基于螺旋理论的环形桁架式可展天线构型综合

韩 博，许允斗,2，韩媛媛，姚建涛,2，赵永生,2

(1. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室，秦皇岛 066004；2. 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室，秦皇岛 066004；3.衡水学院数学与计算机科学系，衡水 053000)

0 引 言

随着航天技术的不断发展，各类航天器及其功能载荷中所用的机构尺寸越来越大，空间可展开机构可以在储存和运输时处于收拢状态，在轨工作时展开，这种特点使其在各类卫星平台、航天飞行器以及空间站上得到了广泛的应用，并逐渐成为了航空航天领域的研究热点之一[1-4]。

空间可展开机构在航空航天领域的一个重要应用是作为大口径天线的展开与支撑机构，目前在轨运行的大口径星载天线主要包括四面体构架式可展开天线、环形桁架式可展开天线、径向肋式可展开天线以及环柱形可展开天线等[5-9]。环形桁架式可展开天线具有大收展比和低面密度的特点，相较于其他类型的可展开天线，随着口径的不断增大，其质量增加幅度较小，并不随口径成比例增加，是空间大口径天线较为理想的结构形式[10-12]。

美国于2000年发射了由NGST公司研发成功的AstroMesh环形桁架式展开天线[13]，这是大口径环形桁架天线一次成功的在轨应用，Escrig[14]于1985年提出了一种Pactruss双层环形桁架可展开机构，可以改善单层环形桁架机构在口径较大时刚度较低的问题，You等[15]基于剪叉机构研制了一种双层环形桁架机构样机。国内学者关于环形桁架可展开天线机构也进行了一系列研究，Guan等[16]研制了单、双层环形桁架可展开天线机构原理样机，史创等[17]基于曲柄滑块式平面可展开机构单元设计了环形桁架式可展开天线机构，并制作了原理样机。……