[發明專利]一種電推進展開及推力指向調整機構有效
| 申請號： | 201810352979.7 | 申請日： | 2018-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN108657469B | 公開（公告）日： | 2020-05-12 |
| 發明（設計）人： | 王玨;王敏;仲小清;劉健;魏鑫;溫正;魏曉楠 | 申請（專利權）人： | 中國空間技術研究院 |
| 主分類號： | B64G1/40 | 分類號： | B64G1/40;B64G1/24 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 李晶堯 |
| 地址： | 100194 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 推進 展開 推力 指向 調整 機構 | ||
1.一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：包括安裝底板(1)、彈性展開關節(2)、第一展開臂(3)、鎖定機構(4)、單自由度轉動關節(5)、第二展開臂(6)、雙自由度轉動關節(7)和推力器安裝板(8)；其中，安裝底板(1)固定安裝在外部航天器艙板的外側壁；第一展開臂(3)的軸向一端通過彈性展開關節(2)與安裝底板(1)的上表面固定連接；第一展開臂(3)的軸向另一端與外部航天器艙板的外側壁之間設置有鎖定機構(4)；單自由度轉動關節(5)固定安裝在第一展開臂(3)的軸向另一端；第二展開臂(6)的軸向一端通過單自由度轉動關節(5)與第一展開臂(3)連接；雙自由度轉動關節(7)固定安裝在第二展開臂(6)的軸向另一端；推力器安裝板(8)的下底面與雙自由度轉動關節(7)固定連接；推力器安裝板(8)的上表面與外部電推力器對接；推力器安裝板(8)的下表面與外部航天器艙板的外側壁之間設置有鎖定機構(4)。
2.根據權利要求1所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：第一展開臂(3)實現以彈性展開關節(2)為軸心繞y軸旋轉展開；第二展開臂(6)實現以單自由度轉動關節(5)為軸心繞y軸旋轉展開。
3.根據權利要求2所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：所述雙自由度轉動關節(7)包括上旋轉關節和下旋轉關節；上旋轉關節固定安裝在下旋轉關節的頂部；其中，下旋轉關節與第二展開臂(6)固定連接；且下旋轉關節的軸心指向y方向；上旋轉關節與推力器安裝板(8)固定連接；且上旋轉關節的軸心指向x方向；實現推力器安裝板(8)以第二展開臂(6)的軸向端處為軸心，繞x軸和y軸雙自由度旋轉。
4.根據權利要求3所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：所述彈性展開關節(2)包括固定軸(21)、扭轉彈簧(22)、旋轉軸(23)、鎖定銷(24)、鎖定孔(25)和安裝架(26)；其中，安裝架(26)固定安裝在安裝底板(1)的上表面；旋轉軸(23)固定安裝在安裝架(26)的頂部；第一展開臂(3)與旋轉軸(23)固定連接；固定軸(21)軸向沿水平方向與旋轉軸(23)固定連接；扭轉彈簧(22)套在固定軸(21)的外壁；旋轉軸(23)的側壁設置有鎖定孔(25)；安裝架(26)的一端對應設置有鎖定銷(24)。
5.根據權利要求4所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：所述第一展開臂(3)的展開過程為：
第一展開臂(3)軸向一端與外部航天器艙板的外側壁之間的鎖定機構(4)解鎖；推力器安裝板(8)與外部航天器艙板的外側壁之間的鎖定機構(4)解鎖；在扭轉彈簧(22)展開力驅動下，第一展開臂(3)隨著旋轉軸(23)繞y軸逆時針旋轉；當旋轉軸(23)旋轉至指定展開角φ時；鎖定銷(24)伸入鎖定孔(25)實現對第一展開臂(3)的鎖定。
6.根據權利要求5所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：測量得到第一展開臂(3)的軸向長度為L1；彈性展開關節(2)軸心到外部航天器艙板中線的距離為d，則旋轉軸(23)的指定展開角φ滿足以下條件：
L1·sinφ＝d。
7.根據權利要求6所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：測量得到第二展開臂(6)的軸向長度為L2；外部航天器質心到艙板外側壁的垂直距離為D；則第二展開臂(6)的軸向長度為L2滿足以下條件：
L2≥0.04(L1·sinφ)+D。
8.根據權利要求7所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：所述鎖定機構(4)的解鎖方式為火工品解鎖、電解鎖或記憶合金解鎖其中一種。
9.根據權利要求8所述的一種電推進展開及推力指向調整機構，其特征在于：所述安裝底板(1)采用碳纖維面板鋁蜂窩材料；推力器安裝板(8)采用鋁合金材料。
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