本發(fā)明屬于航天領(lǐng)域,具體涉及一種可展開(kāi)遮光罩裝置。
背景技術(shù):
空間光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和遙感相機(jī)都需要遮光罩來(lái)實(shí)現(xiàn)雜散光的抑制和相機(jī)溫度控制的功能。目前,常規(guī)的遮光罩采取固定式結(jié)構(gòu),不能折疊壓縮,該種形式的遮光罩適用于小口徑的空間光學(xué)相機(jī);隨著空間光學(xué)相機(jī)向著大視場(chǎng)、高分辨率方向發(fā)展,遮光罩的口徑尺寸越來(lái)越大,傳統(tǒng)的固定式遮光罩已不適用于大口徑空間光學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展,同時(shí)由于火箭整流罩尺寸的限制,大尺寸的遮光罩無(wú)法放置于火箭整流罩內(nèi),迫切需要具備可展開(kāi)功能的遮光罩形式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種可展開(kāi)遮光罩裝置,通過(guò)遮光罩的折疊壓縮技術(shù),有效降低了相機(jī)載荷的軸向尺寸,從而克服了火箭整流罩長(zhǎng)度尺寸的限制;采用充氣驅(qū)動(dòng)密封組件實(shí)現(xiàn)了展開(kāi)后的遮光壁面搭接出的漏光問(wèn)題。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
一種可展開(kāi)遮光罩裝置,該裝置包括:棱柱結(jié)構(gòu)的基座、設(shè)置在基座上表面邊的遮光壁面組件和設(shè)置在基座側(cè)棱上的充氣驅(qū)動(dòng)密封組件;所述遮光壁面組件工作前為多個(gè)遮光壁面通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈呈Z型折疊設(shè)置,工作時(shí),遮光壁面組件通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈的應(yīng)變能成平面結(jié)構(gòu),通過(guò)充氣驅(qū)動(dòng)密封組件實(shí)現(xiàn)多個(gè)遮光壁面組件的固定和密封。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明由遮光壁面組件構(gòu)成,通過(guò)充氣驅(qū)動(dòng)密封組件將遮光壁面組件展開(kāi)后搭接處的間隙密封,從而構(gòu)成一個(gè)周圈密閉的遮光罩結(jié)構(gòu),防止漏光、散熱的發(fā)生。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置折疊狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置展開(kāi)動(dòng)力學(xué)過(guò)程示意圖。
圖3本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置充氣驅(qū)動(dòng)密封組件示意圖。
圖4本發(fā)明一種可展開(kāi)遮光罩裝置充氣驅(qū)動(dòng)密封組件結(jié)構(gòu)圖。
圖中:1、基座,2、遮光壁面組件,21、遮光壁面,3、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件,31、尼龍搭扣,32、碳纖維弧面條帶,33、聚酰亞胺柔性充氣伸展筒,331、充氣端入口和4、扭轉(zhuǎn)鉸鏈。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1所示,一種可展開(kāi)遮光罩裝置包括:基座1、遮光壁面組件2、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3;其中,遮光壁面組件2由扭轉(zhuǎn)鉸鏈4和遮光壁面21構(gòu)成,通過(guò)扭轉(zhuǎn)鉸鏈4與基座1連接固定;充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3由尼龍搭扣31、碳纖維弧面條帶32和聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33構(gòu)成。
基座1是整個(gè)結(jié)構(gòu)的基體,是六棱柱結(jié)構(gòu),用于固定遮光壁面組件2、充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3等,其采用鈦合金整體鑄造成型;六棱柱基座1上表面的每一邊連接一組帆板式遮光壁面組件2。每組帆板式遮光壁面組件2的搭接處分別連接一套充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3。
如圖2所示,遮光壁面21在折疊壓縮的時(shí)候,扭轉(zhuǎn)鉸鏈4存儲(chǔ)應(yīng)變能,該應(yīng)變能實(shí)現(xiàn)將壓縮狀態(tài)的遮光壁面組件2展開(kāi)成平面結(jié)構(gòu)。
六組遮光壁面組件2展開(kāi)后形成一個(gè)六棱柱的遮光筒形結(jié)構(gòu),由于每組遮光壁面組件2的搭接處有間隙,因此需要采用充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3對(duì)該間隙進(jìn)行密封處理,如圖3所示。
如圖4所示,充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3由尼龍搭扣31、碳纖維弧面條帶32、聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33等構(gòu)成,尼龍搭扣31粘接固定于碳纖維弧面條帶32的彎曲內(nèi)表面上,聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33粘接固定于碳纖維弧面條帶32的彎曲外表面上;該充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3可以卷繞,其在進(jìn)氣端入口331與基座1連接固定,卷繞端在發(fā)射前鎖緊固定,入軌之后,卷繞端能夠在充氣驅(qū)動(dòng)力的作用下,不斷展開(kāi)成直線狀態(tài),由于在兩組遮光壁面組件2上也黏貼有尼龍搭扣,因此隨著卷繞端的不斷展開(kāi),展開(kāi)段通過(guò)尼龍搭扣31與遮光壁面組件2固定,從而實(shí)現(xiàn)了遮光壁面組件2展開(kāi)后搭接處的密封處理,形成一個(gè)周圈密閉的遮光罩結(jié)構(gòu)。
發(fā)射前,該可展開(kāi)遮光罩裝置壓縮固定,如圖1所示,入軌之后,該可展開(kāi)遮光罩裝置的展開(kāi)動(dòng)力學(xué)過(guò)程如下:如圖2所示,首先,遮光壁面組件2解除鎖定,在扭轉(zhuǎn)鉸鏈4的驅(qū)動(dòng)下,成展開(kāi)狀態(tài);其次,充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3解除鎖定,在充氣驅(qū)動(dòng)力的作用下,卷繞端不斷展開(kāi),如圖3和圖4所示,并通過(guò)尼龍搭扣8與相應(yīng)的遮光壁面組件2固定。
遮光壁面21由鋁蜂窩材料制作,內(nèi)表面采用噴黑色無(wú)光漆進(jìn)行消雜光處理,外邊面可以進(jìn)行黏貼加熱片方式等進(jìn)行熱控實(shí)施;基于扭轉(zhuǎn)彈簧驅(qū)動(dòng)的扭轉(zhuǎn)鉸鏈4可以通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)的應(yīng)變能實(shí)現(xiàn)遮光壁面組件2的自展開(kāi),無(wú)需外部驅(qū)動(dòng)力。尼龍搭扣31與展開(kāi)后的遮光壁面22的尼龍搭扣固定,實(shí)現(xiàn)遮光罩的密封處理;碳纖維弧面條帶9采用高強(qiáng)度碳纖維制作,具有良好的韌性、彈性,可以作為充氣驅(qū)動(dòng)密封組件3的支撐骨架;聚酰亞胺柔性充氣伸展筒33采用聚酰亞胺薄膜制作的充氣筒,可以實(shí)現(xiàn)柔性卷曲。