本发明涉及一种星载抛物柱面天线伸展臂，属于星载天线技术领域。
背景技术：
星载抛物柱面天线是星载天线的一种，其具有方向性强、增益高、易于光束自动扫描等特点，已成为星载天线的重要发展方向，但收纳比低和展开精度低等问题限制了抛物柱面天线的应用。目前，抛物柱面天线的展开结构主要分为刚性可展结构与柔性可展结构。刚性可展结构的优点是展开过程可控，但是转轴处的间隙、摩擦使得其定位精度较低，整体刚度低。柔性可展机构的优点是体积小，质量轻，展开过程不存在摩擦，定位精度高，整体刚度高，但是由于其展开过程依赖于材料特性，因此展开过程存在不可控因素，且展开过程存在明显的冲击与振动。因此如何提高收纳比并在提高展开精度的同时实现展开过程的稳定可控，是急需解决的问题。
技术实现要素：
为了解决星载抛物柱面天线展开精度低和展开过程不平稳、不可控的问题，本发明提供了一种星载抛物柱面天线伸展臂，其具体技术方案如下：
一种星载抛物柱面天线伸展臂，包括正向刚性臂、反向刚性臂、超弹性铰链；
所述正向刚性臂和反向刚性臂均有若干个，正向刚性臂和反向刚性臂相间依次首尾连接；相邻的正向刚性臂和反向刚性臂通过超弹性铰链连接，相邻的正向刚性臂和反向刚性臂能够围绕超弹性铰链旋转弯折，所有的正向刚性臂和反向刚性臂全部完全展开后，整体呈弧形形状。
最末端的一个正向刚性臂或反向刚性臂通过超弹性铰链连接固定刚性臂，所述固定刚性臂设置有正向刚性臂卷扬机和反向刚性臂卷扬机，所述正向刚性臂卷扬机上缠绕有正向刚性臂约束绳，所述反向刚性臂卷扬机上缠绕有反向刚性臂约束绳；
所述正向刚性臂卷扬机和反向刚性臂卷扬机分别位于固定刚性臂靠近两端的位置，当所有的正向刚性臂和反向刚性臂均完全折叠后，正向刚性臂卷扬机与所有正向刚性臂上的正向刚性臂连接环位于同一条直线上，所述正向刚性臂约束绳穿过所有的正向刚性臂连接环；反向刚性臂卷扬机与所有反向刚性臂上的反向刚性臂连接环位于同一条直线上，所述反向刚性臂约束绳穿过所有的反向刚性臂连接环。
所述正向刚性臂和反向刚性臂的两端均设置有两个相对的转轴安装板，每端的两个转轴安装板位于对应的正向刚性臂和反向刚性臂宽度方向的两侧边缘，正向刚性臂和反向刚性臂两端的转轴安装板分别位于其长度方向的两侧；
所述转轴安装板的中心开设有轴向的转轴安装孔；
所述正向刚性臂和反向刚性臂长度方向同侧的转轴安装板的顶部套接重叠，其转轴安装孔贯通，在转轴安装孔中贯穿转轴，将正向刚性臂和反向刚性臂连接；
所述固定刚性臂与正向刚性臂或反向刚性臂连接的一端设置有转轴安装板，转轴安装板开设有转轴安装孔，并通过转轴贯穿过固定刚性臂和与其连接的正向刚性臂或反向刚性臂的转轴安装孔，将其连接。
所述固定刚性臂和与其连接的正向刚性臂或反向刚性臂端设置呈斜面，从转轴安装板朝向固定刚性臂的宽度中心倾斜；
当所有的正向刚性臂和反向刚性臂均完全折叠后，与固定刚性臂平行的正向刚性臂或反向刚性臂的一端设置有与固定刚性臂相同的斜面；且正向刚性臂或反向刚性臂的斜面与固定刚性臂的斜面位于对应的正向刚性臂或反向刚性臂和固定刚性臂的相同端，所有的斜面均相互平行。
当所有的正向刚性臂和反向刚性臂均完全折叠后，所述超弹性铰链连接的呈锐角状态的正向刚性臂和反向刚性臂、固定刚性臂和正向刚性臂或反向刚性臂的内侧壁均设置有铰链支架，且呈锐角连接的正向刚性臂和反向刚性臂、固定刚性臂和正向刚性臂或反向刚性臂的内侧壁的铰链支架相对抵触接触。
