一种同侧收拢式SAR天线展开时序控制机构的制作方法
本发明涉及天线，具体涉及一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构。
背景技术：
1、星载相控阵天线一般为厚度较薄的板状构型，为了发射过程中占用整流罩较小的包络空间，相控阵天线通常沿着方位向将整个天线分为完全相同的多个天线子阵组成，在发射过程中呈收拢状态，在轨释放后展开形成共面。
2、早期sar星体积大、重力大，多采用一箭单星/双星发射模式，整流罩分配给卫星的空间比较宽裕，此时sar星的相控阵天线中间子阵直接与星体的+z(对地)舱板固连，两侧子阵通过展开铰链和压紧释放机构分别安装在星体的±x舱板上。在轨释放展开后3个天线子阵展开组成共面。该种构型会导致星体平台高度较高，收拢起来包络尺寸较大。
3、由于目前sar星逐渐朝着小型化、低成本方向发展。商业航天企业多采用一箭多星/拼车发射模式。加之随着卫星星座成为热门，航天企业也纷纷推出自己的星座项目。这要求卫星的整星内部空间尽量紧凑，形状尽量规则，便于多颗星布局和适应较多型号运载整流罩空间。
4、现在越来越多sar星的相控阵天线采用同侧收拢方式，即中间子阵直接与星体的+z(对地)舱板固连，两块展开子阵收拢在中间子阵的下方，在轨状态时两块展开子阵绕中间体贴板两侧展开，三块子阵板天线形成共面。该种构型带来的好处是总装阶段天线与星体平台集成比较简单；星体平台高度可以降低很多，不受天线影响，便于多颗星布局和适应较多运载包络空间。
5、天线的同侧收拢构型决定着天线展开过程中，需要控制两块展开子阵的展开顺序，需要最外面的子阵先展开，然后中间的子阵再展开，防止同时展开发生碰撞。有的方案是采用额外的一个压紧释放机构来控制中间子阵展开时间，当外面的子阵先展开后，对该压紧释放机构通电解锁，中间子阵再进行展开，该种方案成本较高，每次解锁后需要更换内部关键件，而且有寿命次数限制；有的方案采用滑轮凸轮，将两块展开子阵展开过程耦合起来，增加展开机构复杂度和故障率。
6、因此，需要一种可靠性高的天线同侧展开装置。
技术实现思路
1、本发明是为了解决天线同侧展开的可靠性问题，提供一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，最外面的子阵先展开，然后中间的子阵再展开，防止同时展开发生碰撞；采用推杆和限位销方式，待最外面的子阵先展开180度后，中间的子阵再开始展开；具有结构简单、零件种类少、方便组装优点。
2、本发明提供一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，包括星体平台、中板展开铰链、外板展开铰链、压紧释放机构、时序控制机构、体装板、中板和外板；
3、中板展开铰链一端连接在星体平台的+z侧末端、另一端连接在中板侧部，外板展开铰链一端连接在星体平台的+z侧末端、另一端连接在外板侧部，压紧释放机构一端连接在体装板侧部、星体平台的+z侧末端，一端连接在中板侧部，另一端连接在外板侧部，时序控制机构分别连接在体装板侧部、中板侧部、外板侧部；
4、体装板、中板和外板均为sar天线的子板，体装板连接在星体平台的+z侧；
5、发射时，中板在压紧释放机构作用下折叠压紧在体装板的+z侧，外板在压紧释放机构的作用下从另一端折叠压紧在中板的+z侧；
6、在轨时，压紧释放机构解锁，外板在外板展开铰链的作用下沿体装板的一端展开且时序控制机构限制中板展开，外板展开至与体装板共面时时序控制机构在解除对中板的限制，中板在中板展开铰链的作用下沿体装板的相对一端展开直至与体装板共面。
7、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，时序控制机构包括连接在外板侧部的顶块，连接在体装板侧部的限位推杆安装盒、导向钉、限位推杆、弹簧、弹性挡圈和连接在中板侧部的释放杆、释放轮、紧定钉；
8、限位推杆包括连接的长杆和带有缺口的卡块，长杆从限位推杆安装盒中穿过后伸出并在外板展开时与顶块相对，卡块位于限位推杆安装盒的后端并向-z方向延伸、开口朝向与长杆平行的方向；
9、导向钉、弹簧和弹性挡圈均连接在限位推杆安装盒中，紧定钉向卡块的方向延伸；
10、发射时，释放轮嵌入卡块的缺口中，体装板、中板和外板依次折叠压紧在星体平台的+z侧；
11、在轨时，外板展开，释放轮接触卡块的缺口限制中板展开；外板展开到与体装板夹角为180°时，顶块推动限位推杆向卡块方向移动直至释放轮从卡块的缺口中滑出解除限制，中板开始展开。
12、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，顶块一个端面与外板侧部连接、另一端面位于外板另一个侧面的延长面上；
