项目基本情况Basic information of the project
本项目主要来自于预研项目和国家自然科学基金项目的支持。
本项目以航天航空高性能大型空间充气展开结构(或称空天高保形柔性飞行器)为主要研究对象,针对此类空间大型柔性结构的精细设计、张力控型和精确成型关键技术开展攻关研究,解决薄膜皱曲计算分叉点刚阵奇异性、高精度膜结构初型寻优、经纬混编索网络控型、索膜协同疏导力流、柔性结构刚柔转换刚化定型等瓶颈问题,研发可刚化充气展开抛物面等空间大型柔性飞行器。空间大型柔性结构的精细设计技术在非线性问题的“精确”建模与复杂结构的“细致”设计两个方面同时实现了创新设计理念,为未来航空航天高性能柔性飞行器结构提供了创新设计模式;空间大型柔性结构的索网络张力控型技术突破了柔性结构整体和局部张力协同调控的技术瓶颈,是大型高性能柔性飞行器结构面型精度控制和持久保持的保障;充气展开和空间刚化的刚柔转换结构新技术,保障了空间大型柔性结构的精确成型,是未来大型高性能柔性飞行器结构技术的发展方向。
研制了小型充气展开空间刚化抛物面样机,通过了精度保持试验验证,实测精度小于0.25mm/m,重量小于30kg,收纳比大于320m2/m3,实现了全部技术指标。同时完成了大型抛物面设计,精度小于0.2mm/m,重量小于196kg,收纳比大于111m2/m3,全部满足技术指标要求。
本项目发明的高收纳比高精度大口径空间充气展开结构是一种肋板支撑充气展开偏馈抛物面,通过引入充气展开支撑环作为展开动力、引入径向肋作为反射面支撑、引入悬拉索网络技术实现张力控型、联合中心鼓实现力流平稳传递。天线初始卷曲折叠于中心鼓外围,入轨后充气环充气展开并驱动天线面展开,展开后充气环刚化定型,实现抛物面结构的刚柔转换。独创性和优点在于:与缠绕肋抛物面相比,本项目的抛物面口径大、重量轻;与周边桁架相比,本项目的抛物面收纳比更高,同等运载体积条件下能够实现抛物面口径大幅增加,结构简单展开可靠性高。与纯充气相比,本项目利用径向肋保证了面型精度。同时集合抛物面褶皱的消减与控制、大型柔性结构形变响应非接触实时获取和索网络张力控型等发明,实现了收纳比高、结构形状稳定、面型精度可调控的高精度超大口径空间充气展开抛物面。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工业大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。