本發(fā)明涉及大型纏繞肋式展開拋物面天線技術領域，尤其是基于中心變形桁架外接纏繞肋大型可展開反射面。

背景技術：

在航天技術發(fā)展日新月異的今天，反射面與衛(wèi)星之間如何更有效的進行結合，一直是航天領域的科研人員十分重視的問題。周邊桁架張拉網(wǎng)反射面與纏繞肋展開反射面是目前比較常見的兩種反射面，兩者均存在各自的缺陷。周邊桁架張拉網(wǎng)反射面的桁架高度設計受到發(fā)射體積限制，要求周邊桁架的高度大于運載火箭的整流罩的高度，占用空間較大。而纏繞肋展開反射面的中心與衛(wèi)星本體連接的支撐臂過長，折疊展開節(jié)數(shù)過多，造成結構撓度大，展開可靠性低的問題。此外，目前的反射面設計時普遍為饋源正饋，存在饋源的遮擋效應，亦是不容忽略的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供基于中心變形桁架外接纏繞肋大型可展開反射面，它采用內無骨架外有骨架的結構，具有很高的面質比優(yōu)勢，展開可靠性強，同時消除了遮擋效應。

實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術方案：基于中心變形桁架外接纏繞肋大型可展開反射面，包括中心變形桁架、反射面、張拉背網(wǎng)、支撐臂、饋源、多個分叉肋板以及多個控形調節(jié)索，所述的中心變形桁架是偶數(shù)個矩形框單元共用短邊組成的正多邊形桁架，所述的多個分叉肋板均為對稱分叉的變橫截面薄板，每個所述的分叉肋板前緣與中心變形桁架對應矩形框單元短邊柱通過鉸鏈連接，所述的反射面為幾何形狀偏饋拋物面，反射面背面中心區(qū)域與變形桁架支撐的張拉背網(wǎng)同控形調節(jié)索連接，反射面背面中心區(qū)域之外與多個分叉肋板的下板邊固接，所述的張拉背網(wǎng)位于中心變形桁架內部，張拉背網(wǎng)通過多個控形調節(jié)索沿外法線方向與反射面背面點對點連接，所述的支撐臂一端與中心變形桁架的上邊緣短邊柱結點處鉸接，支撐臂另一端與衛(wèi)星本體鉸接，所述的饋源位于反射面焦點重合位置，饋源通過波導管固定安裝在衛(wèi)星本體上。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是將傳統(tǒng)的周邊桁架張拉網(wǎng)反射面與纏繞肋展開反射面進行優(yōu)化組合與改進，進行優(yōu)勢互補，采用內無骨架外有骨架的分區(qū)設計，解決了周邊桁架張拉網(wǎng)反射面的桁架高度設計受到發(fā)射體積限制而導致的體積過大的問題，以及纏繞肋展開反射面的中心體與衛(wèi)星本體之間機械臂過長而導致的展開可靠性低的問題，收攏體積小、展開面積大，具有很高的面質比優(yōu)勢，展開可靠性強，同時消除了遮擋效應。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的基于中心變形桁架外接纏繞肋大型可展開反射面的安裝結構示意圖；

圖2是本發(fā)明展開時的軸測圖，支撐臂及饋源未表示；

圖3是本發(fā)明收攏時的輪廓示意圖；

圖4是本發(fā)明展開時的輪廓示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

具體實施方式一：如圖1~圖4所示，本發(fā)明公開了基于中心變形桁架外接纏繞肋大型可展開反射面，包括中心變形桁架1、反射面3、張拉背網(wǎng)4、支撐臂6、饋源7、多個分叉肋板2以及多個控形調節(jié)索5，所述的中心變形桁架1是偶數(shù)個矩形框單元1-1共用短邊組成的正多邊形桁架，所述的多個分叉肋板2均為對稱分叉的變橫截面薄板，每個所述的分叉肋板2前緣與中心變形桁架1對應矩形框單元1-1短邊柱通過鉸鏈連接，所述的反射面3為幾何形狀偏饋拋物面，反射面3背面中心區(qū)域與變形桁架1支撐的張拉背網(wǎng)4同控形調節(jié)索5連接，反射面3背面中心區(qū)域之外與多個分叉肋板2的下板邊固接，所述的張拉背網(wǎng)4位于中心變形桁架1內部，張拉背網(wǎng)4通過多個控形調節(jié)索5沿外法線方向與反射面3背面點對點連接，所述的支撐臂6一端與中心變形桁架1的上邊緣短邊柱結點處鉸接，支撐臂6另一端與衛(wèi)星本體8鉸接，所述的饋源7位于反射面3焦點重合位置，饋源7通過波導管固定安裝在衛(wèi)星本體8上。通過設置控形調節(jié)索5的數(shù)量和位置，并調節(jié)張力的大小及方向，使反射面3滿足拋物線方程y=ax²，張拉背網(wǎng)4和控形調節(jié)索5是柔性材料，當中心變形桁架1向心折疊時，能隨結構一起變化。

