本發(fā)明涉及航空航天機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)。

技術(shù)背景

天線指向機(jī)構(gòu)式雷達(dá)系統(tǒng)的核心部件之一，是雷達(dá)天線對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定向的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。隨著現(xiàn)代航天器載雷達(dá)功能的不斷拓展，雷達(dá)天線由不足半米口徑的平板天線發(fā)展到超過2米的口徑的拋物面天線，結(jié)構(gòu)亦復(fù)雜化發(fā)展，發(fā)射段承受的力學(xué)環(huán)境更加惡劣。因此，雷達(dá)天線在衛(wèi)星發(fā)射階段收攏壓緊在衛(wèi)星側(cè)面滿足包絡(luò)和力學(xué)條件要求，入軌后抬升到遠(yuǎn)離衛(wèi)星側(cè)板的位置再對(duì)目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位。

隨著雷達(dá)天線口徑的不斷增加和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化發(fā)展，雷達(dá)天線安裝傳統(tǒng)指向機(jī)后存在包絡(luò)尺寸大，發(fā)射段振動(dòng)響應(yīng)大，壓緊安裝困難、安裝周期長等問題，無法滿足現(xiàn)代航天器的發(fā)展需求。急需設(shè)計(jì)一種包絡(luò)尺寸小、剛度高且便于安裝的指向機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)，包括：有源展開鎖定機(jī)構(gòu)、伸展臂、二維伺服機(jī)構(gòu)、壓緊釋放機(jī)構(gòu)和浮動(dòng)支架；所述伸展臂一端連接有源展開鎖定機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)端，另一端連接二維伺服機(jī)構(gòu)底座；有源展開鎖定機(jī)構(gòu)固定安裝于衛(wèi)星側(cè)板上，二維伺服機(jī)構(gòu)另一端固定在雷達(dá)天線背面；壓緊釋放機(jī)構(gòu)安裝于伸展臂一端和以雷達(dá)天線中心對(duì)稱的四周；所述浮動(dòng)支架一端固定在二維伺服機(jī)構(gòu)的支撐框架上，另一端浮動(dòng)支撐驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)懸臂端。

進(jìn)一步，所述壓緊釋放機(jī)構(gòu)包括：壓緊杯、支撐組件、壓緊桿、壓緊頭套、減振頭套；所述壓緊杯固定在天線安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯的安裝孔，固定在壓緊杯內(nèi)，支撐組件固定在衛(wèi)星安裝面上，壓緊桿穿過壓緊頭套擰入支撐組件螺紋孔，將雷達(dá)天線及其指向機(jī)構(gòu)固定在衛(wèi)星安裝面上，減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上。

進(jìn)一步，所述壓緊杯側(cè)面的操作孔朝向雷達(dá)天線外側(cè)。

進(jìn)一步，所述雷達(dá)天線背面各壓緊點(diǎn)間膠接碳纖維加強(qiáng)筋提高天線本體剛度和各壓緊點(diǎn)間的連接剛度，雷達(dá)天線法蘭偏置于天線一側(cè)，法蘭位于其兩側(cè)的兩個(gè)壓緊點(diǎn)之間預(yù)埋的剛性橫梁上，二維伺服機(jī)構(gòu)固定在該法蘭上。

進(jìn)一步，所述浮動(dòng)支架為一半開口式支架。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)指向機(jī)構(gòu)與雷達(dá)天線之間的連接采用偏置式安裝，減小了雷達(dá)天線在衛(wèi)星安裝面的安裝高度，減小了雷達(dá)系統(tǒng)的包絡(luò)尺寸，提高了雷達(dá)系統(tǒng)的剛度。

2)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)懸臂端采用半開口式浮動(dòng)之間支撐在二維伺服機(jī)構(gòu)的支撐框架上，提高二維伺服機(jī)構(gòu)的整體剛度，減小了衛(wèi)星發(fā)射段驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)力學(xué)響應(yīng)值，提高了指向機(jī)構(gòu)力學(xué)承受能力。

3)減震頭套橫向固定在壓緊頭套凸耳上，該方式便于減震頭套的拆卸。

4)二維伺服機(jī)構(gòu)懸空布置在其兩側(cè)壓緊點(diǎn)間的剛性橫梁上，該兩個(gè)壓緊點(diǎn)不僅復(fù)用于二維伺服機(jī)構(gòu)和雷達(dá)天線，壓緊點(diǎn)數(shù)目少且安裝方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)在衛(wèi)星上的安裝示意圖；