与固定刚性臂设有斜面的一端连接的正向刚性臂或反向刚性臂的一端内嵌设置有压电陶瓷定位块；
与正向刚性臂或反向刚性臂设有斜面的一端连接的反向刚性臂或正向刚性臂的一端也内嵌设置有压电陶瓷定位块。
所述压电陶瓷定位块的头部与对应的正向刚性臂或反向刚性臂端部齐平，所述压电陶瓷定位块的头部安装有永磁铁。
所述正向刚性臂连接环通过一根连接板与正向刚性臂固定，反向刚性臂连接环通过一根连接板与反向刚性臂固定。
本发明的有益效果是：
本发明，压电陶瓷安装于压电陶瓷定位块内部，压电陶瓷定位块是带有压电陶瓷的定位装置，压电陶瓷定位块与压电陶瓷是一个整体。通过压电陶瓷定位块微调定位位置，使得各刚性臂之间的夹角能够在小范围内精确调节，定位精度高。超弹性铰链展开后，弯曲刚度高，抵抗外界激励能力强。凭借超弹性铰链展开后的高刚度与压电陶瓷定位块产生的磁力形成双重锁定，提高了锁止力，增大了伸展臂整体刚度，提高了伸展壁的承载与抵抗冲击和振动的能力。卷扬机以恒定速度交替缓慢释放约束绳，约束绳提供的约束力矩能够使得超弹性铰链在展开过程中处于准静态过程，避免了展开过程的冲击与振动，使得展开过程平稳有序。
附图说明
图1是本发明伸展臂展开后示意图，
图2是本发明伸展臂折叠时示意图，
图3是本发明正向刚性臂与反向刚性臂连接处局部示意图，
附图标记列表：1. 反向刚性臂约束绳，2. 反向刚性臂卷扬机，3. 正向刚性臂卷扬机，4.固定刚性臂，5.铰链支架，6.超弹性铰链，7.压电陶瓷定位块，8.正向刚性臂，8-1. 正向刚性臂连接环， 9.反向刚性臂，9-1. 反向刚性臂连接环，10.正向刚性臂约束绳，11.永磁铁，12.斜面，13.转轴安装板，14.转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
图1是本发明伸展臂展开后示意图，其中，正向刚性臂8和反向刚性臂9的数量根据星载抛物柱面天线伸展臂的长度选用，正向刚性臂8和反向刚性臂9的长度根据实际刚性、韧性的需要设定，结合附图可见，本星载抛物柱面天线伸展臂中所有的正向刚性臂8和反向刚性臂9全部完全展开后，整体呈半径较大的弧形形状。
图2是本发明伸展臂折叠时示意图，结合附图可见，正向刚性臂8和反向刚性臂9相间依次首尾连接；相邻的正向刚性臂8和反向刚性臂9通过超弹性铰链6连接，相邻的正向刚性臂8和反向刚性臂9能够围绕超弹性铰链6旋转弯折。
最末端的一个正向刚性臂8或反向刚性臂9通过超弹性铰链6连接固定刚性臂4，所述固定刚性臂4设置有正向刚性臂卷扬机3和反向刚性臂卷扬机2，所述正向刚性臂卷扬机3上缠绕有正向刚性臂约束绳10，所述反向刚性臂卷扬机3上缠绕有反向刚性臂约束绳10。
所述正向刚性臂卷扬机3和反向刚性臂卷扬机2分别位于固定刚性臂4靠近两端的位置，当所有的正向刚性臂8和反向刚性臂9均完全折叠后，正向刚性臂卷扬机3与所有正向刚性臂8上的正向刚性臂连接环8-1位于同一条直线上，所述正向刚性臂约束绳10穿过所有的正向刚性臂连接环8-1；反向刚性臂卷扬机3与所有反向刚性臂9上的反向刚性臂连接环9-1位于同一条直线上，所述反向刚性臂约束绳1穿过所有的反向刚性臂连接环9-1。