具體實施方式二：如圖2所示，本實施方式是對具體實施方式一作出的進一步說明，所述的中心變形桁架1由多個豎直的矩形框單元1-1共用短邊柱組成正多邊形棱柱體，每個所述的矩形框單元1-1的兩條長邊均為水平設置的長條薄片狀，每個矩形框單元1-1的兩條短邊均為豎直設置的圓柱體，每個矩形框單元1-1的四個角點處均固定設有扭矩彈簧，每個矩形框單元1-1的一條對角線處均固定有長條狀薄板條1-2。中心變形桁架1能通過第一次的向心折疊實現(xiàn)中心收攏，每個矩形框單元1-1的兩條長桿為長條薄片狀，每個矩形框單元1-1的一條對角線處固定有用于穩(wěn)定矩形框單元1-1的長條狀薄板條1-2，可以順時針或逆時針卷曲收攏，展開時中心變形桁架1收攏的彈性勢能與矩形框單元1-1角點的扭矩彈簧平衡，實現(xiàn)低沖擊展開過程。

具體實施方式三：如圖2所示，本實施方式是對具體實施方式一作出的進一步說明，每個所述的分叉肋板2均包括主肋2-1和兩個對稱分叉的次肋2-2，每個所述的主肋2-1中心位置的兩側分別通過片狀彈簧與一個次肋2-2的前板邊構成銳角一體化纖維連接。片狀彈簧可使分叉的次肋2-2展開到指定角度。

具體實施方式四：如圖2所示，本實施方式是對具體實施方式三作出的進一步說明，每個所述的主肋2-1及次肋2-2的自由尾端均一體化纖維連接光滑過度為一對彈性薄柱殼（9）。彈性薄柱殼9在折疊收攏時呈一字形，存儲一定的彈性勢能，展開后呈人字形，作用是提高分叉肋板2的主肋2-1及次肋2-2的抗扭剛度。

具體實施方式五：如圖1、2所示，本實施方式是對具體實施方式一作出的進一步說明，所述的反射面3位于拋物線方程y=ax²的單側偏置區(qū)域。本發(fā)明的反射面3為偏饋拋物面，位于拋物線方程y=ax²的單側偏置區(qū)域，由中心變形桁架1和多個分叉肋板2固定支撐，可消除反射面3和饋源7的遮擋效應。

具體實施方式六：如圖1所示，本實施方式是對具體實施方式一作出的進一步說明，所述的支撐臂6為三段折疊支撐臂。采用三段折疊支撐臂用于調整反射面3的角度。

具體實施方式七：如圖1所示，本實施方式是對具體實施方式一作出的進一步說明，所述的饋源7為含雙振子的方形金屬片。

每個分叉肋板2一端與中心變形桁架1對應端點通過鉸鏈連接，該鉸鏈能實現(xiàn)相鄰兩個矩形框單元1-1的短桿產(chǎn)生相對轉動，也能與對應的分叉肋板2的主肋2-1之間產(chǎn)生轉動。

傳統(tǒng)纏繞肋的機械支撐臂要通過中心鼓連接到衛(wèi)星本體，支撐臂需要的最小長度等于反射面半徑，支撐臂需要最小長度加反射面邊緣到衛(wèi)星本體的距離，之后再除以整流罩的高度為折疊段數(shù)，本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)的中心連接方式，而是與中心變形桁架1的上邊緣一結點位置連接，效果是減小了支撐臂需要的最小長度（減小約1/3），從而降低結構撓度，增強穩(wěn)定性。本發(fā)明的分叉肋板2與傳統(tǒng)的纏繞肋相比，沒有關節(jié)，通過彈性勢能被動展開，而且還設有彈性薄柱殼9，提高了展開可靠性。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的裝體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同條件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。