一种立体联动式绳系卫星.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CN108750144A(43)申请公布日2018.11.06(21)申请号201810384275.8(22)申请日2018.04.26(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人徐明葛瑞谦陈琳姚闯廖川(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人张欢(51)Int.Cl.B64G1/10(2006.01)B64G1/64(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图20页(54)发明名称一种立体联动式绳系卫星(57)摘要本发明公开了一种立体联动式绳系卫星，该新型绳系卫星运用有限的动力机构和电磁控制切换机构实现主星无自旋情况下多个从星单独或联动收放，压缩了所需空间与质量；通过控制电机运行圈数实现各子体卫星按照预定方案展开，并通过对称布局对消了电机旋转产生的干扰角动量；采用多根牵引绳取代传统单牵引绳的思路，实现对绳系卫星展开与回收过程中横向摆动的抑制；通过双层弹簧弹射机构，提供给从星所需角度的释放初速度，并在回收时实现动能储存和缓冲。CN108750144ACN108750144A权利要求书1/2页1.一种立体联动式绳系卫星，其特征在于，包括：主星(1)、从星(2)；主星(1)包括主星壳体、联动收放机构、弹射缓冲装置(3)；联动收放机构安装在主星壳体内，弹射缓冲装置(3)嵌入主星壳体表面且位于从星(2)在主星(1)上的安装位置处；从星(2)包括从星壳体、弹射弹簧(4)，弹射弹簧(4)安装在从星壳体表面，位于从星(2)和主星(1)之间；从星(2)通过联动收放机构与主星(1)连接，弹射缓冲装置(3)、弹射弹簧(4)给从星(2)提供释放的初始速度，电机驱动联动收放机构运动控制从星(2)释放。2.根据权利要求1所述的一种立体联动式绳系卫星，其特征在于：所述主星壳体包括顶面、底面、若干侧面；顶面和底面分别为n边形，且底面和顶面形状相同；顶面、底面分别安装一个从星(2)，每个侧面分别安装一个从星(2)，n为正整数。3.根据权利要求1或2所述的一种立体联动式绳系卫星，其特征在于：所述联动收放机构包括两组动力传递机构与n组切换控制机构；动力传递机构包括电机(12)、齿轮组(8)；每组切换控制机构包括转动轴(9)、固定轴(10)、电磁拨片(11)、若干线圈轴(13)、系绳(7)、轴承(6)、定滑轮(5)、下垫圈(14)、上垫圈(15)；电机(12)通过齿轮组(8)将转动传递给转动轴(9)；转动轴(9)上分布有转动轴键(16)，线圈轴(13)分别安装在转动轴(9)两端及转动轴(9)中部，线圈轴(13)的花键槽与转动轴键(16)相配合，系绳(7)缠绕在线圈轴(13)上，转动轴(9)旋转带动线圈轴(13)旋转释放系绳(7)；转动轴(9)两端分别通过轴承(6)固定在主星(1)的顶面、底面上，固定轴(10)安装在转动轴(9)的一侧；固定轴(10)沿轴分布有固定轴键(17)，固定轴键(17)为转动轴键(16)的一半，固定轴键(17)的半圆形端面通过外圈的半圆弧形下垫圈(14)安装在固定轴(10)上，半圆弧形的上垫圈(15)安装在固定轴(10)上且位于固定轴键(17)小端的一侧；电磁拨片(11)安装在固定轴(10)上，每个电磁拨片(11)分别与一个线圈轴(13)、固定轴键(17)、转动轴键(16)、下垫圈(14)、上垫圈(15)相配合，下垫圈(14)、上垫圈(15)分别通过通电产生磁场吸合电磁拨片(11)，控制电磁拨片(11)在下垫圈(14)、上垫圈(15)之间运动，电磁拨片(11)与线圈轴(13)配合，拨动线圈轴(13)，控制线圈轴(13)在转动轴键(16)与固定轴键(17)之间切换；定滑轮(5)分别安装在主星(1)的顶面和底面上，与系绳(7)配合起到导向作用。4.根据权利要求3所述的一种立体联动式绳系卫星，其特征在于：n组切换控制机构沿主星(1)底面的周向均匀分布，相邻的两个转动轴(9)通过中部的线圈轴(13)和系绳(7)与侧面一个从星(2)相连，安装在主星(1)顶面和底面的从星(2)通过转动轴(9)两端的线圈轴(13)和系绳(7)、定滑轮(5)与主星(1)连接。5.根据权利要求1或2所述的一种立体联动式绳系卫星，其特征在于：所述弹射缓冲装置(3)包括外层固定的引导锥(31)和内层的摆锥(32)、锥形弹簧(33)，引导锥(31)、摆锥(32)之间有用锥形弹簧(33)支撑起的一段空间；引导锥(31)嵌入主星壳体表面，摆锥(32)由舵机控制产生偏转角，摆锥(32)与弹射弹簧(4)共同配合弹射从星(2)。6.根据权利要求1或2所述的一种立体联动式绳系卫星，其特征在于：所述从星(2)还包括导向杆，导向杆安装在从星(2)表面，分别位于弹射弹簧