13、限位推杆安装盒为表面设置槽型长孔、内部设置圆形镂空的盒体结构，限位推杆安装盒连接在体装板的侧面；
14、限位推杆上设置导向钉安装螺纹孔，导向钉通过导向钉安装螺纹孔与限位推杆连接，导向钉突出于限位推杆安装盒槽形长孔且只能在槽形长孔内滑动，导向钉可防止限位推杆转动；
15、弹簧穿过长杆，弹性挡圈连接在长杆外侧；
16、导向钉、限位推杆、弹簧和弹性挡圈均安装到限位推杆安装盒内部后，在不受外力作用时限位推杆的长杆在弹簧弹力作用下伸出限位推杆安装盒的尺寸最长。
17、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，限位推杆安装盒为长方体构型且通过两端的4个安装耳片连接在体装板的侧面。
18、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，释放杆连接在中板的侧部且向+z方向延伸，释放轮通过紧定钉固定到释放杆+z方向的末端，释放轮可绕紧定钉转动。
19、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，卡块包括依次连接的第一卡板、第二卡板和第三卡板，第一卡板、第二卡板和第三卡板组成一侧开口的框状结构，第一卡板与长杆连接，第一卡板和第二卡板的外夹角为90°、内夹角大于90°且交接处进行倒角，第二卡板和第三卡板的外夹角为90°、内夹角大于90°且交接处进行倒角，第二卡板与释放杆的杆状结构平行；
20、释放轮的外径小于第一卡板、第三卡板之间的最小垂直距离。
21、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，第一卡板与第二卡板的内夹角、第二卡板与第三卡板的内夹角均为100°；
22、收拢状态下，释放轮的外边缘与第一卡板之间的最小距离为0.5～3mm，释放轮的外边缘与第三卡板之间的最小距离为0.5～3mm。
23、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，中板展开铰链包括连接在中板侧部的第一中板展开结构、连接在星体平台+z侧侧部的第二中板展开结构、将第一中板展开结构另一端与第二中板展开结构另一端铰接的中板铰接轴和连接在第二中板展开结构外侧的中板滑轮结构，第一中板展开结构的末端为弧度且突出于中板；
24、限位推杆接触顶块时，第一中板展开结构的末端弧度接触中板滑轮结构进行缓冲；
25、外板展开铰链包括连接在外板侧部的第一外板展开结构、连接在星体平台+z侧侧部的第二外板展开结构、将第一外板展开结构另一端与第二外板展开结构另一端铰接的外板铰接轴和连接在第二外板展开结构外侧的外板滑轮结构，第一外板展开结构的末端为弧度且突出于外板；
26、限位推杆接触顶块时，时，第一外板展开结构的末端弧度接触滑轮结构进行缓冲。
27、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，中板展开铰链、外板展开铰链的数量均为两个且分别沿中板、外板的展开方向对称设置；压紧释放机构的数量为四个、两个为一组对称设置；时序控制机构的数量为两个、对称设置。
28、本发明所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，作为优选方式，同侧收拢式sar天线展开时序控制机构的展开方法包括以下步骤：
29、s1、压紧释放机构解锁释放后，中板和外板分别在中板展开铰链、外板展开铰链扭力作用下开始展开；中板展开1度时，释放轮接触到限位推杆上卡块的缺口处被限制继续展开，释放轮对限位推杆的作用力小于弹簧的弹力，中板停止继续展开；
30、s2、外板继续展开到170°左右时，安装在外板上的顶块接触到限位推杆最左端的长杆，并开始推动限位推杆向卡块方向移动，此时释放轮仍然位于卡块的缺口处，中板仍旧不会展开；
31、s3、当外板继续展开到180°到位时锁定，顶块推动限位推杆向卡块移动最大距离，此时卡块的缺口处解除对释放轮的限制，中板开始展开；
32、s4、中板展开到180°锁定，体装板、中板和外板共面，同侧收拢式sar天线展开时序控制机构的展开完成。
33、本发明具有以下优点：
34、本发明控制两块展开子阵的展开顺序，最外面的子阵先展开，然后中间的子阵再展开，防止同时展开发生碰撞；采用推杆和限位销方式，待最外面的子阵先展开180度后，中间的子阵再开始展开；具有结构简单、零件种类少、方便组装优点。
技术特征：
