本发明专利技术一种箭载柔性折叠式伸杆展开装置，所述装置包含电场伸杆杆件及用于夹紧释放电场伸杆杆件的夹紧释放单元；所述电场伸杆杆件为柔性碳纤维折叠伸杆；所述夹紧释放单元包含：左夹板、右夹板、左支架、右支架、熔断器、鱼线、左限位挡块、右限位挡块、上底座、下底座和中筒连接支架；其中，上底座通过底座转轴与下底座连接，左支架和右支架相互平行的固定在下底座上；所述左夹板的下端通过夹板转轴与左支架的上端连接，右夹板的下端通过夹板转轴与右支架的上端连接，且左夹板和右夹板与电场伸杆杆件和电场探头接触的内表面上设置若干与收拢的电杆伸杆杆件紧密贴合的弧形凸台，进而当左夹板和右夹板同时位于竖直状态时与收拢的电场伸杆紧密接触。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及探空火箭电场伸杆领域，具体设计一种柔性电场伸杆展开装置。
技术介绍
在探空火箭的载荷设备中，包含探测电场的双臂探针式电场仪。这种探测设备要 求其探头伸出火箭气动外表面一定距离，以避免火箭本体剩磁及气流付面层的影响。两根 探测电场的伸杆安装在火箭箭头与箭体的结合面上。发射时，电场伸杆收拢在分离舱内。到 达预定高度后，火箭头体分离，电场伸杆展开。电场伸杆与双臂探针式电场仪共同完成空间 环境垂直探测试验任务中电场的探测。 在国内外已发射的探空火箭中，常见的电场伸杆结构形式有折叠杆式伸杆、套筒 式伸杆、弹簧卷筒式伸杆等，不同类型对使用环境有一定的要求。由于探空火箭有效载荷探 测的需求，探空火箭有自旋稳定和三轴稳定两种飞行姿态。对于自旋稳定的探空火箭，伸杆 可以不带展开驱动装置，利用火箭自旋产生的离心力展开，如国内已成功发射的子午工程 探空火箭伸杆就是采用套筒式伸杆结构形式。但对于三轴稳定探空火箭，伸杆的展开必须 要靠自己的展开驱动机构展开。由于探空火箭飞行时间很短，只有几分钟的工作时间，要求 伸杆展开机构能够在规定高度迅速解锁并展开锁定，以保证探头的探测区域。因此如何提 供一种能够满足这些要求的伸杆展开装置是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，为克服上述问题，本专利技术提供了一种箭载柔性折叠式伸杆展 开装置。 为了实现上述目的，本专利技术提供一种箭载柔性折叠式伸杆展开装置，所述装置包 含电场伸杆杆件9及用于夹紧释放电场伸杆杆件的夹紧释放单元； 所述电场伸杆杆件为柔性碳纤维折叠伸杆； 所述夹紧释放单元包含：左夹板5、右夹板6、左支架3、右支架4、熔断器15、鱼线 16、左限位挡块11、右限位挡块12、上底座2、下底座1和中筒连接支架10 ; 其中，上底座2通过底座转轴与下底座1连接，左支架3和右支架4相互平行的固 定在下底座上且左支架3和右支架4之间形成的空间用于容纳收拢的电场伸杆杆件； 所述左夹板5的下端通过夹板转轴与左支架3的上端连接，右夹板6的下端通过 夹板转轴与右支架4的上端连接，且左夹板5和右夹板6与电场伸杆杆件和电场探头接触 的内表面上设置若干与收拢的电杆伸杆杆件紧密贴合的弧形凸台，进而当左夹板5和右夹 板6同时位于竖直状态时与收拢的电场伸杆紧密接触；左支架3和右支架4通过中筒连接 支架10与火箭电场伸杆安装仪器盘上的中筒连接； 所述熔断器15固定在左夹板5外表面的上部，左夹板5和右夹板6通过鱼线16 系紧进而使左夹板5和右夹板6能够保持竖直状态进而使电场伸杆杆件处于收拢状态，且 鱼线16 -端与熔断器15接触；当熔断器15熔断鱼线16时，左夹板5和右夹板6在夹板扭 簧7的作用下向外转动90度，进而释放收拢的电场伸杆杆件； 所述下底座1固定于火箭分离舱内的仪器板上。 可选的，上述左夹板5和右夹板6分别通过下端的夹板转轴18及夹板扭簧7分别 与左支架3和右支架4的上端相连。 可选的，上述电场伸杆杆件9为一根经过若干次折叠的中空的圆管型碳纤维伸 杆；且折叠处设置一个开孔；所述电场伸杆杆件9 一端通过方形法兰固定于上底座2上；电 场伸杆杆件的另一端通过圆形法兰与电场探头底座相连；电场探头的电缆及接插件穿过中 空的圆管型碳纤维伸杆杆件。 可选的，上述夹紧释放机构还包含：左限位挡块11的和右限位挡块12 ;所述左限 位挡块11的和右限位挡块12分别位于左支架3和右支架4的下部；所述左限位挡块11和 右限位挡块12用于限制收拢状态的碳纤维伸杆杆件向下和向后运动；且左限位挡块11的 靠近下底板1圆心的一端和右限位挡块12的靠近下底板1圆心的一端分别固定在左支架 3和右支架4的表面上。 可选的，上述左支架3和右支架4主体结构近似，且左支架3和右支架4的上部分 别支撑左夹板5和右夹板6,左支架3和右支架4的通过下部的半圆形法兰与下底座1固定 相连。 可选的，上述左夹板5和右夹板6均为为"L"形结构，且该"L"形结构的竖臂上 端固定电场探头19,同时该"L"形结构的竖臂的顶端设置若干个绕线支耳，用于缠绕鱼线； "L"形结构包含的横臂能够固定收拢的电场伸杆杆件，且"L"形结构包含的横臂上部开设一 个小孔，该小孔与位于电场伸杆杆件上设定的"凸块"相互配合进而对电场伸杆杆件收拢状 态进行向上运动限位。 