
2.如权利要求1所述的卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，所述弹性伸展臂利用伸缩卷簧作为核心作动元件，收拢时伸缩弹簧被压缩成弹簧卷，展开时利用伸缩弹簧自身储存的弹性势能将弹簧展开并达到工作状态。
3.如权利要求1所述的卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，所述弹性伸展臂的展开是利用了材料自身储存的应变能的释放。
4.如权利要求1所述的卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，所述收纳装置用于贮存锁定收拢状态的弹性伸展臂并提供展开控制组件的安装接口。
5.如权利要求1所述的卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，所述安装支架为展开附件和各种载荷仪器提供机械安装接口。
6.如权利要求1所述的卫星用可伸缩式空间伸展臂，其特征在于，所述展开控制组件安装在收纳装置上并通过绳系与安装支架连接，由电机和绳系卷扬装置组成，通过电机控制卷扬装置的释放速度，从而实现空间伸展臂的可控展开和收拢运动。
【文档编号】B64G1/66GK103693217SQ201310658713
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月6日 优先权日:2013年12月6日
【发明者】王萌, 王智磊, 杜三虎, 薛景赛, 满孝颖 申请人:上海卫星工程研究所