[发明专利]一种高收拢比三维可展开圆柱形遮光罩

说明书

一种高收拢比三维可展开圆柱形遮光罩，包括环向展开机构(1)、纵向展开机构(2)、自锁机构(3)、蒙皮(4)、展开驱动绳(5)、蒙皮连接线(6)，通过采用了过约束的径向展开机构结构设计，使各展开单元相互约束，同时采用了可补偿展开的锁定机构，使纵向展开单元展开重复性高，解决了现有遮光技术使用寿命短，展开刚度低的问题，同时克服了展开后遮光罩精度低、重复性差的困难。

技术领域

本发明涉及一种高收拢比三维可展开圆柱形遮光罩，属于空间遥感相机遮光罩领域。

背景技术

展开遮光罩用于卫星在轨拍摄的遮光用途，现有可展开遮光罩通过展开方式可分为充气式以及机械式，充气式由于密封问题无法在轨使用十年，即使采用充气钢化的方法，其存在展开后刚度较弱的问题，无法适应变轨引起振动；而机械式可展开遮光罩大多能实现一维、二维展开，如MITAR、Yardstick的遮光罩，三维可展开遮光罩存在展开后精度不易控制，展开重复性差等问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，现有遮光技术使用寿命短，展开刚度低的问题，提出了一种高收拢比三维可展开圆柱形遮光罩，克服了展开后遮光罩精度低、重复性差的困难。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种高收拢比三维可展开圆柱形遮光罩，包括环向展开机构、纵向展开机构、自锁机构、蒙皮、展开驱动绳、蒙皮连接线，用于在指定轨道位置带动环向展开机构展开的展开驱动绳缠绕于环向展开机构边沿，用于对环向展开机构进行纵向支撑的纵向展开机构设置于任意两层环向展开机构之间，同时随环向展开机构展开而展开，用于在环向展开机构、纵向展开机构完全展开时进行自动锁定的自锁机构设置于纵向展开机构外侧，所述蒙皮通过预设折线设置，折叠放置于收拢状态下环向展开机构、纵向展开机构构成的圆柱体内部，所述蒙皮同时通过蒙皮连接线与环向展开机构、纵向展开机构连接节点处固定连接，并沿预设折线随环向展开机构进行展开。

所述环向展开机构包括折角支架、中部连接轴、端部连接轴，每对折角支架均通过设置于中心的中部连接轴相连，每对折角支架端部均通过端部连接轴与相邻两端的折角支架端部连接，所述折角支架围绕中部连接轴进行转动实现机构展开及收拢。

所述纵向展开机构包括工字支架、中部连接轴、端部连接轴、连接柱、连接板，用于增加连接刚度的工字支架设置于两块连接板之间并将两块连接板固定连接，所述工字支架与每对连接板间均通过设置于连接板中部的中部连接轴相连，展开时工字支架围绕中部连接轴顺时针转动，连接板围绕中部连接轴逆时针转动完成展开，每对连接板、中部连接轴、工字支架共同组成一个连接单元，所述连接单元间通过设置于连接板端部的端部连接轴相连，不少于10个连接单元组成一个连接组，所述连接组间端部连接轴进行连接。

所述自锁机构包括工字锁定支架、连接板锁定支架、限位杆、锁定弹簧，所述工字锁定支架一端通过端部连接轴连接于工字支架同侧两端，所述连接板锁定支架一端通过端部连接轴连接于连接板同侧两端，工字锁定支架另一端与连接板锁定支架另一端通过销轴进行连接，用于在环向展开机构完全展开时进行限位的限位杆通过连接板锁定支架两侧通孔设置于工字锁定支架、连接板锁定支架连接处，限位杆两端设置有锁定弹簧辅助锁定，工字锁定支架于展开过程中在工字支架带动下进行逆时针转动，直至工字锁定支架、连接板锁定支架连接端被限位杆卡死时完成自动锁定。

所述蒙皮材料为单层镀铝的聚酰亚胺黑膜。

环向展开机构层数为12至36组、纵向展开机构组数为4至12组。

所述折角支架折角度数α与折角支架的数量n有关，折角支架折角度数

在所述环向展开机构、纵向展开机构内，中部连接轴直径大于端部连接轴。

在所述环向展开机构、纵向展开机构内，折角支架对数范围为12至36，纵向展开机构中连接组数量为3至5组。