一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩

技术领域

本发明涉及航天器结构，具体地，涉及一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩。

背景技术

随着航天器技术的发展，大型光学镜头及其遮光罩，在航天器上的应用日趋广泛，对尺寸的要求日益增高，但常规的遮光罩构型，重量大，刚度低，材料利用率低，因此不适合在未来的航天器器上应用。

一种应用于航天器的大型可展遮光罩机构CN201310658895.3、一种空间可展开大型充气薄膜遮光罩结构CN201710571616.8和采用记忆合金驱动的GEO激光通信用可展遮光罩CN201610396374.9均对遮光罩的充气式展开机构以及展开方式给出设计。

以上的技术问题对中高轨卫星的大型光学镜头所用遮光罩提出了需求。为此，从产品简单性和实用性出发，针对某些高轨型号卫星的遮光要求，本发明设计了一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩。

根据本发明提供的一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩，包括：展开罩、支撑筒、展开机构、大承载压紧释放装置、锁定机构和背光面散热孔，所述展开罩与所述支撑筒连接，所述展开罩与所述支撑筒连接旋转处设置所述展开机构，所述展开罩与所述支撑筒连接处并且阳光照射侧设置所述锁定机构，所述支撑筒背对阳光侧设置所述背光面散热孔；当所述展开罩收拢并紧贴所述支撑筒时，所述大承载压紧释放装置连接所述展开罩与所述支撑筒。

优选地，所述展开罩采用180°斜切设计，该设计使所述展开罩重量降低30％以上。

优选地，所述展开罩与所述支撑筒采用一体化设计，收拢时所述展开罩将作为结构的一部分与所述支撑筒共同起承力作用。

优选地，收拢时遮光罩固有频率达到10Hz以上，并且纵向空间收纳比达50％。

优选地，所述背光面散热孔设计使所述支撑筒重量降低40％以上。

优选地，所述展开机构可以将所述展开罩展开，展开后所述锁定机构将所述展开罩锁定，所述锁定机构锁定后使遮光罩固有频率达到0.5Hz以上。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

对于机械展开的遮光罩，收拢状态下通过遮光罩与支撑筒的一体化设计，使得整体具有更高的刚度和更小的包络尺寸，针对某些高轨型号卫星的遮光要求，展开后遮光罩与支撑筒均可满足该部分工作需求，此设计充分考虑了结构轻量化，且具有更好的刚度、更小的包络尺寸以及更高的材料利用率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩展开示意图；

图2为一种大型可展高刚度高收纳比遮光罩收拢示意图

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

此设计中，遮光罩展开后高度不小于14m，直径约为4.5m，针对此类超大型遮光罩的展开提出了以下构型设计：

如图1所示，展开罩1是非封闭式遮光罩，因适用于地球同步轨道，所以使用要求为部分方向遮光，展开罩1采用180°斜切设计，较完整圆筒式展开罩相比，该构型的展开罩1满足载荷遮光要求的同时也进一步减轻重量，重量降低30％以上。支撑筒2采用背光面散热孔6设计，相较完整圆筒重量降低40％以上，不仅实现了轻量化设计，展开状态下也为载荷提供良好的散热环境。

入轨后通过展开机构3的驱动力矩将展开罩1展开，直至展开到位。展开到位后，锁定机构5完成锁定，依靠展开机构3自身的锁定功能以及锁定机构5的双重锁定，使得展开状态下也具有更高的整体模态频率，尤其针对7m及以上高度的大型遮光罩，若没有到位后的锁定机构5展开后固有频率低于0.1Hz，本文发明的遮光罩采用了到位后的锁定机构5固有频率达到0.5Hz以上，因此，本文发明的遮光罩展开后也具有更高的刚度，利于姿态控制节约系统资源。

如图2所示，采用支撑筒2、展开罩1一体化设计，收拢状态下展开罩1压紧在支撑筒2上，并通过大承载压紧释放装置4将展开罩1与支撑筒2高刚度、高强度连接，此时展开罩1与支撑筒2形成一个近似封闭的圆筒，主动段展开罩1将作为结构的一部分与支撑筒2共同起承力作用，提升整体收拢状态的力学性能，相较支撑筒2与展开罩1非一体化设计的遮光罩，尤其针对7m及以上高度的支撑筒2其固有频率低于5Hz，采用本发明的遮光罩固有频率达到10Hz以上，并且本发明的遮光罩的纵向空间收纳比达50％，因此，本文发明的遮光罩具有高收纳比的同时也具有收拢状态的高刚度。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。