图3是本发明正向刚性臂与反向刚性臂连接处局部示意图，结合附图可见，所述正向刚性臂8和反向刚性臂9的两端均设置有两个相对的转轴安装板，每端的两个转轴安装板位于对应的正向刚性臂8和反向刚性臂9宽度方向的两侧边缘，正向刚性臂8和反向刚性臂9两端的转轴安装板分别位于其长度方向的两侧。
所述转轴安装板的中心开设有轴向的转轴安装孔。
所述正向刚性臂8和反向刚性臂9长度方向同侧的转轴安装板的顶部套接重叠，其转轴安装孔贯通，在转轴安装孔中贯穿转轴，将正向刚性臂8和反向刚性臂9连接；
所述固定刚性臂4与正向刚性臂8或反向刚性臂9连接的一端设置有转轴安装板，转轴安装板开设有转轴安装孔，并通过转轴贯穿过固定刚性臂4和与其连接的正向刚性臂8或反向刚性臂9的转轴安装孔，将其连接。
所述固定刚性臂4和与其连接的正向刚性臂8或反向刚性臂9端设置呈斜面，从转轴安装板朝向固定刚性臂4的宽度中心倾斜。
当所有的正向刚性臂8和反向刚性臂9均完全折叠后，与固定刚性臂4平行的正向刚性臂8或反向刚性臂9的一端设置有与固定刚性臂4相同的斜面；且正向刚性臂8或反向刚性臂9的斜面与固定刚性臂4的斜面位于对应的正向刚性臂8或反向刚性臂9和固定刚性臂4的相同端，所有的斜面均相互平行。
当所有的正向刚性臂8和反向刚性臂9均完全折叠后，所述超弹性铰链6连接的呈锐角状态的正向刚性臂8和反向刚性臂9、固定刚性臂4和正向刚性臂8或反向刚性臂9的内侧壁均设置有铰链支架5，且呈锐角连接的正向刚性臂8和反向刚性臂9、固定刚性臂4和正向刚性臂8或反向刚性臂9的内侧壁的铰链支架5相对抵触接触。
与固定刚性臂4设有斜面的一端连接的正向刚性臂8或反向刚性臂9的一端内嵌设置有压电陶瓷定位块7。
与正向刚性臂8或反向刚性臂9设有斜面的一端连接的反向刚性臂9或正向刚性臂8的一端也内嵌设置有压电陶瓷定位块7。
所述压电陶瓷定位块7的头部与对应的正向刚性臂8或反向刚性臂9端部齐平，所述压电陶瓷定位块7的头部安装有永磁铁。
作为正向刚性臂连接环8-1和反向刚性臂连接环9-1的一个具体固定方式，所述正向刚性臂连接环8-1通过一根连接板与正向刚性臂8固定，反向刚性臂连接环9-1通过一根连接板与反向刚性臂9固定。
本发明，超弹性铰链6通过螺栓固定于铰链支架5，铰链支架5通过螺栓固定于固定刚性臂4、正向刚性臂8或反向刚性臂9的对应侧，反向刚性臂约束绳1通过反向刚性臂连接环9-1连接反向刚性臂卷扬机2和反向刚性臂9，正向刚性臂约束绳10通过正向刚性臂连接环8-1连接正向刚性臂卷扬机3和正向刚性臂8。
压电陶瓷定位块7安装于正向刚性臂8或反向刚性臂9，可通过调整电压，微调相邻正向刚性臂8或反向刚性臂9之间的夹角，以满足精度要求，其头部安装有永磁铁。展开时，超弹性铰链6通过折叠时积累的应变能驱动伸展臂展开，正向刚性臂卷扬机3和反向刚性臂卷扬机2交替匀速缓慢释放正向刚性臂约束绳10和反向刚性臂约束绳1，使得伸展臂平稳有序展开。展开后，超弹性铰链6具有高刚度的特性，与压电陶瓷定位块7头部磁铁提供的磁力形成双重锁定，提高伸展臂的整体刚度。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。