田大可 郭振伟 刘荣强 高海明 范小东 刘兆晶 邓宗全

(1沈阳建筑大学 机械工程学院,沈阳 110168)

(2哈尔滨工业大学 机器人技术与系统国家重点实验室,哈尔滨 150001)

(3哈尔滨乾行达科技有限公司,哈尔滨 150028)

空间可展开天线是航天器的关键有效载荷之一[1-2],广泛应用于移动通信、深空探测、电子侦察、数据中继和导航遥感等领域[3]。固面式[4]、网状式[5]、充气式[6]、自回弹式[7]、薄膜式[8]等多种天线结构相继出现。近年来,可展开天线大型化/超大型化的发展需求与运载火箭整流罩有限的容积形成了强烈的矛盾,现有典型在轨应用的可展开天线的最大口径约为20米级[9],且大部分天线的结构集成度高、耦合性强、扩展性差,难以发展成更大口径的天线。模块化构架式可展开天线在保留网状天线结构重量轻、展开刚度大、形面精度高等优点的基础上,采用模块化思想设计,结构的通用性好、灵活性高、拓展性强,可通过改变模块的大小、数量及其组合和排布方式等便捷地实现天线口径的快速缩放,是满足大口径卫星使用需求的一种较为理想的结构形式[10]。支撑机构是模块化构架式可展开天线的重要组成部分,对网面起到展开、支撑和定位作用。因此,开展模块化构架式空间可展开天线支撑机构设计具有重要意义。

在模块化构架式可展开天线支撑机构设计方面,日本宇宙航空研究开发机构[11-13](JAXA)对其研究与应用较早,该机构于2006年12月在发射的工程试验卫星-8(ETS-8)上使用了两……