一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗的制作方法

本发明涉及一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，属于航天器柔性结构系统在空间展开展示的领域。

背景技术：

1、

2、月面国旗初始需折叠包装，任务时需月面组装。国旗折叠展开需高展收比，组装应简易安全，旗面需长时间耐受月面环境，对辐射、高低温有较强适应能力，因此研制月面国旗展示系统成为了设计师需要解决的一道难题。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，有效的解决了载人登月等月面国旗展示问题，旗组装方便，具备防倾倒功能，方案易实现。

2、本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，包括可展开支撑结构、自适应伸缩旗杆、柔性可展旗；所述可展开支撑结构包括中心的基座和可展结构杆，各可展结构杆形成y型构型，可展结构杆采用复合材料，每组可展结构杆均能一维直线展收；所述自适应伸缩旗杆采用复合材料，一端安插在可展开支撑结构的基座上，另一端套入柔性可展旗的旗套中。

3、进一步的，所述基座包括竖直向上的1根圆管和周向均匀分布的3组水平圆管，竖直向上的圆管用于旗杆的安插，水平外展的圆管用于可展结构杆的安插。

4、进一步的，所述可展开支撑结构中每组可展结构杆均呈c型圆管构型，c型圆管开口不大于90°，一端包裹基座圆管并固定于基座水平圆管上，折叠收拢时c型圆管展平并从外端向中心卷曲直至根部。

5、进一步的，所述的自适应伸缩旗杆呈c型圆管构型，c型圆管开口不大于90°，套入旗套中的杆端部与l型转接件的一条圆管固定，折叠收拢时c型圆管展平并从下端向上端卷曲。

6、进一步的，所述柔性可展旗上端和侧端均缝合旗套，侧端旗套用于包裹自适应伸缩旗杆，上端旗套内包裹横杆，横杆采用旗杆同种材料，呈c型圆管构型，c型开口角度大于200°，旗面随横杆的卷曲共同折叠包装。

7、进一步的，所述横杆包裹l型转接件的另一圆管并固定，通过转接件，横杆和旗杆均展开后两者之间呈90°，将旗面撑开展平。

8、进一步的，所述柔性可展旗采用超细旦化的对位芳纶/聚酰亚胺纤维织物材料，材料中均匀嵌入着色剂，旗面织物表面进行耐紫外辐射涂层修饰；旗面织物使用温度范围为-200℃～300℃，旗面织物表面涂层厚度为5nm～6nm；

9、本发明相比于现有技术具有如下有益效果：

10、(1)本发明采用了新型刚柔一体化复合材料结构作为支撑结构、旗杆和旗横杆材料，可以实现自锁及自适应展开功能，折叠展开效率高；

11、(2)本发明采用了y型支架构型的月面旗支撑结构，具备防倾倒功能，插入旗杆展开后只需直接放置在月面上即可，不需要其他类似锤击等动作固定旗杆，简化月面操作步骤；

12、(3)本发明采用的柔性可展旗是通过卷曲可展开刚化横杆实现旗面可自适应展开，并保持平整形状；

13、(4)本发明采用的柔性可展旗应用于月面环境，面对月球高低温交变、真空及强紫外辐射等特殊环境条件，一般织物会发生降解，颜色失真或者漂移等问题，本发明使用的旗材料结合细旦纤维的超密制造技术实现轻量化需求，同时通过深层颜色构建、有机无机杂化深染着色技术解决褪色、颜色漂移问题；

14、(5)本发明旗旗杆、旗帜和横杆可折叠收拢为一体，旗杆与旗帜不需要进行月面组装，只需提供一定扰动力，旗杆和旗帜即可平稳展开。

技术特征：

1.一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：包括可展开支撑结构、自适应伸缩旗杆(2)、柔性可展旗；所述可展开支撑结构包括中心的基座(11)和可展结构杆(12)，各可展结构杆(12)形成y型构型，可展结构杆(12)采用复合材料，每组可展结构杆(12)均能一维直线展收；所述自适应伸缩旗杆(2)采用复合材料，一端安插在可展开支撑结构的基座(11)上，另一端套入柔性可展旗的旗套中。

2.根据权利要求1所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述基座(11)包括竖直向上的1根圆管和周向均匀分布的3组水平圆管，竖直向上的圆管用于旗杆(2)的安插，水平外展的圆管用于可展结构杆(12)的安插。

3.根据权利要求2所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述可展开支撑结构中每组可展结构杆(12)均呈c型圆管构型，c型圆管开口不大于90°，一端包裹基座圆管并固定于基座水平圆管上，折叠收拢时c型圆管展平并从外端向中心卷曲直至根部。

4.根据权利要求3所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述的自适应伸缩旗杆(2)呈c型圆管构型，c型圆管开口不大于90°，套入旗套中的杆端部与l型转接件(4)的一条圆管固定，折叠收拢时c型圆管展平并从下端向上端卷曲。

5.根据权利要求4所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述柔性可展旗上端和侧端均缝合旗套，侧端旗套用于包裹自适应伸缩旗杆(2)，上端旗套内包裹横杆(3)，横杆(3)采用旗杆同种材料，呈c型圆管构型，c型开口角度大于200°，旗面随横杆(3)的卷曲共同折叠包装。

6.根据权利要求5所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述横杆(3)包裹l型转接件(4)的另一圆管并固定，通过转接件(4)，横杆(3)和旗杆(2)均展开后两者之间呈90°，将旗面撑开展平。

7.根据权利要求1所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：所述柔性可展旗采用超细旦化的对位芳纶/聚酰亚胺纤维织物材料，材料中均匀嵌入着色剂，旗面织物表面进行耐紫外辐射涂层修饰。

8.根据权利要求7所述的一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，其特征在于：旗面织物使用温度范围为-200℃～300℃，旗面织物表面涂层厚度为5nm～6nm。

技术总结一种考虑人因工程效能的月面防倾倒旗，包括可展开支撑结构、自适应伸缩旗杆、柔性可展旗；可展开支撑结构具有高折展比，可安插旗杆，提供防倾倒力矩，安装简便；自适应伸缩旗杆采用结构/功能一体化复合材料结构，具有轻质、收纳性好，结构简单等优点；柔性可展旗采用复合抗辐射涂层的对位芳纶/聚酰亚胺纤维材料，具备在月面环境中长时间内不降解、不变形、不褪色、不失真。本发明适用于月面旗展示任务，旗组装方便，具备防倾倒功能，方案易实现。技术研发人员：冯蕊,武士轻,王永滨,房冠辉,刘欢,黄雪姣受保护的技术使用者：北京空间机电研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/2