电磁监测卫星伸杆机构弹性卷筒成形工艺研究

摘要

电磁监测卫星主要用于实时监测空间电磁环境状态变化,对预测地震发生有重要意义.其监测需利用伸杆机构将探测载荷伸展至远离星体的位置,弹性卷筒用作为伸杆机构的核心部件,具有展开自驱动、展开长度长(可达15m以上)、驱动力稳定、指向性高、刚度高、重量轻、储能高等优点,成为近年来的发展趋势,但其成难难度很高.本文首次提出采用拉压复合连续弯曲成形的概念用于成形此构件,并对其成形原理进行了阐述,对其成形工艺进行了分析.成形方法兼有压弯力矩小与拉弯稳定性高的特点,并通过正反向弯曲减小残余应力,进一步增加构件稳定性.可使弹性卷筒构件在无热处理情况下直接应用,而仍表现出很高的稳定性.成形结果连续可调、易控,可满足各部位等曲率成形的要求;是一种高效、节能的成形方法.本文利用此方法进行弹性卷筒的成形试验研究,对所得样件性能参数进行了测试,构件在长距离展开下,仍可表现出良好的直线度与弯曲刚度,较高且稳定的驱动力,可较好满足卫星的应用需求.