用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构制造技术

本发明专利技术涉及一种卫星工程技术领域的用于深空大型天线的组合式支撑结构，所述组合式支撑结构包括：底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架；其中底板支撑座采用U型结构与底板边缘相连；承力筒支撑座与承力筒通过螺钉相连；顶板支撑桁架与顶板螺接，通过多个碳纤维支撑杆来保证连接强度和连接刚度。本发明专利技术的组合式支撑结构可用于大型天线的安装，具有安装空间大的特点；底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架的组合设计，传力路径直接、承载能力强的特点；桁架支撑结构采用碳纤维复合材料，支撑座为铝合金薄壁结构，具有重量轻和响应小的特点；该组合式支撑结构可推广到其它卫星结构平台的天线支撑结构设计中，具有适用范围广的特点。

Composite Supporting Structure for Large Antenna of Deep Space Detector

【技术实现步骤摘要】
用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构
本专利技术涉及天线的支撑结构，具体涉及一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构。
技术介绍
大型天线是用于实现飞行距离极远的深空探测器的器地通信的必要设备。为了将大量的探测数据和图像传送给地面,必须解决低数据率极远距离的传输问题。深空探测器需要进行极远的飞行距离，在漫长的飞行过程中，还必须将大量的探测数据和图像传送给地面，同时接受地面的相关信息，因此深空探测器对于天线的性能要求极高，除了在探测器上采用数据压缩、抗干扰和相干接收等技术，还须尽量增大无线电发射机的发射功率和天线口径，并在地球上多处设置配有巨型抛物面天线的测控站或测量船进行配合。深空探测器测控通信系统需要配置多样化的通信设备，包括天线，固态放大器，行波管放大器，深空答应机等设备，并通过交叉组合构建多种系统工作模式，以适应探测任务的需要，当探测器包络尺寸有限时，大型天线需要内嵌到探测器的侧边。为满足大型天线支撑结构的重量轻、大承载和低响应的需求，需要设计一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构。经对现有技术的检索，中国专利技术专利201810763419.0，专利技术名称为环形桁架可展天线振动检测装置及方法，该专利申请披露了如下
技术实现思路
：所述支撑机构为多面体结构，具有多个侧面，顶面和底面均为正多边形，每个侧面具有两条棱，每条棱包括两根竖直支撑杆和两个轴套，所述两个轴套分别与两根竖直支撑杆的两端连接，每根竖直支撑杆上设有定位套筒和滑动套筒，相邻两条棱的定位套筒与滑动套筒之间通过刚性杆连接，所述刚性杆与定位套筒、滑动套筒的连接端均为铰接端。但是该支撑结构存在留给天线的安装空间较小，承载力差，重量不理想，适应范围小等缺点，本领域急需提供一种新型的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构。本专利技术的组合式支撑结构能够有效解决探测器包络尺寸限制的问题，有效克服留给天线的安装空间较小，承载力差，重量不理想，适应范围小等缺点，本专利技术涉及的支撑结构具有轻量化、大承载和低响应的特性。本专利技术涉及一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，所述组合式支撑结构包括底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架；所述底板支撑座安装在底板侧边，所述承力筒支撑座安装在承力筒外侧，所述顶板支撑桁架与顶板的上面板相连。优选地，所述底板支撑座为薄壁金属结构，通过U型法兰结构与底板埋件正反面螺接，安装在底板的侧边上，为大型天线提供下部支撑接口。优选地，所述承力筒支撑座为薄壁金属结构，通过上下翻边法兰与承力筒埋件螺接，安装在承力筒的外侧，为大型天线提供中间支撑接口。优选地，所述顶板支撑桁架为杆式结构，顶板支撑桁架为大型天线提供上部支撑接口。优选地，所述杆式结构共包括9根杆、9个接头和2个压紧座；所述2个压紧座进行左右设置，压紧座之间有1根连接杆；左右压紧座分别通过2根连接杆与顶板和隔板、隔框的交汇处的顶板上面板相连，分别通过1根连接杆与顶板和承力筒的交汇处相连，分别通过1根连接杆与承力筒和隔板、隔框的交汇处相连。优选地，所述顶板支撑桁架的杆件及杆件接头采用碳纤维复合材料。优选地，所述压紧座为铝合金。优选地，所述杆件及接头之间采用胶接与铆接的连接方式。优选地，所述压紧座与接头之间采用螺接的连接方式。优选地，所述杆件接头与探测器结构星体之间采用螺接的连接方式。优选地，所述底板支撑座与承力筒支撑座所采用薄壁金属为铝合金。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构采用的是内嵌式侧边组合式支撑结构，可用于大型天线的安装，具有安装空间大的特点；2、本专利技术的组合式支撑结构中的底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架的组合设计，具有传力路径直接、承载能力强的特点；3、本专利技术的组合式支撑结构中涉及的桁架支撑结构采用碳纤维复合材料，支撑座为铝合金薄壁结构，具有重量轻和响应小的特点；4、本专利技术的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构可推广到其它卫星结构平台的天线支撑结构设计中，具有适用范围广的特点。