一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110989269A(43)申请公布日2020.04.10(21)申请号201911329311.1(22)申请日2019.12.20(71)申请人北京空间机电研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号9201信箱5分箱(72)发明人武士轻王立武江长虹吕智慧贾贺唐明章王永滨曹旭冯昊赵玮(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人任林冲(51)Int.Cl.G03B11/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法(57)摘要本发明涉及一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，对第一支撑杆预压，预压点距离第一支撑杆根部不超过遮光罩允许的最终折叠高度的0.6倍，在预压点处使双曲面接触压平；对第二支撑杆预压，预压点距离第二支撑杆根部不超过遮光罩允许的最终折叠高度的0.8倍，在预压点处使双曲面接触压平；第三步，重复步骤一、步骤二，依次对其他相邻支撑杆进行相互压紧并与固定法兰固定，实现遮光罩的折叠。本发明可以有效的保证半刚性遮光罩的可靠展开，针对柔性遮光罩也具有借鉴意义，在提升空间大尺度结构的折叠展开驱动可靠性方面有广泛应用，可应用于柔性/半刚性遮光罩、太阳帆等一系列产品的折叠收拢。CN110989269ACN110989269A权利要求书1/1页1.一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于，半刚性遮光罩包括支撑杆、蒙皮和固定法兰，支撑杆一端连接在固定法兰上，支撑杆之间通过蒙皮连接，形成满足相机观测需求的曲面，蒙皮外包络面积可有效遮挡太阳光；其中支撑杆为偶数根杆，支撑杆折叠后，依靠自身存储的弹性势能作为后续展开的驱动力；固定法兰提供约束平面，后续支撑杆带动蒙皮折叠后，一起约束在固定法兰上；该方法的步骤包括：第一步，对第一支撑杆预压，预压点距离第一支撑杆根部不超过遮光罩允许的最终折叠高度的0.6倍，在预压点处使双曲面接触压平；预压后，将第一支撑杆弯折至相邻的第二支撑杆后方，使第一支撑杆端头与固定法兰接触；第二步，对第二支撑杆预压，预压点距离第二支撑杆根部不超过遮光罩允许的最终折叠高度的0.8倍，在预压点处使双曲面接触压平；预压后，将第二支撑杆弯折至第一支撑杆上方，使第二支撑杆端头与固定法兰固定；第三步，重复步骤一、步骤二，依次对其他相邻支撑杆进行相互压紧并与固定法兰固定，实现遮光罩的折叠。2.根据权利要求1所述的一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于：当折叠的遮光罩得到释放指令后，支撑杆端头与固定法兰接触约束，自身储能被释放并展开，在此过程中，被压制的支撑杆解除压制，带动蒙皮逐步展开，直至整个遮光罩完全展开。3.根据权利要求1所述的一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于：支撑杆材料为铍青铜，截面为双曲面构型，双曲面之间为中空结构。4.根据权利要求3所述的一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于：支撑杆曲面上所有特征点等半径。5.根据权利要求1所述的一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于：蒙皮由聚酰亚胺织物及铝箔复合成型，厚度为20-30微米。6.根据权利要求5所述的一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法，其特征在于：蒙皮材料柔软，可以进行弯折，弯折之后不断裂。2CN110989269A说明书1/3页一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法技术领域[0001]本发明属于柔性/半刚性结构与机构技术领域，涉及一种空间半刚性可展开遮光罩的折叠方法。背景技术[0002]以空间相机领域为背景，为解决相机的可靠成像及观测问题，在前期空间可展开装置工程研制的基础上，对其折叠方式方法开展研究。以期提高遮光罩的展开可靠性。[0003]在空间相机中，为了尽可能减小杂散光的影响，需要尽可能增加遮光罩的长度。较长的遮光罩通常带来相机体积增大、重量增加、固有频率下降的问题。这非常不利于空间相机满足发射要求。这就需要研究空间相机遮光罩的新结构形式，比如半刚性可展开遮光罩，其基本组件包括蒙皮(柔性材料制作)、支撑杆(可折叠)。可展开遮光罩的折叠展开可靠性，直接决定了系统的可靠性。常规的半刚性遮光罩的折叠方法包括“Z”、“圆柱形”；[0004]Z形折叠是一种常见的折叠形式，其需要多折叠元件反复进行弯折，而且为了保证折叠态产品不会受外界载荷的影响，其折叠态还需要增加很多约束环节，且外界载荷下，容易破坏其初始的Z形状态，而对于自驱动的产品，Z形状态直接决定了其展开的驱动力。因此，Z形折叠一方面反复折叠增大了损伤产品的可能性，而且为了保持形状增加的约束也提升了产品不能顺利展开的风险。且该形式抗外界载荷的能力较弱。[0005]“圆柱形”折叠是一种全卷曲折叠，基本形式如图1，因其折叠后形状酷