可选的，一根鱼线16的一端固定在熔断器下方的一个支耳上，该根鱼线再依次穿 过熔断器15、左夹板5和右夹板6上的绕线支耳并绑定。 可选的，上述下底座1固定于火箭分离舱的仪器板上，且下底座1为一个圆盘结 构；所述圆盘的上表面被划分为中部的第一固定区域，左边的第二固定区域和右边的第三 固定区域；所述第一固定区域将上底座2通过带底座扭簧的转轴固定在下底座1上，使上底 座2相对于下底座1实现转动，上底座2与电场伸杆杆件的一端方形法兰连接，实现了电场 伸杆杆件绕下底座转轴的转动；所述第二固定区域和第三固定区域分布用于固定左支架3 和右支架4。 与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：本专利技术提供的电场伸杆能够靠自己的 展开机构展开，满足探空火箭发射任务要求在上升段火箭是三轴稳定姿态的要求；此外本 专利技术提供的伸杆的夹紧释放结构能够使电场伸杆在规定高度迅速展开，满足了火箭工作时 间短的要求且保证了探头的探测区域。即本方案伸杆杆件首次采用柔性碳纤维材料制作， 伸杆展开靠杆件的弯曲弹性势能驱动，质量轻，伸杆展开对火箭姿态的影响很小，展开更加 可靠和安全。【附图说明】 图1本专利技术提供的电场伸杆收拢状态主视图； 图2本专利技术提供的电场伸杆收拢状态俯视图；图3本专利技术提供的电场伸杆收拢状态轴侧图；图4本专利技术提供的单根电场伸杆杆件折叠形状示意图；图5-a和图5-b是本专利技术提供的单根电场伸杆收拢状态示意图； 图6-a和6-b是本专利技术提供的单根电场伸杆杆件展开示意图； 图7-a和7-b本专利技术提供的单根电场伸杆左右夹板打开示意图； 图8本专利技术提供的电场伸杆展开示意图； 图9-a，9_b和9-c分别是本专利技术提供的单根电场伸杆主视、左视和右视图； 图10本专利技术提供的单根电场伸杆轴测图； 图11本专利技术提供的单根电场伸杆主视图； 图12-a和图12-b分别是本专利技术提供的左限位挡块、右限位挡块结构示意图；图13本专利技术提供的单根电场伸杆力学试验工装设计示意图； 图14本专利技术提供的单根电场伸杆组装及热试验工装设计示意图。 附图标识： 1、下底座 2、上底座 3、左支架 4、右支架 5、左夹板 6、右夹板 7、夹板扭簧 8、底座扭簧 9、电场伸杆杆件 10、中筒连接支架 11、左限位挡块 12、右限位挡块 13、弧形凸台 14、绕线支耳 15、熔断器16、鱼线17、底座转轴18、夹板转轴 19、电场探头 20、电场伸杆杆件凸块【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 本专利技术记载的探空火箭的发射任务要求在上升段火箭是三轴稳定姿态，因此要求 电场伸杆能够靠自己的展开机构展开。由于火箭工作时间短，要求伸杆展开机构在规定高 度能够迅速解锁展开并锁定，保证探头的探测区域。本方案的电场伸杆杆件9采用柔性碳 纤维材料制作，当伸杆的左夹板5和右夹板6解锁向外打开后，柔性折叠伸杆杆件9靠弯曲 弹性势能驱动展开，同时上底座2相对于下底座本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种箭载柔性折叠式伸杆展开装置，其特征在于，所述装置包含电场伸杆杆件(9)及用于夹紧释放电场伸杆杆件的夹紧释放单元；所述电场伸杆杆件为柔性碳纤维折叠伸杆；所述夹紧释放单元包含：左夹板(5)、右夹板(6)、左支架(3)、右支架(4)、熔断器(15)、鱼线(16)、左限位挡块(11)、右限位挡块(12)、上底座(2)、下底座(1)和中筒连接支架(10)；其中，上底座(2)通过底座转轴(17)与下底座(1)连接，左支架(3)和右支架(4)相互平行的固定在下底座上且左支架(3)和右支架(4)之间形成的空间用于容纳收拢的电场伸杆杆件；所述左夹板(5)的下端通过夹板转轴与左支架(3)的上端连接，右夹板(6)的下端通过夹板转轴与右支架(4)的上端连接，且左夹板(5)和右夹板(6)与电场伸杆杆件和电场探头接触的内表面上设置若干与收拢的电杆伸杆杆件紧密贴合的弧形凸台，进而当左夹板(5)和右夹板(6)同时位于竖直状态时与收拢的电场伸杆紧密接触；左支架(3)和右支架(4)通过中筒连接支架(10)与火箭电场伸杆安装仪器盘上的中筒连接；所述熔断器(15)固定在左夹板(5)外表面的上部，左夹板(5)和右夹板(6)通过鱼线(16)系紧进而使左夹板(5)和右夹板(6)能够保持竖直状态进而使电场伸杆杆件处于收拢状态，且鱼线(16)一端与熔断器(15)接触；当熔断器(15)熔断鱼线(16)时，左夹板(5)和右夹板(6)在夹板扭簧(7)的作用下向外转动90度，进而释放收拢的电场伸杆杆件；所述下底座(1)固定于火箭分离舱内的仪器板上。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨萱，马鑫，郑建华，杨震，郑龙飞，管晓栋，张汉勋，孟新，姜秀杰，卞春江，毛博年，
申请(专利权)人：中国科学院国家空间科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。