柔性可展开折叠飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器，尤其涉及一种柔性可展开折叠飞行器。

背景技术：

1、大型刚性航天器结构质量重、体积大、发射成本高、在轨组装困难，且受火箭发射载荷和整流罩包络限制，其结构设计紧凑，有效空间狭窄，导致众多大型航天探索任务无法开展。新型柔性可展开折叠飞行器具有质量轻、发射体积小、折叠效率高、功能集成度高、空间防护能力强、工程实施方便和发射成本低等优点。目前太空探索、对地观测、海洋勘探和军事侦察等空间活动的迅猛发展及未来复杂太空任务的深入应用，对大型化、轻量化、高精度、高收纳比和多功能集成的柔性可展开飞行器需求量日益增加。

2、柔性可展开折叠飞行器在发射时可以收缩成很小的体积，在发射入轨后，根据功能需要，依靠自身驱动展开，形成满足飞行器再入返回要求的结构形式，然而，现有技术中仍存在以下问题：(1)展开面积不足；(2)通常采用充气式进行展开，成本高。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种柔性可展开折叠飞行器，折叠方式采用两级收拢方式，折叠效率高，减阻伞展开面积更大；展开方式采用弹簧推动式驱动展开方案，运动机构精简，机械展开可靠，极大降低航天器发射和回收成本。

2、为实现上述发明目的，本发明提供一种柔性可展开折叠飞行器，包括防热头锥、展开装置、货运舱和姿控发动机；所述防热头锥呈倒球锥型，设置于所述货运舱的一端，所述货运舱的另一端设置有姿控发动机，所述展开装置固定于所述货运舱外侧面上；

3、所述展开装置包括刚性折叠展开机构和包裹所述刚性折叠展开机构的蒙皮，所述刚性折叠展开机构包括：

4、固定于所述货运舱的底座，所述底座通过多根引导杆与固定环连接，所述固定环固定于所述货运舱上；

5、多根骨架，任一所述骨架的一端与所述底座铰接，另一端设置有展开杆；

6、任一所述骨架配置有一个支撑杆，一端与所述骨架铰接，另一端固定在滑动块上，所述滑动块沿所述引导杆滑动并配置有弹簧，所述弹簧套设与所述引导杆上。

7、根据本发明的一个技术方案，所述滑动块呈环状套设与所述货运舱外侧，多根所述支撑杆连接于所述滑块上。

8、根据本发明的一个技术方案，所述刚性折叠展开机构展开时，所述骨架基于所述底座顺时针旋转展开，所述展开杆基于所述骨架逆时针旋转展开。

9、根据本发明的一个技术方案，所述底座上设置有多个卡槽，所述骨架嵌入所述卡槽内铰接。

10、根据本发明的一个技术方案，所述骨架与对应连接的所述展开杆之间设置有扭簧。

11、根据本发明的一个技术方案，所述展开装置在所述柔性可展开折叠飞行器发射过程处于折叠状态，任一所述骨架和所述支撑杆通过扎带固定，所述扎带配置有两个切割器。

12、根据本发明的一个技术方案，所述防热头锥的半锥角为53.34°，头锥钝头半径为0.25m；

13、所述防热头锥采用石英酚醛防热材料。

14、根据本发明的一个技术方案，蒙皮采用具有良好可塑性和柔韧性的防/隔热承载一体的柔性材料。

15、本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

16、根据本发明的方案，采用骨架和展开杆两级收拢方式，折叠效率高，减阻伞展开面积更大；展开方式采用弹簧推动式驱动展开方案，运动机构精简，机械展开可靠，极大降低航天器发射和回收成本。柔性可展开折叠飞行器具备充气式展开方案优点，同时具有整体系统简单，机械展开折叠可靠，不需要气瓶辅助，折叠展开机构实现难度小，折叠空间比充气展开方案小，相同减速效果的情况下结构重量更轻。

技术特征：

1.一种柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，包括防热头锥(1)、展开装置(2)、货运舱(3)和姿控发动机(4)；所述防热头锥(1)呈倒球锥型，设置于所述货运舱(3)的一端，所述货运舱(3)的另一端设置有姿控发动机(4)，所述展开装置(2)固定于所述货运舱(3)外侧面上；

2.根据权利要求1所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述滑动块(28)呈环状套设与所述货运舱(3)外侧，多根所述支撑杆(27)连接于所述滑块上。

3.根据权利要求2所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述刚性折叠展开机构展开时，所述骨架(25)基于所述底座(22)顺时针旋转展开，所述展开杆(26)基于所述骨架(25)逆时针旋转展开。

4.根据权利要求3所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述底座(22)上设置有多个卡槽，所述骨架(25)嵌入所述卡槽内铰接。

5.根据权利要求4所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述骨架(25)与对应连接的所述展开杆(26)之间设置有扭簧。

6.根据权利要求2所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述展开装置(2)在所述柔性可展开折叠飞行器发射过程处于折叠状态，任一所述骨架(25)和所述支撑杆(27)通过扎带固定，所述扎带配置有两个切割器。

7.根据权利要求1所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，所述防热头锥(1)的半锥角为53.34°，头锥钝头半径为0.25m；

8.根据权利要求1所述的柔性可展开折叠飞行器，其特征在于，蒙皮(21)采用具有良好可塑性和柔韧性的防/隔热承载一体的柔性材料。

技术总结本发明涉及一种柔性可展开折叠飞行器，包括防热头锥、展开装置、货运舱和姿控发动机；展开装置包括刚性折叠展开机构和包裹刚性折叠展开机构的蒙皮，刚性折叠展开机构包括：固定于货运舱的底座，底座通过多根引导杆与固定环连接，固定环固定于货运舱上；多根骨架，任一骨架的一端与底座铰接，另一端设置有展开杆；任一骨架配置有一个支撑杆，一端与骨架铰接，另一端固定在滑动块上，滑动块沿引导杆滑动并配置有弹簧，弹簧套设与引导杆上。本发明，折叠方式采用两级收拢方式，折叠效率高，减阻伞展开面积更大；展开方式采用弹簧推动式驱动展开方案，运动机构精简，机械展开可靠，极大降低航天器发射和回收成本。技术研发人员：付新卫,贾东永,石泳,刘瑜,张志贤,周印佳,齐玢,阿嵘,任昆受保护的技术使用者：中国空间技术研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/11