一种可折叠展开的空间平台制造技术

本发明专利技术涉及一种可折叠展开的空间平台，包括转台和若干支撑框架，若干所述支撑框架分别采用可折展结构并且环设在所述转台的周侧，相邻两个支撑框架之间相互铰接；若干所述支撑框架的一端分别通过记忆合金连接在所述转台的周侧，并通过记忆合金通断电使支撑框架相对所述转台转动至预设位置。本发明专利技术的空间平台在展开后暴露面积明显增加，回收时整个面板所占体积相对较小，能够减少发射和回收成本；本发明专利技术采用记忆合金通断电所产生的变形驱动力能够使支撑框架叶片发生转动，进而带动所有的支撑框架叶片相对转台转动，可以减少结构重量并节约空间，增加系统可靠性。增加系统可靠性。增加系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种可折叠展开的空间平台


[0001]本专利技术涉及空间载荷相关
，具体涉及一种应用于空间暴露和行星科学采样返回实验载荷的可折叠展开的空间平台。

技术介绍

[0002]空间暴露实验能够模拟月球、小行星等地外环境，为探月工程、火星探测、小行星探测等航天工程中的科学实验任务提供依据和指导，能够提供丰富的科学研究样本，是地外行星科学实验任务的补充。空间暴露实验可对地外环境中的大气、矿产、生物等资源的化学、物理等反应进行模拟，帮助更好地了解地外行星环境，为后续深空探测采样返回等任务提供参考信息。空间暴露实验可以进行长周期的样品观测，并搭载原位探测仪器，实时监测样本状态，深入的了解各类空间科学实验样品的状态变化过程。上世纪80年代以来，美国、俄罗斯、欧洲等国家和地区进行了多次材料暴露相关实验。20世纪80年代，NASA的长期暴露实验(Long Duration Exposure Facility，LDEF)在轨进行了57项实验。美国国际空间站材料暴露实验(MISSE)是NASA开展的一系列暴露样品飞行研究的实验，到目前为止，已经成功开展了8次MISSE任务实验。ESA研发了用于开展以空间环境暴露实验为主的多功能“欧洲暴露技术设施(EuTEF)”。
[0003]国际空间站材料实验(MISSE，Materials International Space Station Experiment)，是在国际空间站外部进行的一系列实验，主要研究在恶劣太空环境中长期暴露对材料的影响。在材料暴露过程中，材料经受了带电粒子辐射，原子氧，真空，极端温度等环境因素的影响，为空间材料性能研究提供了大量有价值的参考信息。截止到目前为止，已经成功开展了8次MISSE任务实验(MISSE
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1～MISSE
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8)，获得了相当数量的实验数据。
[0004]MISSE
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1和MISSE
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2在2001年升空，2005年返回。MISSE
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1和MISSE
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2装置的暴露平面与迎风面、背风面平行，这两个装置进行材料暴露实验的容器形状类似公文包，实验材料放入实验容器中并送入太空。在舱外活动期间，容器完全打开，箱体的两部分呈现360度旋转，容器中的材料完全暴露在舱外，整个暴露面积8平方英尺；MISSE
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6同样是公文包式载荷，主要区别为暴露实验容器安装位置及所搭载的材料种类；MISSE
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7中包含两个暴露方向不同的暴露实验容器，一个位于迎风面和背风面，一个位于对地面、背地面；MISSE
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8中暴露装置包含一个暴露实验容器和一个更小的装有反射体材料的暴露托盘，暴露实验容器暴露方向为对地面、背地面，反射体材料托盘暴露方向为迎风面和背风面；MISSE
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FF创建了一个能够容纳14个可交换样品模块的平台，机器人能够每隔6个月进行维修和有效载荷交换。MISSE
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FF是一个箱形有效载荷，在所有外部面板上承载MISSE样本载体(MSC，MISSE Sample Carriers)。在MSC上进行的实验的物理尺寸从2.5x 2.5厘米到19.9x 35.6厘米不等，支持暴露时间从6个月到3年不等。MSC可进行打开和关闭，扫描小车可以按需对暴露样本进行高分辨率照片拍摄。