圖2是本發(fā)明一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是二維伺服機(jī)構(gòu)和浮動(dòng)支架安裝示意圖；

圖4是壓緊釋放機(jī)構(gòu)組成示意圖；

圖5是壓緊釋放機(jī)構(gòu)剖視圖；

圖6是雷達(dá)天線示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳盡的描述：圖示說明：

1—有源展開鎖定機(jī)構(gòu)、2—伸展臂、3—二維伺服機(jī)構(gòu)、4—壓緊釋放機(jī)構(gòu)、5—浮動(dòng)支架、6—衛(wèi)星安裝板、7—雷達(dá)天線、301—驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)、401—壓緊杯、402—支撐組件、403—壓緊桿、404—壓緊頭套、405—減振頭套、701—碳纖維加強(qiáng)筋、702—?jiǎng)傂詸M梁、703—天線法蘭

本發(fā)明提供一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)，其特征在于，該機(jī)構(gòu)包括：有源展開鎖定機(jī)構(gòu)1、伸展臂2、二維伺服機(jī)構(gòu)3、壓緊釋放機(jī)構(gòu)4和浮動(dòng)支架5；壓緊釋放機(jī)構(gòu)4包括：壓緊杯401、支撐組件402、壓緊桿403、壓緊頭套404、減振頭套405。

伸展臂2一端用螺釘固定在有源展開鎖定機(jī)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)端，另一端用螺釘固定在二維伺服機(jī)構(gòu)3底座，伸展臂2與有源展開鎖定機(jī)構(gòu)1轉(zhuǎn)動(dòng)端、二維伺服機(jī)構(gòu)1底座間通過止口定位；有源展開鎖定機(jī)構(gòu)1用螺釘固定安裝于衛(wèi)星側(cè)板上；二維伺服機(jī)構(gòu)3另一端用螺釘固定在雷達(dá)天線背面，用銷釘定位；壓緊釋放機(jī)構(gòu)4安裝于伸展臂2一端和以雷達(dá)天線7中心對(duì)稱的四周。

壓緊杯403用螺釘固定在天線四周的安裝腳上，壓緊頭套穿過壓緊杯、伸展臂的安裝孔，固定在壓緊杯401內(nèi)；支撐組件用螺釘固定在衛(wèi)星安裝面上，壓緊桿403穿過壓緊頭套404擰入支撐組件402螺紋孔，將雷達(dá)天線7及其指向機(jī)構(gòu)固定在衛(wèi)星側(cè)板上。

雷達(dá)天線7四周的四個(gè)壓緊點(diǎn)，壓緊杯401側(cè)面的操作孔朝向雷達(dá)天線7外側(cè)，減震頭套405橫向固定在壓緊頭套404凸耳上，用螺釘固定。

雷達(dá)天線7背面在各壓緊點(diǎn)間膠接碳纖維加強(qiáng)筋701提高天線本體剛度和各壓緊點(diǎn)間的連接剛度，雷達(dá)天線法蘭703偏置于天線一側(cè)，天線法蘭703位于其兩側(cè)的兩個(gè)壓緊點(diǎn)之間預(yù)埋的剛性橫梁702上，二維伺服機(jī)構(gòu)3固定在該法蘭上。

浮動(dòng)支架5為一半開口式支架，一端固定在二維伺服機(jī)構(gòu)3的支撐框架上，另一端浮動(dòng)支撐在驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)301懸臂端，通過螺釘固定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種星載復(fù)雜雷達(dá)天線高剛度偏置式固定的指向機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括：有源展開鎖定機(jī)構(gòu)、伸展臂、二維伺服機(jī)構(gòu)、壓緊釋放機(jī)構(gòu)和浮動(dòng)支架；壓緊釋放機(jī)構(gòu)包括：壓緊杯、支撐組件、壓緊桿、壓緊頭套、減振頭套；本發(fā)明為星載復(fù)雜雷達(dá)天線安裝固定和在軌對(duì)目標(biāo)跟蹤定位提供了一種有效的解決方案，具有包絡(luò)尺寸小、結(jié)構(gòu)剛度大和安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙明宣;陳占勝;楊金平;崔琦峰;錢志源;王學(xué)強(qiáng);李源;黃慶平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海宇航系統(tǒng)工程研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.10.10