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征目的和优点将会变得更明显。图1为本专利技术组合式支撑结构星体安装示意图；图2为本专利技术底板压紧座安装示意图；图3为本专利技术承力筒压紧座示意图；图4为本专利技术顶板支撑桁架安装示意图；图5为本专利技术顶板支撑桁架压紧接头安装示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例本实施例中，本专利技术的组合式支撑结构介绍如下：所述组合式支撑结构包括底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架；所述底板支撑座安装在底板侧边，所述承力筒支撑座安装在承力筒外侧，所述顶板支撑桁架与顶板的上面板相连。接下来对本专利技术进行详细的描述。本专利技术的目的是提供一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构。本专利技术的组合式支撑结构能够有效解决探测器包络尺寸限制的问题，有效克服留给天线的安装空间较小，承载力差，重量不理想，适应范围小等缺点，本专利技术涉及的支撑结构具有轻量化、大承载和低响应的特性。本专利技术天线支撑结构包括：底板压紧座(即底板支撑座)1、承力筒压紧座(即承力筒支撑座)2和顶板支撑桁架3，如图1所示。底板压紧座1由U型连接法兰101、压紧座体102和天线压紧面103组成，如图2所示；承力筒压紧座2由连接法兰201、压紧座体202和天线压紧面203组成，如图3所示；顶板支撑桁架3由顶板-承力筒交汇处的杆件接头301及对应杆件302、顶板-隔板/隔框交汇处的杆件接头303及对应杆件304、承力筒-隔板/隔框交汇处的杆件接头305及对应杆件306、压紧接头307和压紧接头间的杆件308组成，压紧接头307由杆件接口3081、接头法兰3082、压紧面法兰3083和压紧面3084组成，如图4和图5所示。底板压紧座1是底板与大型天线底部的连接结构。U型连接法兰101的上下4个安装孔与底板的埋件相连。天线压紧面103为大型天线提供4个连接螺纹孔，左右2个底板压紧座，可以保证与大型天线的连接强度和连接刚度。底板压紧座1为铝合金中空薄壁结构，实现了结构的轻量化设计。承力筒压紧座2是承力筒与大型天线中部的连接结构。通过连接法兰201的安装孔与承力筒相连，天线压紧面203提供与大型天线的螺纹接口。可根据需要，对承力筒压紧座的座体202的高度和压紧面203的角度做适应性修改。承力筒压紧座2同为铝合金中空薄壁结构，实现了结构的轻量化设计。顶板支撑桁架3是顶板与大型天线上部的连接结构。压紧接头307的连接强度和连接刚度通过多根连接杆件302、304、306和308来保证。压紧面法兰3083和压紧面3084组成的天线压紧座采用铝合金材料，可满足安装面的平面度要求。压紧座与接头法兰3082之间通过螺钉/螺母来连接。杆件与杆件接头均采用碳纤维复合材料，可以实现大承载、轻量化和低响应的设计目的。除此之外，底板压紧座1、承力筒压紧座2和顶板支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征在于，所述组合式支撑结构包括底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架；所述底板支撑座安装在底板侧边，所述承力筒支撑座安装在承力筒外侧，所述顶板支撑桁架与顶板的上面板相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征在于，所述组合式支撑结构包括底板支撑座、承力筒支撑座和顶板支撑桁架；所述底板支撑座安装在底板侧边，所述承力筒支撑座安装在承力筒外侧，所述顶板支撑桁架与顶板的上面板相连。2.如权利要求1所述的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征是，所述底板支撑座为薄壁金属结构，通过U型法兰结构与底板埋件正反面螺接，安装在底板的侧边上，为大型天线提供下部支撑接口。3.如权利要求1所述的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征是，所述承力筒支撑座为薄壁金属结构，通过上下翻边法兰与承力筒埋件螺接，安装在承力筒的外侧，为大型天线提供中间支撑接口。4.如权利要求1所述的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征是，所述顶板支撑桁架为杆式结构，顶板支撑桁架为大型天线提供上部支撑接口。5.如权利要求4所述的用于深空探测器大型天线的组合式支撑结构，其特征是，所述杆式结构共包...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新波，王建炜，陶炯鸣，杜冬，
申请(专利权)人：上海卫星工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31