[0005]空间展开平台展开前与展开后表面积相差无几，仅仅是将类似公文包的内侧进行180
°
展开并将材料暴露在外，折叠和展开过程中没有明显的表面积变化，折展过程未能有
效降低整体载荷体积，发射成本较高。该装置在暴露实验过程中，不能进行姿态调整，如果在空间站经历特定天文事件时，暴露装置不能根据特定天文事件的特性，进行暴露面角度的调整。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是针对空间暴露实验过程中部分装置在展开后暴露面积小、暴露面角度无法调整、返回装置体积过大，提供一种可折叠展开的空间平台。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种可折叠展开的空间平台，包括转台和若干支撑框架，若干所述支撑框架分别采用可折展结构并且环设在所述转台的周侧，相邻两个支撑框架之间相互铰接；若干所述支撑框架的一端分别通过记忆合金连接在所述转台的周侧，并通过记忆合金通断电使支撑框架相对所述转台转动至预设位置。
[0008]本专利技术的有益效果是：本专利技术的空间平台在展开后暴露面积明显增加，回收时整个面板所占体积相对较小，能够减少发射和回收成本；本专利技术采用记忆合金通断电所产生的变形驱动力能够使支撑框架叶片发生转动，进而带动所有的支撑框架叶片相对转台转动，可以减少结构重量并节约空间，增加系统可靠性。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步，所述支撑框架包括中间板和翼板，所述翼板为两个且分别铰接在所述中间板的两侧，相邻两个支撑框架的翼板相互铰接，所述支撑框架的中间板一端通过记忆合金连接在所述转台的周侧。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是：采用中间板和翼板相互结构的结构，当记忆合金驱动中间板转动时，相邻且铰接的翼板也会靠近转台发生折叠。
[0012]进一步，相邻两个翼板的铰接处以及翼板与中间板的铰接处均位于所述记忆合金的同侧。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：便于利用记忆合金驱动铰接处的铰接部件做相对转动。
[0014]进一步，所述翼板包括铰接边一和铰接边二，所述铰接边一与中间板铰接，所述铰接边二与相邻的翼板铰接，所述铰接边一和铰接边二成锐角布置。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：当记忆合金驱动中间板时，两侧的翼板便于折叠合拢。
[0016]进一步，所述中间板包括连接边一、折叠边一和折叠边二，所述折叠边一和折叠边二分别垂直布置在所述连接边一的两侧，所述连接边一通过记忆合金连接在所述转台的周侧，所述折叠边一和折叠边二分别与翼板铰接。
[0017]进一步，所述支撑框架一端底部设有连接块，所述连接块与转台铰接，所述记忆合金分别连接在所述转台和所述连接块上。
[0018]采用上述进一步方案的有益效果是：当折叠展开时，连接块可以为支撑框架提供一定的定位支撑。
[0019]进一步，所述支撑框架为6个。采用6个支撑框架，方便计算折展角度、折展比等参数，使支撑框架能够折叠成与转台轴线平行的状态，也可以展开成与转台轴线垂直的状态。
[0020]进一步，还包括可升降的支柱，所述转台安装在所述支柱的一端。可以根据需要将
转台升降到预设的位置，调整转台的轴向方位。
[0021]进一步，所述支柱一端安装有方位电机，所述方位电机的驱动端安装有俯仰电机，所述转台与所述俯仰电机相连接并在俯仰电机的带动下做俯仰运动，所述俯仰电机与所述方位电机相连接并在方位电机的带动下做方位运动。俯仰电机可以调整转台的俯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可折叠展开的空间平台，其特征在于，包括转台和若干支撑框架，若干所述支撑框架分别采用可折展结构并且环设在所述转台的周侧，相邻两个支撑框架之间相互铰接；若干所述支撑框架的一端分别通过记忆合金连接在所述转台的周侧，并通过记忆合金通断电使支撑框架相对所述转台转动至预设位置。2.根据权利要求1所述一种可折叠展开的空间平台，其特征在于，所述支撑框架包括中间板和翼板，所述翼板为两个且分别铰接在所述中间板的两侧，相邻两个支撑框架的翼板相互铰接，所述支撑框架的中间板一端通过记忆合金连接在所述转台的周侧。3.根据权利要求2所述一种可折叠展开的空间平台，其特征在于，相邻两个翼板的铰接处以及翼板与中间板的铰接处均位于所述记忆合金的同侧。4.根据权利要求2所述一种可折叠展开的空间平台，其特征在于，所述翼板包括铰接边一和铰接边二，所述铰接边一与中间板铰接，所述铰接边二与相邻的翼板铰接，所述铰接边一和铰接边二成锐角布置。5.根据权利要求2所述一种可折叠展开的空间平台，其特征在于，所述中间板包括连接边一、折叠边一和折叠边二，所述折叠边一和折叠边二分别垂直布置在所述连接边一的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海峰，陈焱，贾晨雪，袁林，袁子豪，王珂，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：