[发明专利]一种气动伸展式星载单锥展开天线及其展开方法

权利要求书

1.一种气动伸展式星载单锥展开天线，包括伸缩机构、天线锥体和固定底座，其特征在于：还包括张紧机构和气源装置；所述伸缩机构包括套筒一、套筒二、套筒三、套筒四、套筒五、柱筒、气囊和端盖；所述套筒一、套筒二、套筒三、套筒四、套筒五和柱筒的直径依次递减，且套筒一、套筒二、套筒三、套筒四、套筒五和柱筒依次嵌套形成伸缩杆；所述套筒一内侧壁的上端、柱筒内侧壁的下端以及套筒二、套筒三、套筒四和套筒五内侧壁的两端均开设有沿周向等距布置的n个柱孔，n≥2；所述套筒二、套筒三、套筒四、套筒五和柱筒内位于下端柱孔的位置处分别固定有锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五，锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五均为具有弹性的环形片，且各环形片的外沿均设有一体成型且沿周向等距布置的n个圆柱销，所述锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五上的每个圆柱销分别嵌入套筒二、套筒三、套筒四、套筒五和柱筒上位于下端的一个柱孔内，与相应的柱孔构成滑动副，各圆柱销的外端均设有一体成型的球头；所述端盖固定于套筒一的下端；气囊置于伸缩杆的内腔，且气囊上端与柱筒下端固定，气囊下端的充气管穿过端盖上开设的圆孔与气源装置连接；

所述张紧机构包括限位块、调整螺栓、张紧盘和定位销；所述调整螺栓设于柱筒内，调整螺栓底端与限位块构成转动副；所述张紧盘通过开设的螺纹孔与调整螺栓连接，张紧盘底部一体成型的柱体嵌入柱筒内腔，与柱筒构成滑动副，且张紧盘顶部一体成型的圆环上开设有沿周向等距布置的多组孔组，孔组由正对的两个孔洞组成，调整螺栓上开设有腰形槽，定位销穿过腰形槽和其中一组孔组；

所述天线锥体为漏斗状，天线锥体的上端与张紧盘固定，下端与套筒一上一体成型的圆台上端固定；固定底座与套筒一上一体成型的圆台下端固定；

其中，套筒二、套筒三、套筒四、套筒五、柱筒和张紧盘上一体成型的柱体均为棱柱体，套筒一、套筒二、套筒三、套筒四、套筒五和柱筒的内腔均为棱柱形，天线锥体由金属丝编织形成。

2.根据权利要求1所述的一种气动伸展式星载单锥展开天线，其特征在于：所述气源装置包括压缩气瓶、减压阀、电磁阀和导气管，压缩气瓶的出口与减压阀的输入口连接，减压阀的输出口与电磁阀的输入口连接，电磁阀的输出口与导气管的进口连接，导气管的出口与气囊的充气管连接，压缩气瓶内装有惰性气体。

3.根据权利要求1所述的一种气动伸展式星载单锥展开天线，其特征在于：所述限位块包括限位体一和限位体二，限位体一和限位体二固定于柱筒内，且限位体一和限位体二上开设的凹槽合并形成台阶孔，调整螺栓的螺栓头置于台阶孔内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种气动伸展式星载单锥展开天线的展开方法，其特征在于：具体如下：

初始状态下，气囊、伸缩杆和天线锥体均处于折叠状态，锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五均处于压缩状态，锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五上各圆柱销上一体成型的球头分别抵住套筒一、套筒二、套筒三、套筒四和套筒五的内侧壁；

卫星进入太空轨道后，气源装置对气囊充气，气囊膨胀，进而带动柱筒向上运动，伸缩杆伸长，并通过张紧盘带动天线锥体向上展开，直至伸缩杆完全展开并锁定，其中锁定件一、锁定件二、锁定件三、锁定件四和锁定件五上每个圆柱销分别嵌入套筒一、套筒二、套筒三、套筒四和套筒五上位于上端的一个柱孔内，天线锥体完全展开并处于张紧状态。

5.根据权利要求4所述的一种气动伸展式星载单锥展开天线的展开方法，其特征在于：卫星发射前，天线锥体先通过张紧机构调节展开后的张紧状态，再压缩至初始状态，具体过程如下：

手动将定位销拆卸下来，并正转调整螺栓，张紧盘向下移动至最低位置，接着气源装置对气囊充气，气囊膨胀，进而带动柱筒向上运动，伸缩杆伸长，并通过张紧盘带动天线锥体向上展开，直至伸缩杆完全展开并锁定，此时天线锥体未完全展开，然后反转调整螺栓，张紧盘带动天线锥体继续向上展开，直至天线锥体处于张紧状态，将定位销插入腰形槽和与腰形槽相对的一组孔组内，最后关闭气源装置，压缩伸缩杆至初始状态。