1.一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：包括星体平台(1)、中板展开铰链(2)、外板展开铰链(3)、压紧释放机构(4)、时序控制机构(5)、体装板(6)、中板(7)和外板(8)；
2.根据权利要求1所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述时序控制机构(5)包括连接在所述外板(8)侧部的顶块(51)，连接在所述体装板(6)侧部的限位推杆安装盒(52)、导向钉(53)、限位推杆(54)、弹簧(55)、弹性挡圈(56)和连接在所述中板(7)侧部的释放杆(57)、释放轮(58)、紧定钉(59)；
3.根据权利要求2所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述顶块(51)一个端面与所述外板(8)侧部连接、另一端面位于所述外板(8)另一个侧面的延长面上；
4.根据权利要求2所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述限位推杆安装盒(52)为长方体构型且通过两端的4个安装耳片连接在所述体装板(6)的侧面。
5.根据权利要求2所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述释放杆(57)连接在所述中板(7)的侧部且向+z方向延伸，所述释放轮(58)通过所述紧定钉(59)固定到所述释放杆(57)+z方向的末端，所述释放轮(58)可绕所述紧定钉(59)转动。
6.根据权利要求2所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述卡块(542)包括依次连接的第一卡板(5421)、第二卡板(5422)和第三卡板(5423)，所述第一卡板(5421)、所述第二卡板(5422)和所述第三卡板(5423)组成一侧开口的框状结构，所述第一卡板(5421)与所述长杆(541)连接，所述第一卡板(5421)和所述第二卡板(5422)的外夹角为90°、内夹角大于90°且交接处进行倒角，所述第二卡板(5422)和所述第三卡板(5423)的外夹角为90°、内夹角大于90°且交接处进行倒角，所述第二卡板(5422)与所述释放杆(57)的杆状结构平行；
7.根据权利要求6所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述第一卡板(5421)与所述第二卡板(5422)的内夹角、所述第二卡板(5422)与所述第三卡板(5423)的内夹角均为100°；
8.根据权利要求2所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述中板展开铰链(2)包括连接在所述中板(7)侧部的第一中板展开结构、连接在所述星体平台(1)+z侧侧部的第二中板展开结构、将所述第一中板展开结构另一端与所述第二中板展开结构另一端铰接的中板铰接轴和连接在所述第二中板展开结构外侧的中板滑轮结构，所述第一中板展开结构的末端为弧度且突出于所述中板(7)；
9.根据权利要求1所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：所述中板展开铰链(2)、所述外板展开铰链(3)的数量均为两个且分别沿所述中板(7)、所述外板(8)的展开方向对称设置；所述压紧释放机构(4)的数量为四个、两个为一组对称设置；所述时序控制机构(5)的数量为两个、对称设置。
10.根据权利要求2～9任意一项所述的一种同侧收拢式sar天线展开时序控制机构，其特征在于：同侧收拢式sar天线展开时序控制机构的展开方法包括以下步骤：
技术总结
本发明提供一种同侧收拢式SAR天线展开时序控制机构，包括星体平台、中板展开铰链、外板展开铰链、压紧释放机构、时序控制机构、体装板、中板和外板；在轨时，压紧释放机构解锁，外板在外板展开铰链的作用下沿体装板的一端展开且时序控制机构限制中板展开，外板展开至与体装板共面时时序控制机构在解除对中板的限制，中板在中板展开铰链的作用下沿体装板的相对一端展开直至与体装板共面。本发明的SAR天线展开时，最外面的子阵先展开，然后中间的子阵再展开，防止同时展开发生碰撞；采用推杆和限位销方式，待最外面的子阵先展开180度后，中间的子阵再开始展开；具有结构简单、零件种类少、方便组装优点。
技术研发人员：张雅彬,和向前,常正勇,时东海,唐宇峰
受保护的技术使用者：北京钧天航宇技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5