一种拉索结构张力测量方法
2021-04-19刘婷婷马小飞
宇航计测技术 2021年6期
华 岳 刘婷婷 马小飞 师 甜
(中国空间技术研究院西安分院,西安710000)
1 引言
星载网状天线反射器具有质量轻、易折叠、收纳比高、可实现大口径等特点,为星载大口径天线需求提供了重要的解决方案。
依据对柔性金属丝网的支撑形式和展开驱动方式的不同,大体上可分为环形反射器,伞状反射器、和构架反射器等。其核心是由刚度较大的展开机构通过展开锁定,形成稳定的支撑结构,连接在其连接点上的绳索形成绳系网格,通过设计绳系网格,以实现满足使用精度的反射面网格,金属网固定到绳系网格节点上或绳系中间位置,最终通过绳系网格的精度来保证金属网形成的曲面精度。
绳系网格的精度由绳索的材料特性和安装完成后的张力特性来保证。一般来说,星载网状天线的张力绳索选择热稳定性好、比刚度高、耐空间辐射腐蚀的材料,目前常用的绳索材料有碳纤维绳索、石英丝、聚酰亚胺绳索、Kevlar 绳索等,可根据其各自特点选用。天线结构工程师的主要工作在绳索的张力设计上。为了保证工程实践中绳索的张力符合设计,陈鲁等研究了索结构中拉索张力测量的原理与方法,主要对振动法、三点弯曲法、弹性磁学法的测量原理进行了介绍。李钊等研究了应用于海洋作业的起抛锚拖缆静态张力测量方法,采用刹车制动力和缆绳张拉力保持平衡的工作原理。谢馨等研究了精密柔索传动张力的分析过程与测量方法,其测量原理是改进了的三点弯方法,其核心是通过柔索抗弯刚度的测定来反演柔索上的实时张力,大幅度的提高了索内张力测量精度。……
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