中国空间科学技术 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (4): 144-153.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2025.0066
田大可1,张昊1,王永滨2,方纪收2,金路3,*,石祖玮1,范小东4
TIAN Dake1, ZHANG Hao1, WANG Yongbin2, FANG Jishou2, JIN Lu3,*, SHI Zuwei1, FAN Xiaodong4
摘要: 模块化可展开天线具有通用性好、适应性强、拓展灵活等特点,是满足未来大尺度天线在轨装配、在轨建造等需求的一种具有较大发展潜力的构型形式。为更好地掌握六棱柱模块化可展开天线在轨展开过程中结构的力学特性,开展了天线结构刚柔耦合设计及驱动力分析。首先,开展了模块化可展开天线结构方案设计,阐述了结构组成及展收原理。其次,基于解析几何方法,建立了等效包络圆数学模型,求得了肋单元夹角等关键参数,并建立了可展开天线结构三维模型。再次,对上弦杆、斜腹杆、下弦杆等径向长杆进行柔性化处理,采用多体动力学仿真软件建立了模块化可展开天线机构刚柔耦合多体动力学模型。最后,分别从有重力、无重力两个方面对单模块、多模块天线在不同约束位置下的展开驱动力的变化规律进行了分析。研究结果表明:展开过程若存在重力,则约束位置的选择对驱动力影响较大;若不存在重力,则天线约束位置对展开影响较小。所开展的结构设计及多方案驱动力分析可为该型天线的样机研制及工程化应用提供一定的借鉴和参考。