可展开伸缩套管式伸展臂结构设计与分析

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可展开伸缩套管式伸展臂结构设计与分析随着 航 天 技 术 的 发 展 和 我 国对 航 天 事 业 的进
-
步 探 索 和 利 用 ，大 型 展 开 天 线 、太 阳 帆 板 、深
空 间探 测 器 、卫 星 及 空 问 站 等 ，都 成 为 我 国航 天
领域科 研 人 员 所 研 究 、设 计 的对 象 。统 观 国 内外
相关领 域 的发 展 ，要 想 得 到 高 精 度 的二 维 和 三 维
展开结构 ，设计 出高性能 的伸展臂结构是必要 的。
伸 展臂 ( m a s t ) 是 -种 基本 的-维展 开 结构 ，作 为-
种 有效 的支 撑 结 构 ，可 以 用 做 大 型 展 开 天 线 、太
阳帆 和望 远 镜 的 支 撑 背 架 、太 空 机 械 手 以及 空 间
平 台等 。
目前 国 内对 天 线 展 开 臂 的研 究 起 步 较 晚 。多
所 大学 空 问结 构 研 究 实 验 室 等 ，对 空 间 伸 展 臂 结
构 进行 了- 定 的研究 J 。文 中是通 过研 究 获取 伸
收稿 日 期 ： 2 0 0 7 . 1 1 - 0 2
基金项 目：国防 9 7 3 预研 资助项 目
作者 简介 ： 杨 萍萍( 1 9 8 2 - ) ，女 ，硕 士研 究 生。研 究方 向：
可展 开结构设 计。
缩套 管式 伸 展 臂 结 构 为 天 线 展 开 臂 结 构 形 式 ，并
对 天线展 开 臂 进 行 初 步 的 结 构 设 计 ，同 时 对 伸 展
臂结 构 的 展 开 方 式 在 A d a m s 中进 行 运 动 仿 真 。通
过参 数化 的设 计 和 动 力 学 仿 真 分 析 ，寻 出 合 理 的
结构设 计 参 数 ，为 天 线 展 开臂 结 构 及 卫 星 天 线 布
局 的进- 步设 计提 供参 考依 据 。
设 计 目标 ：伸 展 臂 展 开 长度 为 1 4 m，收 拢 长
度 < 3 . 5 m，直径 为 0 . 5 m左 右 。
用途 ： 将环 - 肋H 天线模型定位 到要求 的位
置展 开 ，支撑 馈源 结构 。
1 总体结构原型设计
这里 将要 设 计 的 伸 展 臂 结 构 是 用 于 支 撑 已经
设计的环 - 肋 3 m天线 模 型及其馈源 。根据总
体结 构要 求 ，在 众 多 的 伸 展 臂 结 构 形 式 中 选 用
结构形式简单 ，易于实现 的伸 缩套 管式伸展臂 结
构 。其 结 构 在 整 个 天 线 系 统 中 的 安 装 简 图如 图 1
所 示 。