充气展开式壳膜反射面天线反射器制造技术

本发明专利技术提供一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。本发明专利技术的反射面为壳膜反射面，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构；工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。本发明专利技术相比于现有的壳膜反射面天线质量更轻。因此其在发射前拥有更大的折叠收纳率，可以实现超大口径(100m级口径)的反射器。本发明专利技术具有质量轻、收纳率大、结构简单、展开可靠性高等优点，其在大型、尤其是超大型星载天线领域有着广泛的应用前景。广泛的应用前景。广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
充气展开式壳膜反射面天线反射器


[0001]本专利技术涉及航空航天领域中的星载可展开天线
，尤其涉及一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。

技术介绍

[0002]星载可展开天线是在目前运载火箭能力下实现大口径天线的有效形式。按照反射面的类型，可展开天线可分为3类：充气反射面天线、索网反射面天线和固体反射面可展开天线。充气反射面天线可以做到超大口径，且质量很轻，但通过对薄膜材料充气形成的反射面型面精度较低，结构热稳定性较差，技术上不够成熟，难以实现广泛的工程应用。索网反射面天线在展开口径、收纳率、面密度和型面精度方面都有较好的表现，但无论环形桁架式索网天线还是径向肋式索网天线，他们的展开机构都比较复杂，且质量较大，展开过程可能会发生索网与支撑结构的缠绕和钩挂，从而导致天线展开失败；且其固有的枕头效应，对反射面型面精度造成较大影响。固体反射面可展开天线秉承了传统固面天线的优点，可以实现很高的型面精度，特别是21世纪初碳纤维增强有机硅(CFRS)材料的研制，推动了固体反射面天线反射面的发展。由CFRS制成的壳膜结构不但具有壳反射面高精度和多尺度稳定性的特点，又具有薄膜反射面易折叠展开的优点；但目前壳膜天线仅处于实验室研究阶段，一般背部有刚性支撑展开结构，背部附着展开机构设计较复杂，展开过程繁琐，限制了大口径天线的应用。

技术实现思路

[0003]根据上述提出的技术问题，而提供一种充气展开式壳膜反射面天线反射器。本专利技术采用的技术手段如下：
[0004]一种充气展开式壳膜反射面天线反射器，反射器的反射面为壳膜反射面，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构；
[0005]工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。
[0006]进一步地，充气展开后的所述充气展开结构为圆环体；
[0007]所述壳膜反射面展开后为旋转抛物面；
[0008]所述壳膜反射面展开后与所述充气展开结构的内圆相切；
[0009]所述壳膜反射面的边界弧线垂直于反射面投影后与其有效反射区域相切。
[0010]进一步地，所述充气展开结构为薄膜结构，材质为浸过树脂的Kevlar。
[0011]进一步地，所述所述壳膜反射面为壳膜结构，材质为CFRS复合材料。
[0012]本专利技术具有以下优点：
[0013]1.本专利技术由充气结构和壳膜结构组成，相比于现有的壳膜反射面天线质量更轻。
[0014]2.由于本专利技术的支撑机构为充气结构，因此其在发射前拥有更大的折叠收纳率，可以实现超大口径(100m级口径)的反射器。
[0015]3.本专利技术采用充气展开结构代替现有的背部展开结构，使得反射器的展开机构设计更简单，精度更高，降低了反射器的展开复杂性，增加了反射器的展开成功率。
[0016]综上所述本专利技术具有质量轻、收纳率大、结构简单、展开可靠性高等优点，其在大型、尤其是超大型星载天线领域有着广泛的应用前景，若批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术结构示意图。
[0019]图2为本专利技术充气展开结构示意图。
[0020]图3为本专利技术壳膜反射面示意图。
[0021]图中：1、充气展开结构2、壳膜反射面。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]如图1所示，本专利技术公开了一种充气展开式壳膜反射面天线反射器，反射器的反射面为壳膜反射面2，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构1；
[0024]工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。
[0025]如图2所示，充气展开后的所述充气展开结构为圆环体；
[0026]所述壳膜反射面展开后为旋转抛物面；
[0027]如图3所示，所述壳膜反射面展开后与所述充气展开结构的内圆相切；
[0028]所述壳膜反射面的边界弧线垂直于反射面投影后与其有效反射区域相切。
[0029]所述充气展开结构为薄膜结构，材质为浸过树脂的Kevlar。所述Kevlar为凯夫拉，是美国杜邦(DuPont)公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”，化学式的重复单位为
‑
[
‑
CO
‑
C6H4
‑
CONH
‑
C6H4
‑
NH
‑
]‑
接在苯环上的酰胺基团为对位结构(间位结构为另一项商标名为Nomex的产品，俗称防火纤维)。
[0030]所述所述壳膜反射面为壳膜结构，材质为CFRS复合材料。所述CFRS复合材料全称：Carbon fiber reinforced silicone。本实施例中，其由三轴编织的碳纤维材料T300以及硅S690制成。
[0031]实施例1
[0032]本实施例中，所述壳膜反射面包括位于中间部分的有效反射区和位于中间部分四周的连接区，所述有效反射区垂直于反射面的投影为圆形，所述连接区的投影为凹三角形，
连接在有效反射区上的凹三角形的顶点与充气展开结构的内圆相连，相邻凹三角形对应边的弧度相同，各凹三角形构成壳膜反射面的边界弧线，所述边界弧线与有效反射区相切。
[0033]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充气展开式壳膜反射面天线反射器，其特征在于，反射器的反射面为壳膜反射面，所述壳膜反射面外侧套接有一充气展开结构；工作状态时，通过对所述充气展开结构充气实现所述壳膜反射面的展开，充气后的所述充气展开结构用于为所述壳膜反射面提供保持型面的支撑力。2.根据权利要求1所述的充气展开式壳膜反射面天线反射器，其特征在于，充气展开后的所述充气展开结构为圆环体；所述壳膜反射面展开后为旋转抛物...

【专利技术属性】
技术研发人员：王恩美，宋祥帅，寻广彬，邬树楠，吴志刚，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：